• 제목/요약/키워드: Nano-Fiber

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열압착 온도가 전기방사 Polyacrylonitrile 분리막의 기계적 강도 및 물성치에 미치는 영향 (Effect of Thermal Pressing Temperature on the Mechanical and Material Properties of Electro-spun Polyacrylonitrile Nano-fibrous Separator)

  • 김민철;고태조;와카스 울 아리핀;동정
    • 한국기계가공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.109-116
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    • 2019
  • The mechanical deformation of a battery separator causes internal short-circuiting of the cathode - anode, which directly affects the explosion/ignition of batteries. To increase the mechanical properties of the separator fabricated by electro-spinning, use of a thermal pressing method is inevitable. Therefore, this research aims to maximize the mechanical strength of a porous separator by finding the proper thermal press temperatures given to Electro-spun Polyacrylonitrile (PAN) nanofibers. The different thermal press temperatures $25^{\circ}C$, $50^{\circ}C$, $75^{\circ}C$, and $100^{\circ}C$ were applied to the electro-spun fiber at 30 MPa pressure for one hour. The higher the temperature, the higher the resultant tensile strength; however, a higher temperature also lowered the strain and porosity. Thus, the membrane thermal pressed at $50^{\circ}C$ showed the best mechanical properties and the second highest porosity. Using the data, $50^{\circ}C$ was judged as the best thermal pressing temperature in terms of performance.

CNT 함량에 따른 CNT/Epoxy 복합재료 제작 및 모드 1 파괴 인성 평가 (Mode 1 Fracture Toughness Test of CNT/Epoxy Composites with Different CNT Content)

  • 권동준;유형민
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제32권1호
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    • pp.86-91
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    • 2021
  • In order to save the energy in vehicles using renewable energy, it is necessary to reduce the weight of parts with polymer matrix composites. Carbon nanotube (CNT) is the nano-scale reinforcement used to increase the interlaminar strength of fiber reinforced composites or enhance the fracture toughness of polymer. However, since the degree of improvement in mechanical properties varies according to the various experimental conditions such as shape of reinforcement, types of matrix and dispersion of reinforcement, research to find the optimal conditions is essentially needed. In this study, CNT/epoxy composites with different CNT concentration were fabricated under the same conditions, and the optimal CNT content (2 wt%) was found through Mode 1 fracture toughness test. Furthermore, through optical microscopy, it was confirmed that the fracture toughness was rather decreased due to the CNT aggregation when the CNT content exceeded 2 wt%.

Thermal buckling of rectangular sandwich plates with advanced hybrid SMA/CNT/graphite/epoxy composite face sheets

  • Saeed Kamarian;Jung-Il Song
    • Advances in nano research
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    • 제14권3호
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    • pp.261-271
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    • 2023
  • The present study follows three main goals. First, an analytical solution with high accuracy is developed to assess the effects of embedding pre-strained shape memory alloy (SMA) wires on the critical buckling temperatures of rectangular sandwich plates made of soft core and graphite fiber/epoxy (GF/EP) face sheets based on piecewise low-order shear deformation theory (PLSDT) using Brinson's model. As the second goal, this study compares the effects of SMAs on the thermal buckling of sandwich plates with those of carbon nanotubes (CNTs). The glass transition temperature is considered as a limiting factor. For each material, the effective ranges of operating temperature and thickness ratio are determined for real situations. The results indicate that depending on the geometric parameters and thermal conditions, one of the SMAs and CNTs may outperform the other. The third purpose is to study the thermal buckling of sandwich plates with advanced hybrid SMA/CNT/GF/EP composite face sheets. It is shown that in some circumstances, the co-incorporation of SMAs and CNTs leads to an astonishing enhancement in the critical buckling temperatures of sandwich plates.

PET 필름과 전도성 페이스트의 접착성에 미치는 PET 필름 처리 영향 (Effect of PET Film Treatment on Adhesive Properties Between PET Film and Conductive Paste)

  • 홍영서;김연철
    • 공업화학
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    • 제35권3호
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    • pp.209-213
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    • 2024
  • 전도성 페이스트와 PET 필름 사이의 접착특성 개선을 위해 PET 필름을 산과 염기를 이용하여 화학 처리와 코로나 방전처리를 통한 물리적 처리를 진행하였다. 실제 산업적 제조에 적용되는 에틸셀룰로오스와 실란 처리 셀룰로오스 나노섬유(cellulose nano fiber, CNF)를 바인더로 적용한 페이스트를 제조하고 PET 필름에 코팅하여 접착특성을 비교하였다. 코로나 방전 처리된 PET 필름에 실란 처리 CNF가 바인더로 적용된 페이스트가 코팅된 시편에서 접착특성이 최고 수준인 5B를 나타내었다. 반면, PET 필름을 산/염기로 화학처리한 경우 접착특성 개선 효과가 나타나지 않음을 확인할 수 있었다.

