• 한국식품과학회지
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• 제46권3호
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• pp.347-351
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• 2014

키토산 바이오폴리머를 활용한 은나노 입자의 효과적인 녹색합성을 수행하였으며 얻어진 키토산-은나노 복합물질의 물리화학적 특성을 분석하고 키토산-은나노 복합필름을 제조, 이들의 항균성을 평가하였다. UV-Visible 흡수 spectrum과 TEM 분석을 통해 키토산 내 은나노 입자가 안정적으로 생성, 분포하고 있음을 확인하였고 키토산 및 질산은의 농도 그리고 반응시간의 변화에 따른 키토산 내 은나노 생성 특성을 조사하였다. 녹색합성된 키토산-은나노 복합물질로부터 EDS 분석 결과 0.9-8.9% 범위의 은나노를 함유한 키토산-은나노 복합필름이 얻어졌으며 FTIR 분석에 의해 은나노 합성과정에서 키토산의 활성아민기와 소량의 히드록시기가 은나노 환원반응에 참여함으로써 키토산이 은나노 입자의 합성을 위한 환원제 및 안정제로 작용하였음을 확인할 수 있었다. 이들 복합필름의 항균정성 평가 결과 순수 키토산 대조군 필름에서는 E. coli에 대한 항균성이 나타나지 않은 반면 키토산-은나노 필름에서는 뚜렷한 항균성을 보였으며 함유된 은의 농도 증가에 따라 항균력 또한 증가하였다. 본 연구결과를 통해 친환경 항균소재로서 녹색합성법에 의해 제조된 키토산-은나노 복합물질을 기능성 포장소재로 응용 가능함을 확인하였으며 향후 포장소재로서 요구되는 수분 및 가스차단성, 식품 내용물과의 반응성, 접촉안전성 및 안정성 등과 같은 다양한 요소의 체계적 연구가 뒤따라야 할 것으로 판단되며 복합필름의 연성, 강성, 내냉 내열성 등 식품포장필름 적용을 위한 지속적인 연구가 수행될 것이다.

• 멤브레인
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• 제25권6호
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• pp.530-537
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• 2015

태양광 발전시스템은 태양복사에너지를 반도체의 광전효과를 이용하여 전기에너지로 직접 전환시키는 에너지변환 시스템이다. 태양전지의 내구성과 에너지변환율에 영향을 미치는 핵심소재로는 다층형 필름구조를 갖는 백시트를 들 수 있다. 대표적인 상용 백시트는 고내구성 poly(vinyl fluoride) (PVF) 필름이 중심축에 위치하고 가격저감을 위해 도입된 poly(ethylene terephthalate) (PET) 필름이 그 양쪽에 접합된 삼층구조로 구성된다. 하지만, PVF 필름의 높은 가격은 저렴한 고내구성 백시트를 요구하는 시장상황을 반영하기 어렵게 한다. 이를 위한 해결책으로는 PVF 필름을 결정성 PET 필름으로 대체한 탄화수소계 백시트가 될 수 있다. 하지만, PET 필름의 본질적인 가수분해에 대한 취약성으로 인해, 추가적인 수분에 대한 배리어성 부여는 필수적이다. 이를 위해 본 연구에서는 소수성 실리카 나노입자 분산기술을 활용한 수분차단성 폴리우레탄 접착제를 개발코자 하였다. 개발된 접착제는 내부에 위치한 PET 필름으로의 수분침투를 약화시켜, 가수분해속도를 지연시킬 것이라 기대되었다. 본 개념의 효용성을 확인하기 위해, 표준화된 온습도조건에 노출된 이후의 일반접착제와 수분차단성 접착제가 도입된 백시트의 기계적 강도 및 시간당 태양전지성능 변화가 비교평가되었다.

• Composites Research
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• 제26권4호
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• pp.254-258
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• 2013

본 연구에서는 폴리프로필렌과 다양한 탄소나노소재를 사용하여 제조한 복합재의 압출방향 및 권취속도에 따른 기계적 물성과 결정화도에 대한 연구를 수행하였다. 폴리프로필렌에 탄소나노소재를 균일하게 분산시키기 위해 미분쇄기에 폴리프로필렌 분말(<700 ${\mu}m$)과 탄소나노소재를 혼합한 후 나노복합재 필름 제조를 위해 압출기를 사용하였다. 나노복합재 필름의 결정화도를 분석하기 위해 differential scanning calorimetry를 이용하였다. 기계적 물성을 인장시험을 통해서 측정한 후 순수 폴리프로필렌 물성과 비교하였고, 압출 시 필름 권취속도에 대한 나노복합재 결정화도의 차이를 확인하였다. 탄소나노소재를 첨가함으로써 고분자 필름의 기계적 물성이 향상됨을 확인하였고, 그에 따른 결정화도 역시 증가하는 것을 확인하였다. 반면, 권취속도가 증가 할수록 압출물의 냉각속도도 역시 증가함으로써 결정화도가 오히려 감소함을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제17권4호
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• pp.281-288
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• 2008

