• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.480.2-480.2
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• 2014

Electrochemical capacitors have been the most strong energy storage devices due to high power density and long cycle stability. Pristine carbon nanotubes are promising electrode materials for excellent electrical conductivity and high specific surface area in electrochemical capacitor. However, the practical application of pristine carbon nanotubes was limited by the aggregation into bundles due to van der Waals force. In this research, we explained how multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) functionalized by carboxyl, sulfonic, and amine groups (CNT-COOH, CNT-SO3H, CNT-NH2) to improve the performances of MWCNT. Functionalized CNTs showed two- to four-fold increase in capacitance over that of pristine CNTs, while maintaining reasonable cyclic stability. But, the CNT-COOH showed the lowest rate capability of 57% compared to 84%, 86% of CNT-SO3H and CNT-NH2. As demonstrated by the spectroscopic analysis, This reseach showed how surface functional group of carbon nanotubes change capacitor performances.

• Carbon letters
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• 제26권
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• pp.107-111
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• 2018

• Composites Research
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• 제37권3호
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• pp.197-203
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• 2024

고분자 복합재료의 기계적 특성 향상에 유리한 탄소섬유(Carbon fiber, CF)와 전도 특성 향상에 유리한 다중벽 탄소나노튜브(Multi-walled carbon nanotube, MWCNT)의 동시 혼입을 통해 기계적, 전기적 및 열적 특성을 동시에 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 우수한 양산 가공성과 준수한 기계적 특성을 나타내는 탄소장섬유 열가소성플라스틱(Carbon long fiber thermoplastic, CLFT)에 MWCNT를 혼입하여 전기적 및 열적 특성 제어하였다. 제조된 복합재료의 기계적 및 전기적 특성은 필러의 혼입 양에 가장 크게 영향을 받았다. 반면, 열적 특성은 MWCNT의 혼입으로 연결된 필러 네트워크가 형성됨으로써 더 우수한 결과를 나타내었다. MWCNT 혼입 CLFT의 필러 혼입량, 필러 조성 및 필러 네트워크 구조를 조절함으로써 목적에 적합한 기계적, 전기적 및 열적 특성 제어할 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권5호
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• pp.1228-1232
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• 2010

The nanocomposites of polypyrrole (PPy) and multi-walled carbon nanotube (MWCNT) with different composition are synthesized by the chemical oxidative polymerization method. In these composites, the MWCNTs are uniformly coated by PPy with different thickness. The electrochemical properties of the composite electrodes are investigated by cyclic voltammetry, galvanostatic charge-discharge cycling and electrochemical impedance spectroscopy. The full cells assembled with the PPy/MWCNT composite electrodes deliver initial specific capacitances ranging from 146.3 to 167.2 F/g at 0.5 mA/$cm^2$ and exhibit stable cycling characteristics. The effect of content of MWCNT in the composite on cycling performance of the cells is also investigated.

• 도시과학
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• 제9권1호
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• pp.1-6
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• 2020

The thermoelectric characteristics of alkali activated slag composites containing multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) was investigated in the present study. Three different MWCNT contents and exposed temperatures were considered, and their thermoelectric-related properties and internal structures were analyzed. It was found that the alkali activated slag composite with MWCNT 2.0 wt.% and the exposed temperature of 150℃ were the optimal condition to obtain the highest Seebeck coefficient and power factor. Based on the feasibility study, the extended size thermoelectric module with 130 elements was fabricated, and tested the electricity production capacity. Consequently, the present thermoelectric module produced 30.83 ㎼ of electricity at ∆T=178.4℃.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.74.1-74.1
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• 2011

