• 멤브레인
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• 제23권4호
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• pp.283-289
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• 2013

Poly(vinyl alcohol) (PVA)에 대하여 가교제로써 glutaraldehyde (GA), maleic anhydride (MA)를 이용하여 제조한 코팅용액을 알칼리로 가수분해 시킨 poly acrylonitrile (PAN) 중공사 막표면에 코팅하여 막을 제조하였다. 제조된 막의 투과특성평가를 위해서 물/에탄올 혼합액에 대한 투과증발 실험을 수행하였다. $60^{\circ}C$의 90 wt%의 물/에탄올 혼합액에 대하여 반응온도 및 가교제의 농도변화에 따른 투과도 및 선택도를 측정하였다. 일반적으로 반응온도, 가교제 농도가 증가할 경우 투과도는 낮아지고, 선택도는 증가하는 경향을 보여주었다. 가교제로 GA의 대표적 결과는 반응온도 $120^{\circ}C$, GA 11 wt%로 투과도는 $165g/m^2hr$ 선택도는 81이고, MA는 반응온도 $120^{\circ}C$, MA 11 wt%로 투과도는 $174g/m^2hr$ 선택도는 73의 결과를 얻을 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권5호
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• pp.750-759
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• 2016

크라프트 리그닌-polyacrylonitrile (PAN) 그라프트 공중합체의 전기방사 나노섬유매트를 열처리와 이산화망간($MnO_2$) 전기증착법을 이용하여 리그닌 기반 탄소나노섬유 매트(lignin based carbon nanofiber mat, LCNFM)로 제조하고, 슈퍼캐퍼시터용 전극소재(electrode)로의 응용가능성에 대하여 조사하였다. 전기증착 처리시간이 길수록 $MnO_2$-LCNFM 표면의 흡착되는 이산화망간양이 증가하였으며, 이에 따른 탄소나노섬유의 직경과 이산화망간 흡착층이 증가하였다. $MnO_2$-LCNFM 전극의 전기 화학적 특성을 순환전압전류측정(cyclic voltammetry)을 통해 평가하였고, 최대 $168.0mF{\cdot}cm^{-2}$의 비축적용량을 보였다. $MnO_2$-LCNFM를 이용하여 $H_3PO_4$/Polyvinyl alcohol 겔 전해질로 제작한 하이브리드 슈퍼캐퍼시터(hybrid supercapacitor)는 약 90%의 전기용량 효율(capacitance efficiency)을 보였으며, 1,000회의 충 방전 시험에서 안정적인 거동을 나타냈다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권3호
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• pp.406-414
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• 2016

본 연구에서는 리그닌 기반 폴리아크릴로나이트릴(polyacrylonitrile, PAN) 공중합체를 전기방사하여 나노탄소섬유 매트를 제조한 다음, 에폭시 수지를 보강하여 제조한 복합재료의 열적 특성 및 기계적 강도를 조사하였다. 나노탄소섬유 매트/에폭시 복합재는 에폭시 수지와 유사한 열분해 거동을 보이고 있는 반면에 유리전이온도는 $106.9^{\circ}C$로 순수에폭시 수지의 유리전이온도($T_g$) $90.7^{\circ}C$보다 다소 높은 경향으로 나타나 열적 안정성이 향상된 결과로 사료된다. 리그닌 기반 공중합체 및 순수 PAN으로 만든 나노탄소섬유 매트의 인장강도는 각각 7.2 및 9.4 MPa로 나타났으며, 리그닌 기반 나노탄소섬유 매트/에폭시 복합재료의 인장강도는 43.0 MPa로 나타났다. 이는 나노탄소섬유 매트/에폭시 복합재료에서 에폭시 수지 매트릭스(matrix) 내에서 나노탄소섬유가 강화제(reinforcing filler)로 작용한 효과로 약 6배의 인장강도 향상을 보였다. 인장강도 측정 후 시편의 절단면에서 나노탄소섬유 자체의 높은 인장강도(478.8 MPa) 및 에폭시 수지와의 약한 계면접착성에 기인하는 나노섬유의 뽑힘현상이 관찰되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권6호
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• pp.602-608
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• 2006

