• 청정기술
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• 제21권1호
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• pp.68-75
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• 2015

본 연구에서는 높은 열전도성을 갖는 금속-세라믹 core-shell 구조의 CoAl₂O₄@Al 복합체를 Al 금속의 수열반응을 통하여 합성하고, 이를 Rh 촉매의 담지체로 적용하여 구조적, 촉매화학적 특성을 분석하였다. Rh/CoAl₂O₄@Al (3 wt% Rh) 촉매는 단순침적법(incipient wetness impregnation)으로 제조하였고, 특성의 비교평가를 위하여 공침법(co-precipitation)으로 합성한 CoAl₂O₄를 담지체로 하여 Rh/CoAl₂O₄ (3 wt% Rh) 촉매를 단순침적법으로 제조하였다. 이들 촉매들은 N₂ 흡착, XRD, 전자 주사현미경, temperature programmed reduction (TPR), CO 화학흡착 분석을 통해서 그 특성을 분석하였고, 글리세롤 수증기 개질 반응(550 ℃)을 통한 수소전환반응에 적용하여 촉매적 특성을 평가하고 분석하였다. 글리세롤 수증기 개질반응에 대하여 Rh/CoAl₂O₄@Al 촉매는 Rh/CoAl₂O₄ 촉매에 비하여 약 2.8배 높은 글리세롤 전환 turnover frequency (TOF)를 보여주었고, 이는 높은 열전도성을 갖는 금속-세라믹 복합체를 통한 원활한 반응열의 전달에 기인한 것으로 분석되었다. CoAl₂O₄@Al 및 CoAl₂O₄ 담지체에서도 환원에 의하여 노출된 일부 Co 금속에 의한 촉매적 활성이 관찰되었는데, Rh/CoAl₂O₄@Al과 Rh/CoAl₂O₄ 촉매에서와 마찬가지로 core-shell 구조체인 CoAl₂O₄@Al이 CoAl₂O₄ 보다 높은 촉매적 활성을 보였다. 그러나, 이들 촉매는 글리세롤 개질반응에서 비교적 높은 비활성화를 보여주었고 이는 촉매표면의 탄소침적(coking)에 기인한 것으로 판명되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제45권3호
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• pp.150-156
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• 2008

Pitch-binded activated carbon fiber(ACF)/$TiO_2$ composite photocatalysts were prepared by Carbon Tetra Chloride (CTC) solvent mixing method with different mixing ratios of anatase to ACF. The result of the textural surface properties demonstrated that there is a slight increase in the Brunauer, Emmett and Teller (BET) surface area of composites with an increase of the amount of ACF. The surfaces structure morphologies of the composites were observed using an Scanning Electron Microscope (SEM). In the XRD patterns for all ACF/$TiO_2$ composites, the diffraction peaks showed the formation of anatase crystallites. The EDX spectra showed the presence of C, O and Si with strong Ti peaks. Most of these samples were richer in carbon and major Ti metal than any other elements. From the photo-decomposition results, the excellent activity of the ACF/$TiO_2$ composites between c/$c_0$ for methylene blue and UV irradiation time could be attributed to both the effects of the photocatalysis of the supported $TiO_2$ and adsorptivity of activated carbon fiber and another carbon derived from pitch.

• 멤브레인
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• 제21권2호
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• pp.148-154
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• 2011

금속-세라믹 복합 분리막은 특히 석탄가스화 공정이나 메탄 개질에서 발생되는 혼합가스로부터 수소를 분리하기 위해 개발되어졌다. 수소투과 금속인 팔라듐과 세라믹 지지체로 $Y_2O_3$-stabilized $ZrO_2$ (YSZ)를 이용하여 cermet 수소분리막을 제조하였다. 이렇게 제조된 분리막은 팔라듐의 연속상이 잘 발달된 치밀 구조를 보였다. Pd/YSZ 분리막의 수소 투과량은 100% 수소를 흘려 0.5~2 atm에서 측정되었다. 수소 투과량은 $450^{\circ}C$, 2 atm에서 0.333 mL/$min{\cdot}cm^2$를 보였다. 수소 투과 후 분리막의 표면과 단면에서 균열이 형성되었다.