탄소나노튜브는 높은 전기 전도성과 열 전도성을 가지며, 이러한 특성 때문에 21세기를 주도해 나갈 수 있는 차세대 첨단 소재로서 각광을 받고 있다. 또한 최근에는 나노공학기술의 발달로 인하여 획기적으로 높은 열전도도를 나타내는 다중벽 탄소나노튜브(Multi-walled Carbon Nanotubes, MWCNTs)의 대량 생산이 가능하게 되면서 다중벽 탄소나노튜브의 높은 열전도도 특성을 이용하여 탄소나노튜브를 기본 유체 및 기능성 유체에 안정하게 분산 시킨 후 이를 이용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 탄소나노튜브를 유체에 안정하게 분산시키기 위한 방법으로는 기계적 분산법, 물리적 흡착에 의한 분산법, 화학적 개질에 의한 분산법이 있다. 따라서 본 연구에서는 이들 분산 방법과 탄소나노튜브 입자의 물성치에 따른 나노유체의 특성을 알아보기 위하여 나노유체의 열전도도와 점도 특성을 비교 분석하였다. 모든 물성치는 같지만 탄소나노튜브의 길이만 다른 두 종류의 다중벽 탄소나노튜브에 각각 계면 활성제(Sodium Dodecyl Sulfate, SDS) 100 wt%와 고분자 화합물(Polyvinyl Pyrrolidone, PVP) 300 wt%를 첨가하여 나노유체를 제조하였으며, 산화처리 된 다중벽 탄소나노튜브(Oxidized Multi-Walled Carbon Nanotubes, OMWCNTs)를 증류수에 초음파 분산하여 산화나노유체를 제조하였다. 나노유체의 열전도도는 전기 전도성 유체의 비정상 열선법(Transient Hot-wire Method)을 이용하여 측정하였고, 나노유체의 점도는 회전형 디지털 점도계를 이용하여 측정하였다. 실험 결과, 상온에서 동일 혼합비의 나노유체를 비교했을 때, 산화나노유체가 SDS 100 wt%, PVP 300 wt%를 혼합한 다른 나노유체보다 높은 열전도도 특성을 보였으며 점도 특성 또한 가장 낮은 것으로 측정되었다. 특히 상온에서 0.1vol%의 산화 CM-100 나노유체는 증류수보다 열전도도가 8.34%가 증가하였고, $10^{\circ}C$의 저온에서는 상온에서 증류수와 비교하여 측정된 열전도도 값보다 0.36%가 감소한 7.98%가 증가함을 보였다. 본 연구를 통하여 얻어진 결과는 높은 열전도도를 필요로 하는 열교환기의 작동유체나 기타 활용 분야에 대한 기초 자료로써 유용한 정보를 제공할 것이라 판단된다.

• 한국진공학회지
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• 제21권1호
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• pp.41-47
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• 2012

본 연구에서는 전기방사법(electrospinning method)을 이용하여 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs)가 첨가된 polyacrylonitrile (PAN)과 poly (methyl methacrylate) (PMMA) 고분자 복합 나노섬유를 합성하였다. 합성 과정에서 고분자 물질의 농도와 인가전압의 변화가 나노섬유의 합성에 미치는 영향을 조사하여 최적화된 고분자 나노섬유 합성 조건을 확립하였다. 또한, MWCNTs의 첨가량의 변화에 따른 복합 나노섬유의 구조적 특징을 주사전자현미경(scanning electron microscopy)과 투과전자현미경(transmission electron microscopy)을 통해 분석하였으며, 기계적 강도를 조사하였다. 5 wt%의 MWCNTs가 첨가된 경우, 인장강도(tensile strength)와 영률(Young's modulus)이 PAN 복합 나노섬유는 500%, 27% 향상되었으며, PMMA 복합 나노섬유는 250%, 1,017% 향상된 것을 확인할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제26권9호
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• pp.707-711
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• 2013

Carbon nanotubes(CNT) has strength and chemical stability, greatly conductivity characteristics. In particular, MWCNT (multi-walled carbon nanotubes) show rapidly resistance sensitive for changes in the ambient gas, and therefore they are ideal materials to gas sensor. So, we fabricated NOx gas sensors structured MOS-FET using MWCNT (multi-walled carbon nanotubes) material. We investigate the change resistance of NOx gas sensors based on MOS-FET with ultra lean NOx gas concentrations absorption. And NOx gas sensors show sensitivity on the change of gate-source voltage ($V_{gs}=0[V]$ or $V_{gs}=3.5[V]$). The gas sensors show the increase of sensitivity with increasing the temperature (largest value at $40^{\circ}C$). On the other hand, the sensitivity of sensors decreased with increasing of NOx gas concentration. In addition, We obtained the adsorption energy($U_a$), $U_a$ = 0.06714[eV] at the NOx gas concentration of 8[ppm], $U_a$ = 0.06769[eV] at 16[ppm], $U_a$ = 0.06847[eV] at 24[ppm] and $U_a$ = 0.06842[eV] at 32[ppm], of NOx gas molecules concentration on the MWCNT gas sensors surface with using the Arrhenius plots. As a result, the saturation phenomena is occurred by NOx gas injection of concentration for 32[ppm].

• Carbon letters
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• 제23권
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• pp.63-68
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• 2017

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.214.1-214.1
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• 2011

In this work, the electrochemical properties of the surface treated multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) are investigated for supercapacitors. Nitrogen- and oxygen functional groups containing MWNTs are prepared by nitrogen precursors and acidic treatment, respectively. The surface properties of the MWNTs are confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Zeta-potential measurements. The electrochemical properties of the MWNTs are investigated by cyclic voltammetry, impedance spectra, and charge-discharge cycling performance in 1 M $H_2SO_4$ at room temperature. As a result, these functionalized MWNTs lead to an increase in the specific capacitance as compared with the pristine MWNTs. It proposes that the pyridinic and pyridinic-N-oxides nitrogen species influence on the specific capacitance due to their positive charges, and thus an improved electron transfer at high current loads, since they are the most important functional groups affecting capacitive behaviors.