• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.27-27
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• 2011

For the design of real applicable molecular devices, current-voltage properties through molecular nanostructures such as metal-molecule-metal junctions (molecular junctions) have been studied extensively. In thiolate monolayers on the gold electrode, the chemical bonding of sulfur to gold and the van der Waals interactions between the alkyl chains of neighboring molecules are important factors in the formation of well-defined monolayers and in the control of the electron transport rate. Charge transport through the molecular junctions depends significantly on the energy levels of molecules relative to the Fermi levels of the contacts and the electronic structure of the molecule. It is important to understand the interfacial electron transport in accordance with the increased film thickness of alkyl chains that are known as an insulating layer, but are required for molecular device fabrication. Thiol-tethered RuII terpyridine complexes were synthesized for a voltage-driven molecular switch and used to understand the switch-on mechanism of the molecular switches of single metal complexes in the solid-state molecular junction in a vacuum. Electrochemical voltammetry and current-voltage (I-V) characteristics are measured to elucidate electron transport processes in the bistable conducting states of single molecular junctions of a molecular switch, Ru(II) terpyridine complexes. (1) On the basis of the Ru-centered electrochemical reaction data, the electron transport rate increases in the mixed self-assembled monolayer (SAM) of Ru(II) terpyridine complexes, indicating strong electronic coupling between the redox center and the substrate, along the molecules. (2) In a low-conducting state before switch-on, I-V characteristics are fitted to a direct tunneling model, and the estimated tunneling decay constant across the Ru(II) terpyridine complex is found to be smaller than that of alkanethiol. (3) The threshold voltages for the switch-on from low- to high-conducting states are identical, corresponding to the electron affinity of the molecules. (4) A high-conducting state after switch-on remains in the reverse voltage sweep, and a linear relationship of the current to the voltage is obtained. These results reveal electron transport paths via the redox centers of the Ru(II) terpyridine complexes, a molecular switch.

• 공업화학
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• 제23권1호
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• pp.112-118
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• 2012

본 연구에서는 합성한 DE7-OSA82-AO와 DEP52-OSA82-AOQ82 양쪽성 계면활성제에 대하여 계면활성제의 기본적인 물성(임계 마이셀 농도, 표면장력, 계면장력, 접촉각, 점도, 계면활성제 시스템의 상거동 등)을 측정하였다. 또한 계면활성제 수용액에 대한 제타전위 측정과 QCM 실험을 통하여 양쪽성 계면활성제가 양이온 계면활성제에서 음이온 혹은 비이온 계면활성제로 작용이 전환되는 등전점을 결정하였다. 제타전위 측정과 QCM 실험을 통하여 결정한 DE7-OSA82-AO 계면활성제의 등전점은 각각 7.2와 7.4이며, DEP52-OSA82-AOQ82 계면활성제의 등전점은 각각 10.4와 11.0으로서 제타전위 측정과 QCM 측정 결과가 거의 일치하였다. 표면 마찰 시험기를 사용하여 DE7-OSA82-AO 계면활성제로 세정한 섬유의 평균 마찰계수 값을 측정한 결과, 계면활성제 수용액의 pH가 산성 조건 혹은 중성 조건에서 섬유 유연 효과가 크며, DEP52-OSA82-AOQ82 계면활성제의 유연력은 등전점보다 낮은 pH 11 이하의 조건에서 우수함을 확인하였다.

