• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권5호
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• pp.2007-2013
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• 2017

In order to give hydrophobic surface properties on carbon steel, the fluorinated amorphous carbon films were prepared by using linear 2.45GHz microwave PECVD device. Two different process approaches have been tested. One is direct deposition of a-C:H:F films using admixture of $Ar/CH_4/CF_4$ working gases and the other is surface treatment using $CF_4$ plasma after deposition of a-C:H film with $Ar/CH_4$ binary gas system. $Ar/CF_4$ plasma treated surface with high $CF_4$ gas ratio shows best hydrophobicity and durability of hydrophobicity. Nanometer scale surface roughness seems one of the most important factors for hydrophobicity within our experimental conditions. The properties of a-C:H:F films and $CF_4$ plasma treated a-C:H films were investigated in terms of surface roughness, hardness, microstructure, chemical bonding, atomic bonding structure between carbon and fluorine, adhesion and water contact angle by using atomic force microscopy (AFM), nano-indentation, Raman analysis and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).

• 공업화학
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• 제27권4호
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• pp.386-390
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• 2016

축전식 탈염전극의 에너지 효율을 향상시키기 위하여 탄소나노튜브를 불소화 표면처리하고 이를 도전재로 적용하였다. 탄소나노튜브는 상온에서 불소와 질소의 혼합가스로 불소화 처리되었으며, 미처리 탄소나노튜브와 불소화 탄소나노튜브를 각각 활성탄소 대비 0~0.5 wt% 첨가하여 활성탄소 기반 축전식 탈염전극을 제조하였다. 불소화 탄소나노튜브는 미처리 탄소나노튜브에 비하여 전극 슬러리 및 전극 내에서 분산성이 향상된 것을 제타 전위와 전자주사현미경을 통해 확인하였다. 불소화 탄소나노튜브를 첨가한 전극은 미처리 탄소나노튜브를 첨가한 전극보다 전체적으로 높은 탈염효율을 보였으며, 에너지 소비량 역시 감소하였다. 이는 불소화 표면처리로 인한 탄소나노튜브의 분산성 향상으로 인해 축전식 탈염 전극의 저항이 감소되었기 때문이다.

• 대한화학회지
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• 제42권1호
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• pp.122-134
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• 1998

리튬 2차 전지의 양극재료로 사용되는 스피넬형 망간산화물$(Li_xMn_2O_4)$의 전기화학적 특성과 스피넬 전극에서 용량 감소가 일어나는 원인들에 대해 알아보았고, 용량감소를 억제할 수 있는 방안들을 제시하였다. 스피넬 전극의 가역성은 스피넬 산화물의 합성방법에 따른 순도, 입자크기 및 입자크기 분포, 전극극판을 구성하는 활물질, 카본 도전재 및 결합제의 상대적인 함량 그리고 극판의 미세구조 등에 의해 결정된다. 또한 전해액을 구성하고 있는 유기용매와 리튬염의 종류도 스피넬 전극의 충방전특성에 중요한 영향을 미친다. 스피넬의 합성단계에서는 불순물의 생성과 양이온 자리바꿈(cation mixing) 등을 최소화하여야 한다. 극판의 제조시 도전재의 양은 최소화하여야 하나 스피넬의 전도도가 작으므로 도전재의 양이 너무 적으면 극판의 저항에 의한 분극손실이 크다. 결합제는 극판 구성요소의 분산도와 기계적 강도의 측면에서 최적화되어야 한다. 액체전해질로 carbonate 계열의 용매에 fluorine을 포함하고 있는 리튬염을 사용할 경우에 전해액의 산화와 스피넬의 용해 정도가 적어 양극의 용량감소가 적다. 또한, 표면적이 크고 입자크기가 작은 도전재를 사용할 경우 분극손실은 적으나 잔해질의 분해반응이 심하므로 이들 사이에 적절한 trade-off가 요구된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권1호
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• pp.118-123
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• 2008

