• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권7호
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• pp.1607-1610
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• 2009

The carbon-coated Si/Cu powder has been prepared by mechanical ball milling and hydrocarbon gas decomposition methods. The phase of Si/Cu powder was analyzed using X-ray diffraction (XRD), dispersive Raman spectroscopy, electron probe microanalysis (EPMA) and transmission electron microscope (TEM). The carbon-coated Si/Cu powders were used as anode active material for lithium-ion batteries. Their electrochemical properties were investigated by charge/discharge test using commercial LiCo$O_2$ cathode and lithium foil electrode, respectively. The surface phase of Si/Cu powders consisted of carbon phase like the carbon nanotubes (CNTs) with a spacing layer of 0.35 nm. The carbon-coated Si/Cu/graphite composite anode exhibited a higher capacity than commercial graphite anode. However, the cyclic efficiency and the capacity retention of the composite anode were lower compared with graphite anode as cycling proceeds. This effect may be attributed to some mass limitations in LiCo$O_2$ cathode materials during the cycling.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1908-1912
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• 2008

Conductive polymers, prepared by mixing electrically conductive fillers with a suitable polymeric formulation, are widely used in applications such as interconnecting materials for high density electronic packaging. However, resins of conductive pastes used as binders and vehicles are generally nonconductive, so that they may prevent the electrical contact between conductive fillers and reduce electron transmission. In this study, we improved conductivity of silver paste by the incorporation of cabon nanotubes. It is important to achieve homogeneous dispersion of CNTs to act as reinforcements efficiently in matrix. We carried out acid treatment on nanotubes for their homogeneous dispersion in silver/conducting polymer matrix. The dispersion states of nanotubes were characterized by raman spectra and filed emission scanning electron microscope. The electrical resistivity of CNTs incorporated silver paste was also measured by 4-point probe method.

• Composites Research
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• 제24권6호
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• pp.1-6
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• 2011

본 연구에서는 탄소나노튜브를 물상에서 균일하게 분산시키기 위하여 물에 녹으면서 분자 내에서 자체 도핑이 가능한 새로운 종류의 그래프트 공중합체(PSSA-g-PANI, poly(styrenesulfonic acid-graft-aniline))를 합성하였고, 그 분산 능력을 실험해 보았다. PANI 고분자는 벤조이드와 퀴노이드 구조가 반복되어 존재하는 판상구조로 탄소나노튜브와 같은 탄소나노 소재의 벽에 강하게 결합할 수 있고, 따라서 짧은 시간의 sonication 처리 만으로 나노튜브를 분산시킬 수 있었고 그 분산 용액의 장시간 안정성은 다른 상용화된 분산제보다 뛰어났다. 또한 PSSA-g-PANI 그래프트 고분자/탄소나노튜브 복합 필름은 대략 1.5-2.5 S/cm의 전도도를 기록하였다.

• 폴리머
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• 제36권4호
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• pp.494-499
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• 2012

본 연구에서는 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)의 함량을 1에서 10 wt%까지 달리하여 MWCNT 강화 폴리프로필렌(PP) 나노복합재료의 전자파 차폐효과 및 기계적 특성에 미치는 영향에 대해서 살펴보았다. 전기전도도는 4단자법으로 측정하였고, 전자파 차폐효과는 흡수와 반사방법으로 분석하였다. 기계적 특성은 임계응력세기인자($K_{IC}$) 측정을 통하여 고찰하였으며, 모폴로지는 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였다. 실험결과, MWCNT의 함량이 증가함에 따라 차폐효과가 향상됨을 확인할 수 있었으며, MWCNT의 함량이 전자파 차폐효과를 결정하는 중요한 요소임을 알 수 있었다. $K_{IC}$값도 MWCNT의 함량이 증가할수록 큰 값을 가지는 것을 확인할 수 있었으나 5 wt% 이상에서는 오히려 감소하였다. 이는 과량의 MWCNT가 PP 내에서 서로 뭉침으로 인하여 $K_{IC}$값을 감소시킨 것으로 판단된다.