• 전기화학회지
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• 제13권3호
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• pp.211-216
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• 2010

전해액 상용성의 boron trifluoride lithium methacrylate ($BF_3$LiMA)를 기본으로 하는 겔 고분자 전해질 (gel polymer electrolytes, GPE)에서 $BF_3$LiMA의 농도가 이온전도도, 전기화학적 안정성에 미치는 영향을 AC impedance 측정법과 linear sweep voltammetry (LSV)를 통하여 평가하였다. 그 결과 $BF_3$LiMA가 4wt% (고분자함량 21 wt%)일 때, 상온 이온전도도가 $5.3{\times}10^{-4}Scm^{-1}$로서 가장 높게 관찰되었으며 4 wt% 전후로 다시 감소하였다. $BF_3$LiMA 기반의 GPE는 음이온이 고정되어 있는 자기-도핑형 계열로서 우수한 전기화학적 안정성을 확인하였다. 한편 $BF_3$LiMA 기반 GPE는 리튬금속과 비교적 불안정한 계면반응성을 보여주었지만 흑연/GPE/흑연, LCO/GPE/LCO에서는 높은 계면안정성을 형성하였다. 따라서 $BF_3$LiMA 기반의 GPE를 통하여 높은 상온 이온전도도와 전기화학적 안정성 및 흑연과 LCO 양극산화물에 대한 우수한 계면특성을 확보할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제9권10호
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• pp.1012-1017
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• 1999

Si 도핑된 n-$\textrm{In}_{0.17}\textrm{Ga}_{0.83}\textrm{N}$($1.63\times10^{19}\textrm{cm}^{-3}$)에 W을 이용하여 낮은 접촉저항을 갖는 Ohmic 접촉을 형성시켰다. 열처리 온도를 증가시킴에 따라 비접촉 저항이 낮아졌으며, 가장 낮은 비접촉 저항은 $950^{\circ}C$의 질소분위기 하에서 90초간 열처리 해줌으로써 $2.75\times10^{-8}\Omega\textrm{cm}^{-3}$의 낮은 비접촉 저항값을 얻었다. 열처리 온도증가에 따른 $\textrm{In}_{0.17}\textrm{Ga}_{0.83}\textrm{N}$와 W의 계면반응과 W의 표면은 XRD와 SeM을 이용하여 분석하였다. XRD 분석을 통하여 W과 $\textrm{In}_{0.17}\textrm{Ga}_{0.83}\textrm{N}$이 반응하여 계면에 $\beta$-$W_2N$ 상을 형성시킴을 확인할 수 있었다. SEM 분석결과 W 표면은 $850^{\circ}C$의 높은 열처리온도에서도 안정한 상태를 유지하였다. W과 InGaN의 Ohmic 접촉에 있어 비접촉 저항은 열처리 온도를 증가시킴에 따라 낮아지게 되는 온도 의존성을 갖는데 이에 대한 가능한 기구를 제시하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권4호
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• pp.465-469
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• 2011

본 연구는 이온전도도와 계면 특성을 향상시키기 위해 PEO, poly(ethylene oxide)와 PEI, poly(ethylenimine)의 블렌드에 무기 필러인 실리카를 첨가한 고분자 전해질을 조사하였다. 리튬염으로 $LiClO_4$를 사용하고 무기 필러로서 실리카($SiO_2$)를 고분자 복합체 전해질에 첨가해서 전해질 응용 가능성 측정을 위해 AC임피던스법을 이용하여 이온전도도를 측정하였다. 임피던스 측정에서 무기 필러의 첨가량이 증가함에 따라 반원의 크기가 점점 감소하는 것은, 이온전도도가 첨가량이 20 wt%가 될 때까지 증가하는 경향을 보여주었다. 하지만, 첨가량이 20 wt% 이상이 되었을 때는 앞서 측정한 이온전도도와 큰 차이가 없어 무기 필러가 포화 상태가 됨을 알 수 있었다. XRD 분석을 이용하여 PEO의 회절 피크가 감소함을 알 수 있었는데, 무기 필러의 첨가로 인해 결정화도가 감소됨을 알 수 있었다. 전해질 막의 형태학 구조 변화를 알아보기 위해 SEM 분석을 이용하였는데, 실리카 함량이 높을 때, 더 비균일한 형태학적 구조, 즉 실리카가 강한 결착력을 지니는 PEI로 인해 고르게 분산되어 있는 형태를 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권3호
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• pp.455-463
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• 2012