폴리아크릴로니트릴(PAN)계 탄소섬유와 목재펄프를 이용하여 탄소섬유의 길이와 함량 및 강화 종이의 평량을 달리하여 각각 탄소섬유 강화 종이를 제조한 후 탄소섬유와 펄프섬유와의 접착특성 및 강화 종이의 물리적 특성과 전기전도도를 조사하였다. 탄소섬유 강화 종이의 형성은 탄소섬유와 펄프섬유의 계면에서의 화학적 결합이라기보다는 물리적인 얽힘과 접착이었으며, 탄소섬유의 첨가량을 증가시키면 강화 종이의 두께와 인열강도는 증가하는 반면 인장강도와 파열강도는 감소하였다. 탄소섬유의 길이가 짧을수록 강화 종이 내에서 섬유의 분산성이 양호하였으나 가장 우수한 전기전도도는 탄소섬유의 길이가 10 mm일 때였다. 강화 종이의 전기전도도는 탄소섬유의 함량이 2 wt％일 때부터 급격히 증가하다가 8 wt％ 이상이 되면 서서히 증가하는 S자형 곡선을 보였으며, 강화 종이의 평량 증가에 따라 선형적으로 비례하여 향상되었다. 따라서, 전기전도도와 물리적 특성이 우수한 강화 종이를 얻기 위해서는 탄소섬유의 함량을 증가시킴과 동시에 평량을 증가시키는 것이 바람직하다.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권1호
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• pp.64-69
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• 1999

PANrP 탄소섬유의 고온연신에서의 변형 거동을 검토하기 위해서, 일정 하중하에서 내부저항 가열법에 의해 $1200^{\circ}C$부터 $2200^{\circ}C$까지 열처리 온도를 변화시키며 섬유의 strain 변화를 측정하였다. 부하된 응력이 증가함에 따라서 strain 변화가 크게 발생하며 또한 열처리 온도 약 $1700^{\circ}C$를 경계로 해서 그 온도 이상과 이하 사이에는 큰 차이를 보였다. 각 응력에 있어서의 strain 속도 변화로부터 얻어진 활성화 에너지는 70 MPa 및 322 MPa에 대하여 각각 67.46 및 52.27 kJ/mol로써, 큰 응력의 경우가 작은 응력을 부하하는 것 보다 섬유구조 발달에 있어서 더욱 효과적이라는 것을 알았다.

• 한국세라믹학회지
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• 제50권2호
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• pp.168-172
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• 2013

This work presents the effects of binders on the electrochemical performance of Si-C composites as the anode of lithium ion batteries. PAI (polyamide-imide) was used as an organic binder, and PAN (polyacrylonitrile), PAA (polyacrylic acid) and CMC + SBR (carboxymethyl cellulose + styrene-butadiene rubber) were used as aqueous binders. As a result, stabilization time for the cell with a Si-C composite anode synthesized using aqueous binders became shorter than an organic binder. Particularly in the case of the cell using PAA binder, better performance was observed in terms of adhesion strength, initial efficiency, the volume expansion ratio, Coulombic efficiency, and capacity retention.

• 폴리머
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• 제27권3호
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• pp.235-241
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• 2003

항균 활성이 없는 폴리아크릴로나이트릴계 활성 탄소 섬유에 항균 활성을 부여하기 위해 반응성이 큰 전이금속인 구리를 전해도금 방식으로 도입시켜, 활성 탄소 섬유의 항균 활성 및 기공 특성에 미치는 영향을 고찰해 보았다. 항균 활성 시험은 병원성 제균으로서 그람 양성균인 황색 포도상 구균 (Staphylococcus aureus)과 비병원성의 그람 음성균인 대장균 (Klebsiella pnemoniae)을 대상으로 그 효과를 측정하였으며, 활성 탄소 섬유의 기공 특성은 BET식, Boer의 t-plot, 그리고 H-K식을 이용하여 확인하였다. 도입되는 구리의 양이 많아질수록 활성 탄소 섬유의 비표면적, 총 기공 부피, 미세기공 부피 등이 감소되는 것이 관찰되었으며, 반면 항균 활성은 S. aureus 및 K. pnemoniae에서 증가되었다.

