• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권1호
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• pp.5-10
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• 2019

본 연구에서는 리튬이온전지 음극활물질로 용매를 사용하여 석유계 피치로 코팅된 인조 흑연의 전기화학적 특성을 조사하였다. 용매로는 n-hexane, toluene, tetrahydrofuran (THF), quinoline이 사용되었다. 제조된 음극소재는 SEM, TEM을 사용하여 코팅 특성을 확인하였으며, 1.0 M $LiPF_6$ (EC:DEC=1:1 vol%) 전해액에서 리튬이차전지의 초기 충 방전, 사이클, 순환전압전류 및 임피던스 테스트를 통해 전기화학적 성능을 조사하였다. 합성된 인조 흑연의 코팅 두께는 약 100-500 nm이며, THF 용매를 사용하여 코팅된 흑연은 다른 용매를 사용하였을 때보다 매끄러운 표면을 가짐을 알 수 있었으며, 또한 낮은 초기 비가역용량(51 mAh/g), 높은 방전용량(360 mAh/g)과 높은 쿨롱 효율(99%)을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권12호
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• pp.1435-1440
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• 2014

로켓 노즐 목에 이용되는 ATJ 그라파이트에 대해 시편크기 및 온도에 따른 압축강도를 평가하였다. 압축시험은 ASTM C 965 규정에 준하여 상온 및 고온에서 수행되었다. 상온에서는 직경 대 높이 비가 1:2 인 ASTM 규정에 부합하는 표준시편 및 직경 대 높이비가 1:1 및 1:0.5 인 Type I, Type II 등 2종류의 확대시편이 일축 압축시험에 이용되었다. 또한 고온에서는 산화제를 도포한 코팅시편 및 일반시편을 이용하였다. 시험결과 상온에서 모든 확대시편들이 표준시편보다 약간의 압축강도 증가를 보였다. 고온환경에서의 압축시험결과 코팅시편은 $900^{\circ}C$ 까지 압축강도가 유지되거나 약간의 증가를 보였으나, 일반시편은 산화로 인해 압축강도가 급격하게 감소했다.

• Tribology and Lubricants
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• 제34권6호
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• pp.254-261
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• 2018

In order to reduce resistance torque and energy loss, minimizing friction between race surface and rolling elements of a bearing is necessary. Recently, to reduce friction in bearing element, solid lubricant coating for the bearing raceway surface has been receiving much attention. Considering the operating conditions of real bearings, verifying the effect of solid lubricant coatings under extreme conditions of high load that is more than 1 GPa is necessary. In this study, we evaluated the friction and wear characteristics of SUJ2 bearing steels deposited by carbon-based coatings (Si-DLC, ta-C), $MoS_2$ and graphite. In case of $MoS_2$ and graphite coatings, different surface treatments were applied to the coatings to verify the effect of surface treatment. A pin-on-disc type tribotester was used to evaluate the tribological characteristics of the coatings. It was possible to quantitatively estimate the friction and wear characteristics of solid lubricant under dry and lubrication conditions. The carbon-based coatings improved the friction and wear properties of SUJ2 bearing steels under the high load condition, but $MoS_2$ and graphite coatings were not suitable for high load conditions due to its low hardness. Different friction and wear behaviors were found for different substrate surface treatment method. Also, it was confirmed that solid lubricant coatings had a more positive effect than just applying the lubricant for improving the tribological characteristics.

• Composites Research
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• 제34권3호
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• pp.148-154
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• 2021

탄소/에폭시 복합재료 분리판(BP)은 높은 기계적 특성과 생산성으로 인해 바나듐 레독스 흐름전지(VRFB)의 기존 흑연 분리판을 대체할 가능성이 있는 BP이다. 다기능 구조인 탄소/에폭시 복합재료 BP는 계면접촉저항(ICR)을 줄이기 위해 흑연 코팅 또는 추가 표면 처리가 필요하다. 그러나 팽창 흑연 코팅은 VRFB 작동 조건에서 낮은 내구성을 가지며 별도의 표면 처리는 추가 비용이 발생한다는 단점이 있다. 본 연구에서는 폴리에스테르 직물을 적용하여 탄소/에폭시 복합재료 BP 표면의 잉여 수지층을 균일하게 제거하여 탄소섬유를 노출시키는 잉여 수지 흡수법을 개발하였다. 이 방법은 BP 표면에 탄소섬유를 노출하여 ICR을 감소시킬 뿐만 아니라 탄소 펠트 전극을 효과적으로 고정할 수 있는 고유한 도랑 패턴을 형성한다. 잉여 수지 흡수법에 의해 제작된 복합재료 BP의 산성 환경 내구성, 기계적 특성 및 기체 투과도에 대해 실험적으로 검증하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.82.2-82.2
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• 2010

The development of bipolar plate having high efficiency and chemical properties has a major impact on fuel cell applications commercialization. Even though graphite bipolar plate has high electric conductivity and chemical resistance, it has demerits about mass production and brittle property for commercialization. Hence, metallic bipolar plate can be substitute for fuel cell bipolar plate. Although its inadequate corrosion behavior under PEMFC environment lead to a deterioration of membrane by dissolved metal ions, metallic bipolar plate for PEMFC is more suitable for automotive and residential power generation system because of its high mechanical strength, low gas permeability and applicability to mass production. Therefore, several types of coating has been applied to prevent corrosion and oxide film growth and to achieve more high durability. This work presents durability of coated metal bipolar plate for low temperature PEMFC which made for fuel cell vehicle. This results showed surface treatment increase long-term durability, even electric conductivity and corrosion resistance.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권11호
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• pp.1155-1161
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• 1998