본 연구에서는 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드가 부가된 DEP-OSA82-AO 양쪽성 계면활성제에 대하여 계면활성제의 기본적인 물성(임계 마이셀 농도, 표면장력, 계면장력, 접촉각, 점도, 기포 안정성 등)을 측정하였다. 또한 계면활성제 수용액에 대한 제타전위 측정과 QCM (quartz crystal microbalance) 실험을 통하여 양쪽성 계면활성제가 양이온 계면활성제에서 비이온 계면활성제로 작용이 전환되는 등전점을 결정하였다. 제타전위 측정을 통하여 결정한 양쪽성 계면활성제의 등전점은 QCM 실험을 통하여 결정한 등전점 결과가 거의 일치하였으며, 표면 마찰 시험기를 사용하여 측정한 유연력 측정 결과와도 일치하는 경향을 나타내었다. 특히 DEP32-OSA82-AO와 DEP34-OSA82-AO 계면활성제의 경우, 산성 조건 혹은 중성 조건일 경우가 알칼리성 조건에 비하여 섬유 유연 효과가 큰 것을 확인하였는데, 이러한 결과는 등전점 보다 낮은 pH 산성 혹은 중성 조건에서 DEP32-OSA82-AO와 DEP34-OSA82-AO 계면활성제가 모두 양이온 계면활성제로 작용함으로써 세탁 후 린스 과정에서 유연제로서 효과적으로 작용할 수 있음을 의미한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권5호
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• pp.550-555
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• 2013

6M KOH 수계 전해액에 potassium poly(acrylate) (PAAK)를 3 wt% 포함시켜 제조한 하이드로겔을 poly(acrylonitrile)부직포 분리막에 코팅하고, 이를 활성탄 수퍼커패시터의 분리막 및 전해질로 사용하여 수퍼커패시터의 고율특성 향상을 시도하였다. 이 분리막 및 전해질은전자현미경 관찰 결과 PAAK 하이드로겔이 부직포의 표면기공에 균일하게 코팅되어 있으며, 24일 동안 하이드로겔의 합습도가 230% 이상으로 균일하게 유지되었고, 6 M KOH 전해액을 사용한 경우($3.6{\times}10^{-2}Scm^{-1}$)보다 약간 낮은 $2.9{\times}10^{-2}Scm^{-1}$의 이온전도도를 나타내었다. 활성탄을 활물질로 사용한 대칭형 수퍼커패시터에 이 분리막 및 전해질을 채택한 경우 사이클릭볼타메트리 시험에서 $1000mVs^{-1}$의 고속스캔 조건에서도 $27Fg^{-1}$ 이상의 높은 비축전용량과 1000 사이클 경과후에도 97% 이상의 유지율을 나타내는데, 이는 부직포 상에 코팅된 PAAK 하이드로겔 전해질이 활성탄 전극과 부직포 분리막 사이에서 강력한 계면밀착을 유지할 수 있기 때문이다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권2호
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• pp.147-151
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• 2004

본 연구는 다양한 종류의 에멀젼에 전단응력을 가하며 그때 일어나는 에멀젼의 상 변이를 전기, 유변학적 특징을 통해 실시간으로 측정해 보는 것이다. 전기 전도도의 변화는 자체 제작한 JELLI$^{TM}$(Joint Electro-rheometer for Liquid-Liquid Inversion) 칩을 이용하였으며, 동시에 유변물성측정장치(rheometer)를 이용하여 유변물성의 변화를 측정하였다 JELLI$^{TM}$ 칩과 인조 피부를 유변물성측정장치 사이에 장착하고 그 사이에 다양한 종류의 에멀젼을 얇게 발라준 후, 일정한 전단응력을 주며 시간에 따른 저항과 점도 값의 변화를 측정하였다. O/W 제형의 경우 시간에 따라 저항 값이 커지는 경향을 보였으며 저항 값은 내부 상이 많을수록 더 급격한 변화를 나타냈다. 이때의 점도 변화를 보면, 저항 값의 변화가 클수록 점도의 변화도 큼을 볼 수 있었다. 이것은 내부 상의 파괴로 인해 외부의 힘에 저항하는 힘이 약해졌기 때문이라고 예상된다. 이런 결과를 이용하여 전단응력에 의한 에멀젼 상 변이 특성과 정도를 실시간, 정량적 비교할 수 있었다.

