• Composites Research
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• 제24권4호
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• pp.5-10
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• 2011

환경오염이 나날이 증가함에 따라 바이오 재료에 대한 관심이 커지고 있다. 본 연구에서는 생분해성 열가소성 수지인 폴리 유산 (PLA)을 기지재료로 하고 탄소나노튜브 (CNT)를 나노 filler로 사용하여 압출 및 사출공정을 통하여 복합재료를 제작하였다. 시편의 결정화도를 변화시키기 위하여 어닐링 시간에 변화를 주어 처리하였다. PLA의 결정화 특성은 시차주사열량계 (DSC)를 통하여 평가하였고, 적당한 양의 CNT가 PLA의 결정화 속도를 향상시킨 것을 확인할 수 있었다. 그 외에 PLA/CNT 복합재료의 가수분해 속도는 순수 PLA에 비하여 빠르지만 PLA/CNT 복합재료의 결정화도가 증가함에 따라 가수분해 속도가 늦어지는 것을 확인할 수 있었다. 이것은 가수분해가 PLA/CNT의 계면에서 쉽게 일어나고 결정화도가 높아짐에 따라 분자 구조가 치밀해지기 때문인 것으로 판단 된다.

• 공업화학
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• 제28권4호
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• pp.375-382
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• 2017

전기화학 방법을 이용한 이산화티타늄 나노구조에 대한 기존 연구는 불소 이온을 함유한 전해질에서의 산화반응으로 형성된 나노튜브가 연구의 주를 이루고 있다. 최근, 불소 이온이 아닌 고온 인산염이 함유된 글리세롤계 전해질의 개발로 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 총설은 이러한 전해질을 활용하여 다양한 이산화티타늄 나노구조를 형성하는 연구 동향에 대해 다루고 있다. 새로운 양극산화법을 통해 형성된 이산화티타늄 나노구조는 기존의 나노튜브에 비하여 비표면적이 넓고 결정성과 접착력이 우수하여 여러 응용분야에 활용가치가 높다. 이에 본 총설에서는 새로운 양극산화법을 이용한 나노구조의 형성 원리, 특성에 대한 개괄적 접근 뿐만 아니라 실제 응용분야에서의 소재성능을 기존 나노튜브 구조와 비교한 결과 등을 망라하여 자세히 소개하고 있다.

• 한국재료학회지
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• 제17권1호
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• pp.6-10
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• 2007

In the present study, we investigated the formation of self-organized nanostructure oxide layers on CP Ti and Ti-10Ta-10Nb alloy in an electrolyte of 1M phosphoric acid and 1.5 wt% Hydrofluoric acid. The morphology of oxide film on substrate was observed using scanning electron microscopy and transmission electron microscopy The surface roughness of titanium oxide film was analyzed by atomic force microscopy and the crystalline of specimen was investigated using X-ray diffractometer. The results of this study showed that well-aligned titanium oxide nanotubes are formed with diameter of approx. 100nm and length of approx. 500nm with CP Ti. However, it is clear that TiTaNb alloy highly irregular structure with various diameters. Transmission electron microscope investigations show that the specimens were confirmed as amorphous. Such titanium oxide nanotubes are expected a well-adhered bioacitive surface layer on titanium substrate for orthopedics and dental implants.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권11호
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• pp.24-32
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• 2005

본 연구의 목표는 X-band에서 하중지지가 가능한 전자파 흡수 구조(RAS)를 제작하는 것이다. 본 연구에서는 하중을 지지할 수 있도록 비강성비강도가 우수한 유리섬유/에폭시 평직 복합재료에 손실을 일으킬 수 있는 MWNT를 첨가한 재료를 제작하였으며, 미세구조의 관찰과 유전율 측정을 통해 흡수 재료로의 적합성을 확인하였다. 유전자 알고리즘과 다층형 RAS의 전자파 반사/투과 이론을 적용하여 그 복합재료로 이루어진 RAS에 대한 최적설계를 수행하였다. RAS의 제작을 통해 복합재료의 층당 두께가 층수와 MWNT의 함량에 따라 변함을 확인하였다. 이를 고려한 제작 공정을 제안하고 적용하여 설계된 RAS를 제작하였고, 그것의 반사손실의 예측치와 실험치가 잘 일치함을 확인하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제8권1호
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• pp.139-155
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• 2011

