• 한국재료학회지
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• 제17권9호
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• pp.493-499
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• 2007

Oil-based nanofluids were prepared by dispersing nonconducting fibrous $Al_2O_3$ and spherical AlN nanoparticles in transformer oil. In this study, the effects of wet grinding and surface modification of particles on thermal and electrical properties of nanofluids were investigated. Grinding experiments were conducted with high-speed bead mill and ultrasonic homogenizer and nanoparticles were surface modified by oleic acid and polyoxyethylene alkyl acid ester(PAAE) in n-hexane or transformer oil, at the same time. It is obvious that the combination of nanoparticle, dispersant and dispersion solvent is very important for the dispersity of nanofluids. For nanofluids containing 1.0vol.% AlN particles in transformer oil, the enhancement of thermal conductivity was 11.6% compared with pure transformer oil. However, the electric-insulating property of AlN nanofluids was very low due to used dispersant itself. Therefore, the effect of the dispersant on thermal/electrical/physical properties of the transformer oil should be considered before selecting a proper dispersant.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권6호
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• pp.1577-1582
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• 2010

A 20 wt % Pt/C is fabricated and characterized for use as the cathode catalyst in a polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC). By using the polyol method, the fabrication process is optimized by modifying the carbon addition sequence and precursor mixing conditions. The crystallographic structure, particle size, dispersion, and activity toward oxygen reduction of the as-prepared catalysts are compared with those of commercial Pt/C catalysts. The most effective catalyst is obtained by ultrasonic treatment of ethylene glycol-carbon mixture and immediate mixing of this mixture with a Pt precursor at the beginning of the synthesis. The catalyst exhibits very uniform particle size distribution without agglomeration. The mass activities of the as-prepared catalyst are 13.4 mA/$mg_{Pt}$ and 51.0 mA/$mg_{Pt}$ at 0.9 V and 0.85 V, respectively, which are about 1.7 times higher than those of commercial catalysts.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제33권3호
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• pp.99-106
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• 2013

Recently, high-thermal-conductivity graphene and carbon nanotube nanoparticles have attracted particularly close attention from researchers. In the present study, the thermal conductivity and viscosity properties of two kinds of graphene and carbon nanotube nanofluids added to distilled water - two graphenes and carbon nanotubes of differing size - were compared and analyzed. The thermal conductivities of the nanofluids, formulated in the usual manner by adding graphene and carbon nanotube to distilled water and subjecting the mixture to ultrasonic dispersion, were measured by the transient hot-wire method, and the viscosities were determined using a rotational digital viscometer. As a result, we concluded that the nanofluid of small particle diameter of graphene have outstanding properties as heat transfer media, due to their excellent thermal conductivity and viscosity, compared with the other nanofluid.

• 대한금속재료학회지
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• 제47권1호
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• pp.50-58
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• 2009

In this study, alumina matrix composites reinforced with carbon nanotubes (CNTs) were fabricated by ultrasonic dispersion, ball milling, mixing, compaction, and sintering processes, and their relative density, electrical resistance, hardness, flexure strength, and fracture toughness were evaluated. 0~3 vol.% of CNTs were relatively homogeneously dispersed in the composites in spite of the existence of some pores. The three-point bending test results indicated that the flexure strength increased with increasing volume fraction of CNTs, and reached the maximum when the CNT fraction was 1.5 vol.%. The fracture toughness increased as the CNT fraction increased, and the fracture toughness of the composite containing 3 vol.% of CNTs was higher by 40% than that of the monolithic alumina. According to observation of the crack propagation path after the indentation fracture test, a new toughening mechanism of grain interface bridging-induced CNT bridging was suggested to explain the improvement of fracture toughness in the alumina matrix composites reinforced with CNTs.

• Composites Research
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• 제37권3호
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• pp.150-154
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• 2024

본 연구는 대두 부산물인 대두피로부터 나노 섬유화 셀룰로오스를 추출하고, 다른 나노 섬유화 기법으로 제작된 대두피 나노 섬유화 셀룰로오스와 비교 평가를 수행하였다. 건조 대두피를 분쇄하여 마이크로미터 크기의 분말을 제조한 후, NaOH와 HCl을 이용하여 대두피로부터 마이크로 셀룰로오스를 분리하였다. 초음파 분산 및 볼밀링을 통하여 나노미터 크기의 셀룰로오스를 추출하는데 성공하였다. 대두피 나노 섬유화 셀룰로오스는 직경 60-100 nm, 길이 0.3-1.0 ㎛의 크기를 가져 다른 나노 섬유화 기법으로 대두 나노 셀룰로오스와 직경은 유사한 수준이나 길이는 1/5 수준임을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권2호
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• pp.165-170
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• 2014