• 폴리머
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• 제33권4호
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• pp.377-383
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• 2009

전기활성 고분자 중의 하나인 이온성 폴리머-금속 복합체(ionic polymer-metal composites, IPMC) 작동기는 전압 인가 시 고분자전해질 내부에 존재하는 양이온과 물이 음극 방향으로 이동하면서 변위를 발생시킨다. 이러한 IPMC의 전해질은 높은 보습력, 프로톤 전도도 및 기계적 강도를 지녀야 하며, 이를 위해 본 연구에서는 IPMC의 고분자전해질인 나피온 층에 $\alpha$-, $\gamma$-알루미나를 $4{\sim}8$ wt%의 함량으로 도입하여 나피온-알루미나 복합막을 제조하고 그 특성을 확인하였다. 알루미나의 함량이 증가함에 따라, 나피온 복합막의 프로톤 전도도는 조금씩 감소하는 경향을 보였으며, $\alpha$-알루미나에 비해 $\gamma$-알루미나를 첨가하였을 때 전도도 감소가 더욱 컸다. 나피온-알루미나 복합막의 기계적 모듈러스는 37.16 MPa인 순수 나피온 막에 비해 모든 함량에서 $7{\sim}13\;MPa$ 높았다. 또한 준비된 나피온-알루미나 복합막을 이용하여 IPMC를 제작하였고 직류 3 V의 인가전압 하에서 작동성능을 평가하였다. 나피온-알루미나-IPMC, 특히 8 wt%의 $\alpha$-알루미나가 첨가된 IPMC는 기존 나피온-IPMC에 비해 작동변위는 2.7배 향상되었고 작동력 또한 크게 향상되었다. $\alpha$-알루미나의 첨가에 따른 작동성능의 향상은 $\gamma$-알루미나가 첨가된 복합막에 비해 상대적으로 높은 $\alpha$-알루미나 복합막의 양성자 전도도 그리고 잘 분산된 알루미나 입자 표면에 존재하는 다량의 수분에 의한 이온/물 이동의 용이성, 또한 순수 나피온 막에 비해 전해질 막과 백금전극 사이의 낮은 전기적 저항 때문인 것으로 결론지었다.

• 폴리머
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• 제37권4호
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• pp.420-430
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• 2013

Poly(amic acid)(PAA)와 주사슬에 이미드 고리를 갖는 poly(o-hydroxy amide)(PHA)를 용액 블렌딩하여 고분자 블렌드를 제조하였으며, FTIR, FT NMR, DSC, TGA, SEM, XRD, UTM과 LOI를 이용하여 이들의 특성들을 조사하였다. 용해도 조사에서 블렌드들은 DMF, DMAc, DMSO 등과 같은 비양자성 용매에 잘 용해되었다. 블렌드들의 최대 무게손실 온도는 $578-645^{\circ}C$ 범위이고, PHA의 함량이 증가함에 따라 증가하였다. PBO/PI 블렌드는 56-69 wt%로 비교적 높은 잔유량을 보였다. 블렌드들의 LOI 값은 24.5-28.1% 영역이며, PHA의 함량과 함께 증가하였다. 블렌드들의 초기 모듈러스와 인장강도는 PAA보다 57-121%와 67-107% 각각 증가하였다. 특히 PHA/PAA=2/8(wt/wt)의 초기 모듈러스와 인장강도는 각각 4.87 GPa와 108 MPa로 가장 높은 값을 보였다. PHA 영역들은 $0.03-0.1{\mu}m$로 비교적 균일하게 분산되어 있었으며, PAA와 PHA의 계면접착력은 좋은 것으로 확인되었다.