본 연구에서는 multi-walled nanotubes(MWNTs)를 산소-불소 혼합가스로 처리하여, 표면 관능기를 분석하고, 그 처리효과를 조사하였다. 산소-불소 처리된 MWNTs의 표면특성은 FT-IR 그리고 XPS로 분석하였다. 처리된 탄소지지체에 백금 나노입자를 담지시킨 후, 입자 결정성크기와 담지함량을 조사하였다. 위 탄소지지체에 담지된 촉매의 전기화학적 특성은 전류-전압 곡선을 측정하여 분석하였다. 표면분석의 결과로부터, 산소 및 불소를 포함한 화학관능기가 탄소지지체에 도입된 사실을 알 수 있었다. 산소-불소 함량은 처리온도가 $100^{\circ}C$ 일때 최고값을 나타냈다. Pt/100-MWNTs 샘플의 경우, 3.5 nm의 최소의 결정성 크기를 보였고, 9.4%의 가장 높은 담지율을 나타냈다. 그러나, 이보다 높은 온도에서 처리된 샘플의 경우, 결정성 크기가 증가하였고, 담지율은 감소하였다. 이러한 결과를 통해, 결정성 크기와 담지율을 산소-불소 처리온도를 변화시켜 제어할 수 있었음을 제시하였다. 이와 연관되어, 촉매의 전기화학적 활성이 $100^{\circ}C$ 처리까지는 증가하다가, $200^{\circ}C$와 $300^{\circ}C$의 경우에는 감소하였다. Pt/100-MWNTs 샘플은 비교샘플 중에서 최고의 비전류밀도(specific current density)인 120 mA/mg 수치를 나타냈다.

• 공업화학
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• 제30권2호
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• pp.212-218
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• 2019

탄소나노튜브의 함산소불소화가 무전해 니켈도금 및 전자파 차폐효율에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 탄소나노튜브를 산소 및 불소 혼합가스로 표면처리 후, 무전해 니켈도금을 실시하였다. 제조된 탄소나노튜브의 전자파 차폐 특성을 평가하기 위하여 폴리이미드 필름 위에 얇은 필름을 제작하였다. X-선 광전자분광법(XPS)을 이용하여 함산소불화 탄소나노튜브의 표면화학적 특성을 확인하였다. 또한, 열중량분석법(TGA)과 주사전자현미경(SEM) 분석결과, 함산소불소화 정도에 따른 탄소나노튜브의 니켈도금된 양과 표면 형상이 변화하였음을 알 수 있었다. $O_2:F_2=1:9$로 처리 후, 니켈도금된 탄소나노튜브는 1 GHz에서 약 19.4 dB 이상으로 가장 우수한 전자파 차폐효율을 나타내었다. 이러한 결과는 탄소나노튜브의 함산소불소화로 표면에 형성된 산소 및 불소 관능기 때문으로 여겨지며, 이 관능기들은 적절한 양의 니켈도금을 가능하게 하며 도금 용액에서의 분산성을 향상시켰다.

• 핵의학기술
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• 제15권1호
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• pp.86-89
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• 2011

최근 들어 양전자방출단층촬영(positron emission tomography, PET) 대표적인 진단검사인 FDG (2-[$^{18}F$]fluoro-2-deoxy-D-glucose)를 이용한 전신암 및 장기별 대사 검사뿐만 아니라 또 다른 양전자 방출 동위원소 탄소-11로 표지 된 다양한 방사성의약품 사용이 증가될 예정이다. 본 논문에서는 현재 국내에 설치 보급되어있는 국산 KOTRON-13 사이클로트론에 냉각 성능이 개선된 탄소-11 표적 장치를 설계, 제작하고, 다양한 생산시험을 통하여 탄소-11의 생산량 증대를 입증 하였다. 성공적으로 기존의 불소-18 타겟과 새로운 탄소-11 타겟 호환장치를 도입하였고, 실험 결과 고효율 탄소-11표적 장치가 내수성이 우수하고, 30분 조사 시 최대 2,000 mCi를 생산하였다. 본 시험결과를 통해 향후 불소-18만이 생산 가능했던 국산 KOTRON-13 사이클로트론에 효율적이고 안정적으로 탄소-11생산 시스템을 도입할 수 있음을 증빙하였다.