Polyetherimide/PEBAX/PEG 복합 중공사막을 이용한 $SO_2/CO_2/N_2$ 혼합기체 분리에 관한 연구 (A Study on the $SO_2/CO_2/N_2$ Mixed Gas Separation Using Polyetherimide/PEBAX/PEG Composite Hollow Fiber Membrane)

  • 형찬희;박천동;김기홍;임지원;황택성;이형근
    • 멤브레인
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    • 제22권6호
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    • pp.404-414
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    • 2012
  • 본 연구에서는 혼합기체 중의 $SO_2$ 제거를 위하여 폴리이서이미드 복합 중공사막을 이용하였으며, 지지체로 사용한 중공사막은 건-습식 상전이 법으로 제조하였다. PEBAX1657$^{(R)}$과 PEG를 혼합하여 제조한 용액을 지지체 표면에 코팅하여 복합막을 제조하였다. 중공사 복합막의 기체투과 특성을 확인하기 위하여 모듈을 제작하였고, 온도와 압력변화에 따른 $SO_2$, $CO_2$, $N_2$ 단일 기체투과를 실시하였다. 그 결과, 운전조건에 따라서 $SO_2$ 투과도는 220~1220 GPU를 나타내었으며, $SO_2/N_2$ 선택도는 100~506을 나타내었다. 그리고 혼합기체 분리거동을 관찰하기 위하여 $SO_2$, $CO_2$, $N_2$로 구성된 혼합가스를 이용하여 온도, 압력, 잔류부 유량을 변화시키면서 투과기체의 유량과 각 성분의 농도변화를 측정하였다. 그 결과, 압력과 온도가 증가할수록 $SO_2$ 제거효율이 높아지는 경향을 나타내었다.

PEEK/SiC와 PEEK/CF 복합재료의 열확산도에 대한 연구 (Thermal Diffusivity of PEEK/SiC and PEEK/CF Composites)

  • 김성룡;임승원;김대훈;이상협;박종만
    • 접착 및 계면
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    • 제9권3호
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    • pp.7-13
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    • 2008
  • 열전도도가 유사한 입자형 필러인 silicon carbide (SiC)와 섬유형 필러인 carbon fiber (CF)를 polyetheretherketone (PEEK) 고분자에 첨가하여 복합재료의 열확산도에 미치는 영향을 연구하였다. 전자현미경을 통해 얻은 단면사진으로부터 SiC와 CF가 PEEK 매트릭스 안에 균일하게 분산되어 있고 필러들이 부분적으로 서로 네트워크를 형성한 것을 관찰하였다. 레이저 섬광법을 이용하여 상온에서 $200^{\circ}C$까지 PEEK/SiC와 PEEK/CF 복합재료의 열확산도를 측정하였으며, 열확산도는 온도가 상승함에 따라 PEEK-필러와 필러-필러 계면에서의 포논산란 증가에 의하여 감소하였다. 필러함량이 증가함에 따라 복합재료의 열확산도가 증가하였으며, 2상계에 대하여 유도된 Maxwell 및 Nielson 예측식을 실험값과 비교함으로써 매트릭스 내의 필러 분포, 방향성, 종횡비 및 필러간의 상호작용 등을 유추할 수 있었다. Nielson 예측식은 PEEK/SiC 복합재료에 대하여 열전도도를 잘 예측하였다. 입자형 필러인 SiC에 비하여 섬유형 필러인 탄소섬유가 동일한 함량에서 열확산에 기여하는 필러 네트워크를 효과적으로 형성하여 높은 열확산도를 가지는 것으로 추정된다.