Polymeric thin-film assemblies whose bulk electrical conductivity and mechanical performance have been enhanced by single-walled carbon nanotubes are proposed for measuring strain and corrosion activity in metallic structural systems. Similar to the dermatological system found in animals, the proposed self-sensing thin-film assembly supports spatial strain and pH sensing via localized changes in electrical conductivity. Specifically, electrical impedance tomography (EIT) is used to create detailed mappings of film conductivity over its complete surface area using electrical measurements taken at the film boundary. While EIT is a powerful means of mapping the sensing skin's spatial response, it requires a data acquisition system capable of taking electrical impedance measurements on a large number of electrodes. A low-cost wireless impedance analyzer is proposed to fully automate EIT data acquisition. The key attribute of the device is a flexible sinusoidal waveform generator capable of generating regulated current signals with frequencies from near-DC to 20 MHz. Furthermore, a multiplexed sensing interface offers 32 addressable channels from which voltage measurements can be made. A wireless interface is included to eliminate the cumbersome wiring often required for data acquisition in a structure. The functionality of the wireless impedance analyzer is illustrated on an experimental setup with the system used for automated acquisition of electrical impedance measurements taken on the boundary of a bio-inspired sensing skin recently proposed for structural health monitoring.

• 한국분말재료학회지
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• 제23권3호
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• pp.235-239
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• 2016

This study is performed to fabricate a Ti porous body by freeze drying process using titanium hydride ($TiH_2$) powder and camphene. Then, the Ti porous body is employed to synthesize carbon nanotubes (CNTs) using thermal catalytic chemical vapor deposition (CCVD) with Fe catalyst and methane ($CH_4$) gas to increase the specific surface area. The synthesized Ti porous body has $100{\mu}M$-sized macropores and $10-30{\mu}m$-sized micropores. The synthesized CNTs have random directions and are entangled with adjacent CNTs. The CNTs have a bamboo-like structure, and their average diameter is about 50 nm. The Fe nano-particles observed at the tip of the CNTs indicate that the tip growth model is applicable. The specific surface area of the CNT-coated Ti porous body is about 20 times larger than that of the raw Ti porous body. These CNT-coated Ti porous bodies are expected to be used as filters or catalyst supports.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권6호
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• pp.802-807
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• 2015

본 논문에서는 글루코스산화제, polyethyleneimine(PEI) 및 탄소나노튜브 간 물리적 흡착으로 제조된 촉매(GOx/PEI/CNT)에 새로운 가교제인 terephthalaldehyde(TPA)를 첨가하여 민감도 및 안정성이 개선된 글루코스 센서 촉매를 합성하여, 감지능 및 안정성 개선효과를 확인하였다. 새로운 가교제를 포함한 바이오 촉매는, 글루코스산화제 및 polyethyeleneimine의 관능기와 TPA의 관능기간 알돌축합반응에 의해 생성되었고, 이를 통해 생성된 새로운 전자전달구조는 글루코스의 산화반응을 촉진시켰다. 이러한 촉매활성은 전기화학적 평가를 통해 정량적으로 평가하였으며 그 결과 $41.1{\mu}Acm^{-2}mM^{-1}$의 글루코스 민감도를 얻을 수 있었다. 또한 가교제와 글루코스산화제 및 polyethyeleneimine 간의 화학반응의 형성에 의해 글루코스 산화제의 외부 손실을 최소화 하여, 센서 안정성 향상에도 크게 기여하였다. 안정성 평가를 한 결과, 3주간의 주기적인 촉매 활성 측정후에 94.6% 활성이 유지됨을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제29권6호
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• pp.336-341
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• 2016

본 논문에서는 복합재 풍력 블레이드를 위한 CNT 코팅 유리섬유의 전자기적/기계적 적용성에 대한 연구를 수행하였다. MW급 이상의 대형 복합재 블레이드는 민수용/군수용 레이더와의 신호간섭 문제로 인한 발전단지 위치선정 제약과 무게 증가에 따른 발전효율 저해, 구조적 건전성 부족에 따른 수리비용 증가의 당면과제를 안고 있다. 이에 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하기 위한 방안으로 CNT 코팅 유리섬유를 제안하였다. 먼저 제안된 CNT 코팅 공정을 통해 유리섬유 표면에 CNT를 강력히 코팅하고, Va-RTM을 통해 CNT 코팅/유리섬유 에폭시 복합재를 제작하여 전자기적/기계적 물성을 평가하였다. 또한 전자파 흡수체 설계/제작 및 시험/평가를 통해 X-band의 8.3~12.1 GHZ에서 90% 이상 전자파 흡수성능을 가짐을 검증하였다. 이와 더불어 기계적 물성 시험/평가를 통해서 인장, 압축, 면내전단 강도/강성의 모든 기계적 물성이 향상됨을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제30권6호
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• pp.694-697
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• 2019