Polyacrylonitrile(PAN)/metal oxide(MO) nanocomposite mats with a thickness of 0.12 mm were electrospun by adding 0 to 10 wt% of MO nanoparticles ($Fe_2O_3$, ZnO, $SnO_2$, $Sb_2O_3-SnO_2$) into PAN. Pt electrode was patterned on $Al_2O_3$ substrate by DC sputtering and then the PAN(/MO) mats on the Pt patterned $Al_2O_3$ were electrically wired to investigate the $CO_2$ gas sensing properties. As the MO content rose, the fiber diameter decreased due to the presence of lumps caused by the presence of MOs in the fiber. The PAN/2% ZnO mat revealed a faster response time of 93 s and a relatively short recovery of 54 s with a ${\Delta}R$ of 0.031 M${\Omega}$ at a $CO_2$ concentration of 200 ppm. The difference in sensitivity was not observed significantly for the PAN/MO fiber mats in the $CO_2$ concentration range of 100 to 500 ppm. It can be concluded that an appropriate amount of MO nanoparticles in the PAN backbone leads to improvement of the $CO_2$ gas sensing properties.

• Composites Research
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• 제28권5호
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• pp.270-276
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• 2015

Polyvinylidene fluoride (PVDF)-based nanocomposites are fabricated by incorporation of boron nitride (BN) nanosheets with anisotropic orientation for a potential high thermal conducting ferroelectric materials. The PVDF is dissolved in dimethylformamide (DMF) and homogeneously mixed with exfoliated BN nanosheets, which is then cast into a polyimide film under application of high magnetic fields (0.45~10 T), where the direction of the filler alignment was controlled. The BN nanosheets are exfoliated by a mixed way of solvothermal method and ultrasonication prior to incorporation into the PVDF-based polymer suspension. X-ray diffraction, scanning electron microscope and thermal diffusivity are measured for the characterization of the polymer nanocomposites. Analysis shows that BN nanosheets are exfoliated into the fewer layers, whose basal planes are oriented either perpendicular or parallel to the composite surfaces without necessitating the surface modification induced by high magnetic fields. Moreover, the nanocomposites show a dramatic thermal diffusivity enhancement of 1056% by BN nanosheets with perpendicular orientation in comparison with the pristine PVDF at 10 vol % of BN, which relies on the degree of filler orientation. The mechanism for the magnetic field-induced orientation of BN and enhancement of thermal property of PVDF-based composites by the BN assembly are elucidated.

• 폴리머
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• 제38권2호
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• pp.232-239
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• 2014

용액 삽입(solution intercalation) 방법을 이용하여 다양한 나노 필러들을 포함하는 poly(lactic acid)(PLA) 나노 복합체를 합성하였다. 유기화 반응 처리된 벤토나이트 점토(NSE), 옥타데실아민(ODA)을 산화 그래핀(GO)에 반응한 ODA-GO, 그리고 유기화 처리된 벤토나이트와 ODA-GO의 복합체인 NSE/ODA-GO 등이 PLA 복합체 필름을 얻기 위한 나노 필러로 각각 사용되었다. 3가지 나노 필러들은 0-10 wt%의 함량으로 사용되었고 PLA 복합체 필름들의 열적-기계적 성질, 모폴로지, 산소 투과도 결과들을 서로 비교하였다. 투과전자현미경을 통하여 얻은 결과에서 NSE/ODA-GO 복합체는 약간 뭉쳐있었지만, NSE나 ODA-GO 등의 필러들은 PLA 매트릭스에 분산이 매우 양호하였음을 알 수 있었다. PLA 복합체 합성을 위해 사용된 3가지 필러 중에서, 열적 안정성에서는 NSE/ODA-GO가 가장 효과적이었지만, 기계적 인장 성질이나 산소 차단성에서는 각각 NSE와 ODA-GO가 가장 우수하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.129-129
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• 2018