• Composites Research
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• 제35권1호
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• pp.23-30
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• 2022

폴리카보실란은 탄화규소 섬유 방사와 세라믹 제조를 위해 필요한 중요한 전구체이며, 이 전구체는 제조방법 및 공정에 따라 고내열성 및 내산화성 및 연속적인 탄화규소 섬유 생산 능력이 달라진다. 탄화규소 섬유는 폴리카보실란의 합성, 정제 및 분자구조제어기술, 그리고 이를 이용한 용융방사 및 안정화, 열처리 공정을 통해 제조된다. 본 논문에서는 폴리카보실란 전구체를 다양한 용매처리를 통하여 전구체 내에 존재하는 미반응물 및 저분자량의 정제효과를 파악하였으며, 또한 다양한 온도에서의 열처리에 따른 폴리카보실란 전구체의 중합 및 네트워크 재배열에 의한 변화에 대해 열적 분석을 실시하였다. 특히, 폴리카보실란 전구체의 유변물성 특성을 통해 용매처리 및 열처리에 따른 복합점도 및 구조적 배열의 변화를 분석하였다.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제6권2호
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• pp.100-102
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• 2000

Co fine particles were dispersed in Au metal and $AlO_x$ amorphous matrices by vacuum evaporation and rf-sputtering, respectively, thus forming granular composite films having chemical compositions of $Co_{0.59}-Au_{0.41}$ and $Co_{0.52}/(AlO_x$)_{0.48}$. The films were annealed at 200~$500^{\circ}C$ to increase the size of the Co particles, from 30$\AA$ to 180$\AA$ in the Au matrix and 40$\AA$ to 180$\AA$ in the $AlO_x$ matrix, as revealed by X-ray diffraction analysis. The Co metal in as-deposited films have saturation magnetization equivalent to that of bulk Co, which is unchanged by the annealing, showing that the Co metal is not oxidized by the annealing. Magneto-optical Kerr rotation measured at $\lambda$=400-900nm for the $Co_{0.59}-Au_{0.41}$ film as deposited is larger than that calculated for the composition. The rotation increases as the film is annealed at $200^{\circ}C$ and $300^{\circ}C$, approaching to that of bulk Co. The Kerr rotation for the $Co_{0.52}-(AlO_x)_{0.48}$ film as deposited is smaller than that calculated for the composition based on Bruggeman effective medium theory. However, the rotation increases much, exceeding the rotation of the bulk Co as annealed at $300^{\circ}C$ and $400^{\circ}C$. As a possible origin of the marked magneto-optical enhancement a weak localization of light in granular structure is suggested.

• Composites Research
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• 제34권6호
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• pp.357-372
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• 2021

에너지 수확장치는 석유자원의 고갈로 인한 자원난을 해결할 수 있는 대안으로 유망하다고 알려져 있다. 기계적 움직임을 전기 에너지로 전환할 수 있는 압전 소자들의 한계(환경오염 및 낮은 기계적 특성)를 극복하기 위하여, 고분자 기지재 기반 복합재료 압전 에너지 수확장치에 대한 많은 연구들이 수행되었다. 본 논문에서는 사용된 재료 및 공정에 기초하여, 보고된 압전 복합재료의 출력 성능 및 관련된 응용 분야를 검토하였다. 압전 필러는 티탄산 지르콘산 연 및 티탄산바륨 기반의 세라믹 필러뿐만 아니라, 친환경, 생체적합성 및 유연성 측면에서 유리한 산화아연을 검토하였다. 기지재는 폴리비닐리덴플로오라이드 및 공중합체로 구성된 압전 고분자 및 에폭시 및 폴리디메틸실록산 기반의 유연한 고분자로 분류하여 복합재료의 압전 시너지 및 높은 외력 적용에 의한 압전 출력 향상을 논의하였다. 또한, 금속 혹은 탄소 소재 기반 2차 필러의 적용에 의한 복합재료의 전도성 혹은 기계적 특성의 향상이 압전 수확장치의 출력 성능에 미치는 영향을 복합재료의 구조 측면에서 검토하였다. 향상된 성능으로 소형 전자기기, 스마트 센서, 의학 분야 등에 응용 가능한 복합재료 기반 압전 수확장치는 미래의 일상에서 접할 수 있는 무선 전자 장치의 전원으로써 잠재적인 통찰을 제공할 수 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권5호
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• pp.191-195
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• 2023

핸드폰 Backcover에 적용한 3층 나노코팅 필름을 롤투롤(roll-to-roll) 연속 공정을 통하여 제조하였다. 세라믹/금속/세라믹 3층 구조의 코팅층을 도입함으로써 금속 고유의 반사 특성을 유지하면서 전기적으로는 절연 특성을 유지하였다. 길이와 폭이 각각 1500 nm, 500 nm인 대면적 PET 필름 위에 도입된 복합 코팅층의 두께는 60 nm 이하를 보였고 모든 영역에서 균일한 두께를 유지하고 있음을 확인하였다. 나노코팅 필름의 파장대(240~1600 nm)에 따른 투과율은 파장이 증가함에 따라 투과율 역시 점차 증가하고 있으며, 적외선 영역인 1,000 nm에서 약 48 %, 가시광선 영역에 해당하는 550 nm에서는 약 35.5 %의 투과율을 보였다. 이는 코팅된 Backcover의 요구 수준(< 40 %)에 부합한다.