• 새물리
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• 제68권11호
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• pp.1167-1172
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• 2018

탄소 나노 튜브는 탄소 원자들이 육각형의 벌집모양으로 서로 연결된 고분자 탄소동소체로 다중벽일 경우 $3000W{\cdot}m^{-1}{\cdot}K^{-1}$, 단일벽일 경우 $6000W{\cdot}m^{-1}{\cdot}K^{-1}$ 정도로 매우 높은 열전도도를 보인다. 본 연구에서는 단일 빔과 이중 빔 방법으로 열렌즈 효과를 이용하여, 1.5 M 다중벽 탄소 나노튜브 분산액의 투과율과 열확산도를 측정하였다. 단일 레이저 빔의 진행방향으로 시료를 움직이는 z-scan 방법을 통해 비선형 광학계수들을 구하고, 이중 레이저 빔을 이용하여 열확산도를 측정하였다. 펌프 빔으로는 파장 532 nm이고 세기가 100 mW인 DPSS (Diode-pumped solid state, DPSS) 레이저를 사용하였고, 프로브빔으로는 파장이 633 nm이며 세기가 5 mW인 He-Ne 레이저를 사용하였다. 실험 결과 농도가 9.99, 11.10, 16.65, 19.98 mM일 때 비선형 흡수계수는 각각 0.046, 0.051, 0.136, 0.169 m/W였다. 또한 비선형 굴절률은 0.20, 0.51, 1.25, $1.32{\times}10^{-11}m^2/W$였고, 열확산도 평균치는 $1.33{\times}10^{-6}m^2/s$이었다.

• 한국기계가공학회지
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• 제12권6호
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• pp.3-9
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• 2013

Aluminum Oxide($Al_2O_3$) ceramics are excellent candidates for such applications due to their outstanding mechanical, thermal, and tribological properties. However, they are difficult to machine using conventional mechanical methods. Carbon fillers, such as carbon nanotubes(CNT) and graphene nanoplatelets(GNP)can be dispersed in a ceramic matrix to improve the mechanical and electrical properties. In this study, CNT and Graphene reinforced hybrid ceramic composites were fabricated using the spark plasma sintering method at a temperature of $1,500^{\circ}C$, pressure of 40 MPa, and soaking time of 10min. Besides this, the material properties such as microstructure, crystal structure, hardness, and electrical conductivity were analyzed using FE-SEM, XRD, Vickers, and the 4-point probe method. A micro machining test was carried out to compare the effects of the material properties and the machining performance for CNT and Graphene reinforced ceramic composites.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.18.2-18.2
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• 2011

생활수준이 향상되고, 환경오염이 가속되면서 환경에 대한 관심이 더욱 증대되고 있다. 수질센서의 경우, 그 측정 항목이 매우 다양하고, 높은 정밀도를 요하고 있을 뿐만 아니라 지속적인 실시간 모니터링을 요구하고 있어, 기술적으로 해결해야 할 문제가 많이 남아 있다. 또한, 현재 약 15% 정도로 매우 낮은 국산화율을 보이고 있어, 대부분의 주요 센서들이 수입에 의존하고 있는 실정이다. 수질을 측정하기 위한 센서는 크게 두 가지 형태로 나누어 질 수 있는데, 하나는 flow injection analysis (FIA) 방식이며, 다른 하나는 Probe 방식의 센서이다. 본 발표에서는 수질 센서에 대한 최근 국내 기술 동향과, 수질 모니터링을 위한 Lab-on-a-chip 형 암모니아 분석 칩, Probe 형 중금속 센서 연구 개발 결과를 요약하고자 한다. 암모니아 분석 칩은 마이크로 유체 소자 내에서 Berthelot reaction을 유도하고, 흡광법에 의하여 물 속에 존재하는 암모니아를 간접적으로 측정하는 방법이다. 또한, 중금속 센서로 일반적인 working electrode 소재로 사용되는 독성이 있는 Hg 보다 친환경적인 개발된 bismuth-modified carbon nanotube와 같은 Bi계 복합소재를 적용하여 물 속에 존재하는 저 농도의 Pb, Cd, Zn을 측정 분석할 수 있었다. 본 연구를 통해 개발된 분석칩과 중금속 센서를 이용하여 하천에서 샘플링된 물에서의 암모니아 및 중금속 농도를 각각 분석할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.410-410
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• 2009