최근에 이산화티탄 분말을 나노입자로 제조하거나 결정성을 향상하기 위해 1차원 구조인 nanowire, nanotube, 3차원 구조인 mesoporous 구형으로 생산하여 차단율과 반사율을 통한 광 전극 소재로의 활용과 피부 광 노화 방지에 더욱 효율적으로 적용할 수 있는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 n-alcohol을 용매로 사용하여 높은 결정성을 갖는 이산화티탄 나노 졸을 합성하였다. 합성된 이산화티탄 나노 졸은 FE-SEM과 XRD을 통해 결정성을 확인하였고, 자외선 차단율을 확인하기 위해서 UV-Vis로 투과율을 확인했다. 또한. 용매에 따른 결정성을 확인하기 위하여 부탄올, 프로판올, 에탄올을 이용하여 각각을 제조하였고, 용매에 따른 차이를 비교하였다. 입자크기는 200~250 nm로 합성되었으며 광학적 투과율은 UVB, UVA 범위에서 높은 차단율을 보이고, 550 nm 파장에서 높은 투과율을 보여 태양전지의 광전 변환 효율 향상과 소량 사용으로도 제품의 자외선 차단 효율을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.520-520
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• 2013

Lateral 구조를 갖는 탄소나노튜브 에미터 캐소드의 금속전극 선폭과 간격은 탄소나노튜브 에미터 밀도와 게이트에 인가되는 전계의 크기에 밀접한 관계가 있어 전계방출특성에 큰 영향을 나타내므로 조속한 상업화를 위해서는 최적화 연구가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 금속전극의 선폭과 간격을 110/30, 80/30, 40/30과 120/20, 90/20, 20/20 ${\mu}m$로 각각 변화시켜 4.6인치 탄소나노튜브 에미터 기반 flat light lamp 개발연구를 진행하였다. 이때 사용한 금속전극은 2 mm 두께를 갖는 4.6인치 소다라임 글라스 위에 패턴 된 PR에 Ag를 sputtering하여 증착 후 PR을 lift-off하여 형성하였다. 이와 같이 형성된 금속전극은 ~1 ${\mu}m$와 12 nm의 두께와 표면단차를 각각 가지고 있었다. 형성된 금속전극 위에 유전체와 탄소나노튜브 에미터를 각각의 페이스트를 사용하여 스크린 인쇄와 소성과정을 통해 형성하였다. 이때 레이저 빔을 전극사이의 빈 공간에 조사하여 탄소나노튜브 에미터를 금속전극 위에 정밀하게 정렬하였으며 잔존하는 유기물과 유기용매를 없애기 위해 대기압 공기분위기의 $410^{\circ}C$에서 10분간 소성과정을 거친 후 접착테이프를 사용하여 잔탄 속에 있는 탄소나노튜브 에미터를 물리적 힘으로 수직하게 노출시켜 캐소드를 준비하였다. 애노드는 전계에 의해 방출된 전자의 측정과 전계방출 이미지를 얻기 위해서 P22 형광체와 Al박막이 증착된 2 mm 두께의 소다라임 글라스를 사용하였다. 캐소드와 애노드 사이의 간격은 6~10 mm로 유지하였고, 진공챔버의 기본 압력을 $5{\times}10^{-6}$ Torr 이하로 유지하였다. 캐소드와 게이트 전극에 1, 4 kHz와 3% duty를 갖는 bipolar 형태의 DC 사각펄스파를, 애노드에 ~18 kV의 DC 고전압을 각각 인가하여 평가하였으며 추후, 이렇게 제작된 다양한 선폭과 간격을 갖는 탄소나노튜브 에미터 기반 flat light lamp의 전계방출특성과 효율에 대한 비교 연구를 진행할 계획이다.