브라운관 funnel glass 내며의 흑연 피막의 저항에 관하여 연구하기 위하여 흑연이 함유된 도전성 도료를 제조하여 flow coating 방법으로 28" wide TV용 funnel glass 내면에 도포하고 흑연피막의 특성과 브라운관의 동작 특성을 평가하였다. 고형분 농도가 증가함에 따라 도전성 도료의 점도와 흑연피막의 두께는 증가하였으며 흑연피막의 전기저항은 감소하였다. 도포 후 건조조건에 따라서도 도전막의 표면상태, 전기저항 및 브라운관의 초기동작 특성등이 다르게 나타났다. 도전성 도료의 고형분 농도는 27%, 점도는 13 cps 전후에서 안정한 흑연피막을 제조할 수 있었으며, 이 때 진공특성이 최적의 상태로 나타났다. 그리고 도전성 도료의 상태와 제조조건에 따라서 브라운관의 다른 전지적 특성들도 변할 수 있기 때문에 브라운관 전체의 특성을 동시에 평가를 해야한다고 생각한다. 그리고 funnel glass에서의 부의 별 저항산포 차리를 줄이기 위해서는 도포 시에 도전성 도료를 주입하는 위치, 건조 조건, funnel glass의 예열 온도 등에 대한 조사도 이루어져야 한다고 생각한다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권9호
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• pp.846-852
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• 2001

2차원적 몬테 칼로 시뮬레이션을 사용하여, 화학적 기상 반응법에 의한 탄화규소 전환층의 생성에 미치는 온도의 영향을 조사하였다. 화학적 기상 반응법은 실리카의 열탄화 환원법에 근거하며, 흑연 기판의 탄소와 실리카 반응기체와의 화학적 반응에 의하여 탄화규소 전환층을 형성하는 방법이다. 탄화규소는 반응기체의 확산 및 반응과 같은 열적활성화 과정을 통하여 생성되기 때문에 탄화규소 전환층의 형성은 온도에 크게 의존함을 알 수 있다. 본 연구에서는 몬테 칼로법을 사용하여 삼각격자로 배열된 2차원적인 계에서 흑연 기판의 미세 기공을 따라 확산된 반응기체와 탄소와의 반응에 의해서 탄화규소가 형성되는 과정을 시뮬레이션을 행하였다. 반응 온도를 1900K, 2000K, 2100K, 2200K로 조건을 달리하여 시뮬레이션 하였으며, 그 계산 결과를 실험 결과와 비교하여 재현성을 검토하고 탄화규소 전환층의 두께와 화학적 조성 구배에 대한 반응 온도의 영향을 검증하기 위한 것이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권11호
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• pp.1091-1097
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• 2015

흑연은 우수한 열특성을 지니기 때문에 로켓 노즐목 재료로 많이 이용된다. 하지만 흑연은 소성영역을 동반하지 않으며 파괴되는 준취성 특성을 보이므로 일반구조재료와 비교해 보았을 때, 강도 관점에서 상대적으로 취약하며, $450^{\circ}C$ 이상에서 산화가 발생한다. 따라서 흑연 재료의 실구조체 적용을 위하여 이 재료에 대한 기계적 열적 특성 평가가 요구된다. 본 논문에서는 ATJ 계열 흑연의 고온파단특성에 대한 실험적인 연구를 수행하였다. 특히, 온도와 하중, 그리고 산화조건을 변수로 두어 강도 및 파단특성에 대한 상관관계를 연구하였다. 이를 위하여 ASTM 규정을 준수하여 상온, 500, $1,000^{\circ}C$에서 일축 압축 및 인장시험을 수행하였으며, 파단면은 SEM 촬영을 통하여 분석하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제28권2호
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• pp.83-91
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• 1995

A new method for preparation of thin nickel foam for Ni-MH battery was investigated. In this method, fine graphite powders of $1\mu\textrm{m}$～$2\mu\textrm{m}$ diameter were pasted into pores of thin polyurethane foam film in order to supply electric conducting seeds for nickel deposition by electroless plating reaction. After electroless plating, remaining polyurethane foam was removed chemically by organic solvent treatment and graphite particles also removed by ultrasonic cleaning. Porosity of formed nickel foam was about 85% During electroplating, porosity of the nickel foam decreased less than 5% up to $30\mu\textrm{m}$ coating thickness. And then it was electroplated and heat-treated to improve mechanical strength and ductility. Finally, thin nickel foam for Ni electrode of Ni-MH battery with 80% porosity and $350\mu\textrm{m}$～X$400\mu\textrm{m}$ thickness was obtained.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.291-297
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• 2003

As an alternative bipolar plate material for polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC), TiN-coated 316 stainless was evaluated in terms of electrical contact resistance and water contact angle. Performance and lifetime of the TiN-coated 316 bipolar plates were measured in comparison with those of graphite and bare 316 bipolar plates. At a cell voltage of 0.6 V, current density of the single cells using graphite, AISI 316, and TiN/316 bipolar plates was 996, 796, and $896mA/cm^2$, respectively. By coating 316 stainless steel with TiN layer, performance degradation rate determined to be the voltage degradation rate at a cell voltage of 0.6 V was reduced from 2.3 to 0.43 mV/h.