현재 탄소나노튜브 (carbon nanotube, CNT)를 여러 분야에 응용하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 단일벽 CNT (single-walled CNT)를 여러 가지 계면활성제로 최적 분산시킨 수용액으로부터 제조한 투명 전도성 필름을 터치스크린이나 디스 플레이 소자에 응용할 목적으로 필름의 전기저항 및 광 투과도를 향상시키기 위한 연구를 수행하였다. 우선 계면활성제로 분산시킨 정량의 CNT 수용액을 알루미나 재질의 필터에서 진공 필터링하여 CNT 필름을 제조하였다. 알루미나 필터를 sodium hydroxide (NaOH) 수용액으로 용해시켜 제거하여 얻은 CNT 필름을 유리기판 위에 부착시켰다. 필름의 전기저항을 낮추기 위해 유리기판 위에 부착된 CNT 필름을 질산($HNO_3$) 용액으로 처리하였다. Scanning electron microscopy, UV-Vis spectroscopy를 이용하여 각각 필름의 형상과 광투과도를 분석하였고, 4-point probe로 면 저항을 측정하였다. 계면활성제로 분산시킨 대부분의 CNT 필름의 면 저항은 질산 처리에 의해 감소하였다. 이는 CNT 표면에 코팅되어 있던 계면활성제가 질산에 의해 제거되었기 때문인 것으로 예상된다. 그리고 anionic 계면활성제를 이용한 필름이 대체로 낮은 면 저항을 보였고, 그중 분산력이 가장 좋은 sodium dodecyl benzenesulfonate(SDBS)가 최저의 면 저항을 나타내었다. 질산처리에서 Polyvinyl pyrrolidone(PVP)과 cetyltrimethylammonium bromide(CTAB)를 사용하여 제조한 CNT 필름의 면 저항이 가장 뚜렷한 감소를 보였다.

• Composites Research
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• 제34권6호
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• pp.387-393
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• 2021

본 논문에서는 습식 식각으로 제작된 구리 전극을 가진 다중벽 탄소나노튜브 PDMS 복합재료 변형율 센서의 전기적 특성을 고찰하였다. MWCNT의 질량분율에 따라 MWCNT-PDMS 변형율 센서를 제작한 후, 전극 부착 표면을 습식 식각한 후 은-에폭시 전도성 접착제를 이용하여 구리 박판을 부착하였다. 2-프로브 방법으로 변형율 센서의 전기 전도성을 측정한 결과, 초기 저항은 MWCNT 함량과 식각 시간에 반비례하였지만 30% 변형율에 대한 저항 변화율은 MWCNT 함량과식각 시간에 비례하였다. 100회 반복 하중 시험 후 저항 변형율 감소는 MWCNT 함량이 증가할수록 식각 시간이 짧아질수록 상대적으로 작게 나타났다. 이는 식각에 의해 MWCNT-PDMS 변형율 센서의 초기 저항 감소에 기인한 것으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.256-256
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• 2011

Using plasmas, hydrophobic surfaces are made on various substances such as polyimide films, filter paper, cotton clothes and multi-walled carbon nanotube (MWCNT) with hexamethyldisiloxane (HMDSO), trimethylchlorosilane (TMCS) and toluene reagents. Plasmas are easily and rapidly to change surface of hydrophilic materials into hydrophobic. We have also optimized processing time and maximized contact angle for super-hydrophobicity of MWCNT. Contact angles have been calculated by measuring between substance and probe liquid, and total surface free energies are determined by the Owens-Wendt equation. Figure 1 shows the measured contact angles with time and ratio of reagents on MWCNT.