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하이브리드 복합재를 이용한 레이더 흡수 쉘의 제작 및 레이더 단면적 평가 (Fabrication of Radar Absorbing Shells Made of Hybrid Composites and Evaluation of Radar Cross Section)

  • 정우균;안성훈;안병철;박성배;원명식
    • Composites Research
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    • 제19권1호
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    • pp.29-35
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    • 2006
  • 첨단 전자무기체계의 지속적인 발전으로 인하여 현대전의 승패는 적 레이더 탐지의 회피에 크게 좌우된다고 할 수 있다. 반사되는 레이더의 탐지신호를 최소화시키기 위한 다양한 연구가 수행되어 왔는데, 본 연구에서는 뛰어난 기계적, 전자기적 물성으로 응용분야가 지속적으로 확대되고 있는 섬유강화 복합재료를 이용하여 레이더 전자파 흡수체(Radar absorbing structure, RAS)를 제작하고 레이더 단면적(Radar cross section, RCS)을 평가하였다 유리섬유 복합재에 뛰어난 유전적 특성을 지닌 나노 크기의 카본블랙(Carbon-black)을 첨가하여 흡수층을 구성하고, 반사특성이 탁월한 탄소섬유 복합재를 후면의 반사층으로 배치하여 "C" 및 "U" 형상의 하이브리드 복합재 RAS 겔을 제작하였다. RAS 쉘의 제작간 서로 다른 두 재료의 열적물성치 차이로 스프링 백이라 불리는 변형이 발생하였는데, 금형의 굽힘각도 제어를 통하여 효과적으로 보정할 수 있었다. 또한 상용 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 스프링 백 보정 결과를 예측하고 실험결과와 비교하였다. 제작된 RAS쉘의 RCS는 근사적 계산기법인 물리광학법을 이용하여 예측하고 컴팩트 레인지(Compact range)를 이용하여 측정한 실힘결과와 비교하였다 두가지 형상의 RCS 모두 측정결과와 예측된 RCS 값이 일치하며 우수한 레이더 전자파 흡수 특성을 지닌 것을 확인하였다.

열수 연신시 흑연화 촉매 도입에 따른 탄소섬유의 흑연화 촉진효과 (Catalytic Effects on Graphitized Carbon Fibers of Graphitization Catalysts Introduced during Hot-Water Stretching)

  • 조현재;이혜린;김병석;정용식
    • Composites Research
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    • 제37권3호
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    • pp.162-169
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    • 2024
  • 본 논문에서는 습식 방사 공정을 통한 PAN(polyacrylonitrile)계 전구체 섬유의 형태학적 제어 및 2종의 흑연화 촉진제(Ca, Ni)가 도입된 PAN계 탄소섬유의 흑연화 거동을 조사하였다. 흑연화 촉진제는 습식방사된 PAN 계 전구체 섬유의 열수 연신시 형성된 기공으로 도입되었으며, 결정구조 및 라만 분석을 통해 흑연화 촉진효과를 검토하였다. 1500℃의 상대적으로 낮은 온도에서는 흑연화에 큰 영향을 주지 않은 반면에, 2400℃의 고온에 서는 흑연화 촉진제 미처리 섬유와 비교하여 ID/IG 비율이 최대 2배까지 감소하는(GF-AS 0.54: GF-Ni100 0.28) 경향을 나타냈다. 흑연화도(degree of graphitization)는 Ca 흑연화 촉진제와 비교하여 Ni 흑연화 촉진제가 더 큰 영향을 끼침을 ID/IG 비율을 비교하여(GF-Ca100 0.42: GF-Ni100 0.28) 확인할 수 있었다. 또한, 2D band의 존재로부터 흑연평면구조가 다층으로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 흑연결정의 결정면간거리(d002)에 대한 흑연화 촉진제 효과는 미비하였으나, 특히 Ca 흑연화 촉진제 처리된 흑연섬유(GF-Ca100)의 경우 최대 ~5 nm 결정 크기가 증가함이 확인되었다.

원주.횡성 지역의 식물상 (Flora of Wonju-Hoengseong Area)