• 공업화학
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• 제27권3호
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• pp.285-290
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• 2016

에폭시 복합재의 물성을 향상시키기 위하여, 일라이트 및 탄소나노튜브가 불소 가스로 표면처리 되었다. 불소화 처리된 일라이트 및 탄소나노튜브는 엑스선 광전자 분광기를 이용하여 분석하였고, 그 복합재의 기계적 및 열적 특성을 평가하였다. 이 에폭시 복합재는 미첨가 에폭시 복합재와 비교하여 인장강도는 약 59%, 충격강도는 18%, 열안정성은 124%로 크게 향상됨을 확인하였다. 에폭시 복합재의 기계적 및 열적 특성의 향상은 일라이트 및 탄소나노튜브의 불소화가 에폭시 내에서 분산성을 향상시키고 에폭시 수지와의 계면 결합력을 증가시켰기 때문이다.

• 공업화학
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• 제27권6호
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• pp.627-632
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• 2016

PVDF-PVC 적층필름의 계면접착력을 향상시키기 위한 새로운 방법으로 PVDF 필름 표면에 유전체장벽 코로나 방전을 통한 EMA 단량체 커플링을 시도하였다. EMA 1% 분위기에서 코로나 표면처리한 PVDF 필름을 사용하여 제조한 PVDF-PVC 적층필름의 계면접착력은 코로나 처리하지 않은 PVDF에 비해 현저히 향상되었다. 코로나 방전처리에 의해 PVDF 필름 표면의 접촉각은 현저히 감소하였다. XPS 분석 결과, 코로나 처리에 의해 필름 표면의 탄소와 산소함량은 증가하는 반면 불소 함량은 감소하였다. XPS $C_{1s}$ 피크의 curve fitting 결과, 코로나 방전 처리에 의해 비극성 C-C 결합 탄소와 산소와 결합하는 탄소의 비율은 점차 증가한 반면, 불소와 결합하는 탄소의 비율은 크게 감소하는 경향을 나타내었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권8호
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• pp.1749-1754
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• 2009

Solubilities of carbon dioxide (C$O_2$) in a series of fluorine-free room temperature ionic liquids (RTILs), dialkylimidazolium dialkylphosphates and dialkylimidazolium alkylphosphites, were measured at 313∼333 K and pressures up to 5 MPa. Henry’s law coefficients as the solubility parameter of C$O_2$ in RTILs were derived from the isotherm of fugacity versus C$O_2$ mole fraction. The C$O_2$ solubility in a phosphorus-containing RTIL was found to increase with the increasing molar volume of the RTIL. In general, dialkylimidazolium dialkylphosphate exhibited higher absorption capacity than dialkylimidazolium alkylphosphite as long as the RTILs possess an identical cation. Among RTILs tested, 1-butyl-3-methylimidazolium dibutylphosphate [BMIM][B$u_2PO_4$] and 1-butyl-3-methylimidazolium butylphosphite [BMIM][BuHP$O_3$] exhibited similar Henry’s law coefficients to 1-butyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl)imide ([BMIM][T$f_2$N]) and 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ([BMIM][B$F_4$]), respectively. The Krichevsky-Kasarnovsky equation was employed to derive the C$O_2$ solubility parameter (Henry’s law coefficient) from the solubility data measured at elevated pressures.

• Elastomers and Composites
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• 제40권2호
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• pp.83-92
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• 2005

국제 환경규제에 적합한 자동차용 연료 호스를 개발하기 위하여, 배합조건을 달리한 FKM 고무재료를 내층재료로 하였을 경우, 기본물성을 비롯한 내열성, 내유성, 내연료성 및 투과성을 측정하고 연료 호스재료로서의 적합성을 조사하였다. 불소 함량이 증가함에 따라 불소 고무재료는 기본물성, 내열성, 내유성 및 내연료성의 증가를 보였으며, 66%, 69%, 71% FKM 혼합물에서 카본의 양을 20 phr로 하였을 때 연료 호스의 규격을 만족하는 것으로 나타났다. 이소옥탄과 톨루엔 그리고 가솔린과 메탄올을 혼합한 연료유로써 측정한 NBR 고무와 FKM 고무의 투과성에서 FKM 고무의 경우, 불소의 함량에 따라서 미세한 투과량의 차가 나타났으나 NBR 고무보다는 투과성이 매우 우수하였다. 또한 연료유의 성분비를 달리했을 때도 FKM 고무의 투과성에는 거의 영향이 없었으며, 투과성 실험을 거친 69% FKM 고무재료의 열적 특성에도 변화가 없었다.