Hard coating application is effective way of cutting tool for hard-to-machine materials such as Inconel, Ti and composite materials focused on high-tech industries which are widely employed in aerospace, automobile and the medical device industry also Information Technology. In cutting tool for hard-to-machine materials, high hardness is one of necessary condition along with high temperature stability and wear resistance. In recent years, high-entropy alloys (HEAs) which consist of five or more principal elements having an equi-atomic percentage were reported by Yeh. The main features of novel HEAs reveal thermodynamically stable, high strength, corrosion resistance and wear resistance by four characteristic features called high entropy, sluggish diffusion, several-lattice distortion and cocktail effect. It can be possible to significantly extend the field of application such as cutting tool for difficult-to-machine materials in extreme conditions. Base on this understanding, surface coatings using HEAs more recently have been developed with considerable interest due to their useful properties such as high hardness and phase transformation stability of high temperature. In present study, the nanocomposite coating layers with high hardness on WC substrate are investigated using high entropy alloy target made a powder metallurgy. Among the many surface coating methods, reactive magnetron sputtering is considered to be a proper process because of homogeneity of microstructure, improvement of productivity and simplicity of independent control for several critical deposition parameters. The N2 is applied to reactive gas to make nitride system with transition metals which is much harder than only alloy systems. The acceleration voltage from 100W to 300W is controlled by direct current power with various deposition times. The coating layers are systemically investigated by structural identification (XRD), evaluation of microstructure (FE-SEM, TEM) and mechanical properties (Nano-indenter).

• 한국세라믹학회지
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• 제41권1호
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• pp.24-29
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• 2004

Te(Tellurium) 미립자를 $SiO_2$ 박막에 분산시켜 비선형 광학재료, 선택흡수막 및 투과막 등 새로운 기능성 재료로 활용하기 위하여 Te/$SiO_2$ 나노 목합체 박막을 제조하였다. 가수분해 조건을 변화시켰을 때 박막표면에 분산시킨 입자의 크기와 형상이 재료의 물성에 미치는 영향을 열처리 후의 시차중량분석과 엑스선 회절분석, 분광분석, 원자력간 현미경 그리고 전자현미경 관찰 등을 통하여 조사하였다. 제조된 박막의 광흡수 스펙트럼에스 Te 미립자의 플라즈마 공명에 의한 550nm 부근의 흡수피크가 관찰되어 비선형 광학성을 확인할 수 있었다. 박막의 표면 거칠기는 약 2.5nm 내외였고, Te 미립자의 크기는 약 5~10nm였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.215-216
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• 2007

Semiconducting layers are thin rubber film between electrical cable wire and insulating polymer layers having a volume resistivity of ${\sim}10^2{\Omega}cm$. A new semiconducting material was suggested in this study based on the carbon nanotube(CNT)-reinforced polymer nanocomposites. CNT-reinforced polymer nanocomposites were prepared by solution mixing with various polymer type and dual filler system. The mechanical, thermal and electrical properties were investigated as a function of polymer type and dual filler system based on CNT and carbon black. The volume resistivity of composites was strongly related with the crystallinity of polymer matrix. With decreased crystallinity, the volume resistivity decreased linearly until a critical point, and it remained constant with further decreasing the crystallinity. Dual filler system also affected the volume resistivity. The CNT-reinforced nanocomposite showed the lowest volume resistivity. When a small amount of carbon black(CB) was replaced the CNT, the crystallinity increased considerably leading to a higher volume resistivity.

• Corrosion Science and Technology
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• 제18권5호
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• pp.206-211
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• 2019

Silicon carbide (SiC) thin films become superhard when they have microstructures of nanocolumnar crystalline grains (NCCG) with an intergranular amorphous SiC matrix. We investigated the role of ion bombardment and deposition temperature in forming the NCCG in SiC thin films. A direct-current (DC) unbalanced magnetron sputtering method was used with pure Ar as sputtering gas to deposit the SiC thin films at fixed target power of 200 W and chamber pressure of 0.4 Pa. The Ar ion bombardment of the deposited films was conducted by applying a negative DC bias voltage 0-100 V to the substrate during deposition. The deposition temperature was varied between room temperature and $450^{\circ}C$. Above a critical bias voltage of -80 V, the NCCG formed, whereas, below it, the SiC films were amorphous. Additionally, a minimum thermal energy (corresponding to a deposition temperature of $450^{\circ}C$ in this study) was required for the NCCG formation. Transmission electron microscopy, Raman spectroscopy, and glancing angle X-ray diffraction analysis (GAXRD) were conducted to probe the samples' structural characteristics. Of those methods, Raman spectroscopy was a particularly efficient non-destructive tool to analyze the formation of the SiC NCCG in the film, whereas GAXRD was insufficiently sensitive.