  • 고성철;손동찬;김현종;황희숙;신영화
    • 한국자원식물학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.365-380
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    • 2009
  • 강원도 서남부에 위치하고 있는 원주시와 횡성군에 소재하고 있는 치악산(1,288 m), 태기산(1,261.4 m), 오봉산(1,126.2 m), 응봉산(1,094.9 m), 어답산(789.4 m), 덕고산(521.2 m), 덕가산(700.5 m), 성지봉(791 m)의 관속식물상을 2008년 4월부터 2009년 5월까지 총 23회에 걸쳐 조사하였고, 이전 조사에서 증거표본이 제시되어 있는 발교산(998.4 m), 오음산(930.4 m), 백운산(1,037.1 m), 치악산(1,288 m)의 자료를 전체 소산식물목록에 포함시켰다. 본 조사에서 생육이 확인된 관속식물의 총 분류군 수는 97과 383속 680종 1아종 111변종 12품종으로 총 804분류군이었으며, 문헌상 증거표본이 있는 경우의 자료를 추가하면 총 105과 418속 818종 1아종 138변종 16품종으로 총 973분류군으로 한반도 전체관속식물종의 21.14%에 해당된다. 조사지 전반의 식생은 소나무와 낙엽활엽수의 혼효림이며, 식생이 비교적 우수한 지역은 치악산의 구룡사로 부터 세렴폭포를 거쳐 비로봉에 이르는 계곡, 및 태기산의 큰성골계곡과 태기분교터에서 낙수대에 이르는 능선의 동사면 지역이다. 비교적 많은 분류군이 채집된 10개 과는 국화과, 벼과, 장미과, 미나리아재비과, 콩과, 사초과, 백합과, 범의귀과, 산형과, 꿀풀과의 순이며 전체 생육분류군의 49.12%이다. 조사지에서 생육이 확인된 특산식물은 금강초롱꽃, 모데미풀, Pyrus ussuriensis var. diamanti-ca Uyeki(금강산돌배)를 포함하는 38분류군이고, 산림청지정 희귀 및 멸종위기식물은 금강초롱꽃, 왕제비꽃, Viola diamantica Nakai(금강제비꽃), 금마타리를 포함하는 24분류군이며, 환경부지정 식물구계학적특정식물종은 총 88분류군으로서 Ⅴ등급에 속하는 식물은 좀가물고사리, 금강초롱꽃, 물쇠뜨기, 노랑붓꽃, 솔나리, 큰연영초, 목련(식재), 천마, 좀미역고사리, 승마, 모데미풀, 왕제비꽃의 12분류군이다. 또한 귀화식물은 47분류군으로서 전체식물의 4.83%, 유용식물은 총 609분류군으로서 식용식물 334분류군, 약용식물 269분류군, 관상용식물 127분류군, 사료식물 332분류군, 산업용식물 3분류군, 목재용식물 31분류군, 섬유용식물 13분류군으로 각각 구분되고, 이는 전체식물의 13.23%에 해당한다.

보광등과 난방등이 절화장미 수확량, 절화수명, 엽색에 미치는 영향 (Effect of Supplementary or Heating Lamps on the Yield, Vase Life, and Leaf Color of Cut Rose)

  • 정경진;윤재길;천영신;신현석;이상우
    • 생물환경조절학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.158-165
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    • 2018
  • 종류가 다른 보광등과 난방등으로 보광을 해 주었을 때, 절화 장미의 수확량, 절화수명, 엽색에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 이를 위하여 보광등으로 LED등(Light emitting diode lamp, LED), 메탈할라이드등(Metal halide lamp, MH), 고압나트륨등 (High-pressure sodium lamp, HPS)과 난방등으로 나노탄소섬유 적외선등 (Nano-carbon fiber infrared lamp, NCFI)을 절화장미를 재배하고 있는 농가의 수경재배 베드 위에 설치하였다. 절화 장미 수확량과 판매 가능한 절화수는 HPS 처리에 의해 봄과 가을에 크게 증가하였다. 품질의 주요기준이 되는 절화장은 봄철에는 전등처리에 의해 대조구보다 길어졌으나, 겨울에는 오히려 감소하였다. 겨울에는 전등처리로 인해 개화가 촉진되어 영양생장기간이 상대적으로 짧아졌기 때문으로 생각된다. 절화수명은 전등 처리시간이 짧은 가을에는 처리간 차이가 보이지 않았으나, 겨울에는 HPS에서만 대조구에 비해 3일 정도 길어졌다. 엽색은 가을철 보다는 겨울철에 전등처리의 영향을 크게 받았으며, 모든 보광등(LED, MH, HPS)처리에서 엽색이 짙어진 반면, 난방등으로 이용되고 있는 NCFI에서는 대조구와 비슷한 밝기였다. 결론적으로, HPS는 절화장과 절화수명을 길게하며, 수확량도 증가시키므로 매우 좋은 보광등이라고 판단되었다. NCFI는 발열양이 많기 때문에 난방등으로의 기능은 충분할지라도 판매 가능한 절화수가 감소하고 품질지수가 저하되기 때문에 보광등으로서의 역할은 미약할 것으로 판단되었다.