• 한국재료학회지
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• 제9권3호
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• pp.315-321
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• 1999

금속기지 복합물은 구조용 재료로서 매우 우수한 성질을 지니고 있어 광범위하게 연구되어져 왔다. $Al_2O_3$와 SiC는 그들의 우수한 기계적 특성 때문에 일반적인 보강재로서 사용되어져 왔다. 그러나 이들 세라믹 보강재는 비싼 재조 비용 때문에 특별한 목적을 위해서만 한정되어 사용되어져 왔다. 본 연구에서는 우리는 Al 합금기지 복합물에서 SHS법에 의해 합성된 $Al_2O_3$-SiC 분말의 보강재로서의 응용 가능성을 살펴보았다. 또한 $Al_2O_3$단섬유를 Al기지 하이브리드 복합물에 적용하기 위하여 합성된 분말과 함께 첨가하였다. 25vol% 강화재의 복합물을 제조하기 위하여 용탕단조법을 사용하였다. 미세구조와 결정구조는 SEM, OM 그리고 XRD로 관찰하였고 압축시험과 마모시험으로 기계적인 성질들을 조사하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제22권6호
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• pp.279-285
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• 2012

BCP, Mg-BCP, Si-BCP 분말을 공침법(co-precipitation process)을 이용하여 합성하였다. 제조된 분말을 X-선 회절 분석(XRD), 적외선분광분석(FTIR)을 이용하여 특성을 분석하였다. Ca/P 몰 비율이 1.602인 칼슘 결손 아파타이트 공침물을 제조하여 $1000^{\circ}C$ 열처리 과정을 통하여 HAp와 ${\beta}$-TCP 상이 혼재된 BCP, Mg-BCP, Si-BCP을 합성할 수 있었다. 제조된 분말의 생체활성 거동을 평가하기 위하여 Hanks' Balanced Salt Solution(HBSS)에 침적시켜 시간에 따라 형상의 변화 및 결정상을 분석한 결과, BCP 분말에 비하여 금속 이온이 치환된 BCP 분말에서 빠른 생체활성을 관찰할 수 있었다. MTT assay를 통한 세포 성장률 평가에서모든 분말에서 시간 경과에 따라 독성을 나타내지 않았으며, 세포의 활성이 증가하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제50권3호
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• pp.299-318
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• 2024

The main objective of this paper is to compute the far-field acoustic radiation (sound radiation) of functionally graded plates (FGM) loaded by sinusoidally varying point load subjected to the arbitrary boundary condition is carried out. The governing differential equations for thin functionally graded plates (FGM) are derived using classical plate theory (CPT) and Rayleigh integral using the elemental radiator approach. Four cases, segregated on power-law index k=0,1,5,10, are studied. A novel approach is illustrated to compute sound fields of vibrating FGM plates using the physical neutral surface with an elemental radiator approach. The material properties of the FGM plate for all cases are calculated considering the power law indexes. An in-house MATLAB code is written to compute the natural frequencies, normal surface velocities, and sound radiation fields are analytically calculated using semi-analytical formulation. Ansys is used to validate the computed sound power level. The parametric effects of the power law index, modulus ratios, different constituent of FGM plates, boundary conditions, damping loss factor on the sound power level, and radiation efficiency is illustrated. This work is the benchmark approach that clearly explains how to calculate acoustic fields using a solid layered FGM model in ANSYS ACT. It shows that it is possible to asymptotically stabilize the structure by controlling the intermittent layers' stiffness. It is found that sound fields radiated by the elemental radiators approach in MATLAB, ANSYS and literatures are in good agreement. The main novelty of this research is that the FGM plate is analyzed in the low-frequency range, where the stiffness-controlled region governs the whole analysis. It is concluded that a clamped mono-ceramic FGM plate radiates a lesser sound power level and higher radiation efficiency than a mono-metallic or metal-rich FGM plate due to higher stiffness. It is found that change in damping loss factor does not affect the same constituents of FGM plates but has significant effects on the different constituents of FGM plates.