• Coupled systems mechanics
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• 제6권3호
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• pp.335-349
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• 2017

To cope with the demand on giant and durable buildings, reinforcement of concrete is a practical problem being extensively investigated in the civil engineering field. Among various reinforcing techniques, fiber-reinforced concrete (FRC) has been proven to be an effective approach. In practice, such fibers include steel fibers, polyvinyl alcohol (PVA) fibers, polyacrylonitrile (PAN) carbon fibers and asbestos fibers, with the length scale ranging from centimeters to micrometers. When advancing such technique down to the nanoscale, it is noticed that carbon nanotubes (CNTs) are stronger than other fibers and can provide a better reinforcement to concrete. In the last decade, CNT-reinforced concrete attracts a lot of attentions in research. Despite high cost of CNTs at present, the growing availability of carbon materials might push the usage of CNTs into practice in the near future, making the reinforcement technique of great potential. A review of existing research works may constitute a conclusive reference and facilitate further developments. In reference to the recent experimental works, this paper reports some key evaluations on CNT-reinforced cementitious materials, covering FRC mechanism, CNT dispersion, CNT-cement structures, mechanical properties and fire safety. Emphasis is placed on the interplay between CNTs and calcium silicate hydrate (C-S-H) at the nanoscale. The relationship between the CNTs-cement structures and the mechanical enhancement, especially at a high-temperature condition, is discussed based on molecular dynamics simulations. After concluding remarks, challenges to improve the CNTs reinforcement technique are proposed.

• 공업화학
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• 제29권4호
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• pp.395-398
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• 2018

전기장 하에서 유기물은 전기장에 의해 부여된 여러 가지 힘의 영향을 받아서 특이한 거동을 나타낸다. 본 연구에서는, 지금까지 개별적으로 고찰되어 왔던 전기장 하에서의 블록 공중합체와 고분자 블렌드의 미세 거동을 비교 분석하여 특징적인 차이점을 알아보고자 한다. 두 가지 고분자가 공유결합으로 연결된 블록 공중합체와 약한 상호작용으로 혼합된 고분자 블렌드 시스템을 비교대상으로 하였다. 이때, 구성 고분자로는 비슷한 유전상수를 갖는 폴리아크릴로 나이트릴과 폴리메틸메타아크릴레이트를 도입하였다. 유사한 분자량, 같은 농도, 같은 전기장 세기하에서 고분자 블렌드가 전기장에 더욱 민감하게 반응하는 것을 알 수 있었다. 이는 공유결합이 분자의 운동성을 제약하여 전기장에 덜 민감하게 반응하도록 거동하기 때문이다. 본 연구는 고분자 물질의 전기장 하에서의 거동을 이해하는 중요한 정보를 제공할 것이다.

• Carbon letters
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• 제9권4호
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• pp.324-339
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• 2008

The principal aims of the review paper are (1) to establish broad overview information, both qualitative and quantitative, relating to the world market for polyacrylonitrile (PAN) or pitch-based carbon fibers; and (2) to generate an effective analysis and break down of consumption by process route and eventual end-use. The review paper also designed specifically to provide subscribers with an accurate, independent, and realistic assessment of the current status and future perspective of the market for carbon fibers in the world. The world market for carbon fibers continues to grow rapidly, fuelled by new industrial end uses, such as sport and leisure goods, aerospace, automotive applications, civil engineering and infrastructure repair, and immerging applications in energy generation. Demands for properties of carbon fibers used in those applications include many things such as strength, toughness, fatigue property, corrosion resistance, heat resistance, etc., and these become to be higher level. On the other hand, demands for manufacturing technologies of carbon fibers become to be difficult with these demands for properties, and these are wide variety such as high efficiencies, high qualities, many functions, labor saving, and low cost. In this review paper, thus, the recent carbon fibers corresponded to these needs, and its latest manufacturing technologies as well as market prospects are described.