수평횡파(SH-wave)는 배관과 같은 박판 구조물에서 판파 모드로 전파하고 분산성이 단순하여 구조물의 건전성 평가에 유용하다. 전자기초음파탐촉자(EMAT)는 비접촉식으로 자석과 코일 배열을 조절하여 수평횡파를 발생하기 용이하다. 따라서 수평횡파 전자기초음파탐촉자(SH-EMAT)를 이용한 자동화 검사 시스템은 박판 구조물 건전성 감시에 매우 유용하다. 하지만 발전설비 또는 자동화 장비 등에서는 전자기노이즈가 상당히 많이 발생하고 EMAT 수신 센서는 전자기노이즈에 취약한 면이 있다. 광섬유 센서는 빛을 이용하여 전자기노이즈 환경에서 매우 유용하게 활용될 수 있다. 본 연구에서는 이러한 환경적 제약을 고려하여 광섬유 패브리-페롯 간섭계(FFPI)를 SH-EMAT으로 발생되는 초음파의 수신용 센서로 제안하였다. 평판시험편에서 SH-EMAT의 신호를 FFPI 센서를 이용하여 수신하고 이 신호에 대한 분석을 하였다. 제안된 FFPI 센서가 EMAT으로 가진된 SH wave의 신호를 명료하게 수신할 수 있음을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.97-104
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• 2023

본 연구에서는 순환잔골재 사용량 증대를 목적으로 순환잔골재만 혼입한 고강도 모르타르를 제조하고 이의 물성을 분석하여, 순환잔골재의 구조용 골재로서의 활용가능성을 파악하고자 하였다. 시멘트, 실리카퓸 및 고로슬래그 미분말을 함유한 물결합 재비 0.2 시멘트 모르타르에, 나노실리카를 추가로 혼입하고 이의 치환율을 변화시켜, 나노실리카 혼입량 변화가 순환잔골재 모르타르의 물성 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 시험체 제작 시 결합재 내부에서의 나노실리카 분산도 향상을 위해, 초음파 처리한 수분산된 나노실리카 수용액을 활용하였고, 나노실리카의 혼입률은 1 %까지 변화시켜 모르타르 플로우, 공극률 및 압축강도의 변화를 평가하였다. 실험 결과에 따르면, 나노실리카의 혼입률이 증가할수록 모르타르 플로우는 감소하였으며, 나노실리카 혼입률 0.75 %까지는 혼입율을 높일수록 공극률은 감소하고 압축강도는 증가하였으나, 치환율 1 %에서는 공극률의 상승 및 압축강도의 저하가 관찰되어, 나노실리카 혼입률 0.75 %가 성능 최적화를 위해 가장 적절한 혼입 비율인 것을 확인할 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제20권6호
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• pp.50-57
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• 2016

배관은 석유화학플랜트에서 가장 많은 구성요소이며, 주요설비들에서 생산된 물질을 수송하는 매우 중요한 역할을 수행한다. 특히, 저온 또는 고온의 물질을 수송하는 배관들의 경우 물질의 온도변화를 최소화하기 위해 보온재를 배관의 외면에 덮어 사용하는 경우가 다수이다. 그러나 이러한 보온재에 덮인 배관들에서 부식이 발생할 경우 보온재를 제거하지 않고서는 확인하기 어렵기 때문에 현장검사시 유도초음파를 이용한 비파괴적 방법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 보온재 내부에서 발생하는 보온재하 부식(CUI : Corrosion Under Insulation)을 유도초음파를 사용하여 효과적으로 검출하기 위해서 유도초음파의 위상속도 분산선도와 파형구조의 이론적 해석을 통해 최적 발생조건을 선정하고자 하였다. 본 연구의 결과는 다양한 석유화학플랜트 배관의 보온재하 부식에 대한 유도초음파를 이용한 현장검출에 적용할 경우 매우 유용할 것이다.

• 청정기술
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• 제28권4호
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• pp.293-300
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• 2022

그래핀의 우수한 기계적, 전기적, 열적 성질은 최근 몇 년 동안 여러 연구 분야에서 지대한 관심을 불러일으켰다. 그래핀을 생산하는 대표적인 방법인 습식공정 중 액상박리(liquid-phase exfoliation, LPE)는 초음파 및 높은 전단응력을 이용하여 벌크흑연을 그래핀으로 박리하는 기술이다. 액상박리에 의해 생산된 그래핀 분산액은 그래핀 잉크로 전환되어 그 활용폭을 더 넓힐 수 있는 장점이 있지만 고품질의 그래핀을 생산하고 가격경쟁력을 확보해야 한다. 위 조건을 만족하기 위해서 그래핀을 효율적으로 박리할 수 있는 공정 확보와 더불어 상대적으로 가격이 저렴한 천연흑연 기반의 그래핀 분산액 및 잉크를 생산해야 한다. 본 연구에서는 합성흑연 보다 약 3배 정도 저렴하고 그 크기는7배 이상 큰 천연흑연을 흐름반응기 액상박리 공정을 이용하여 박리를 시도하고 공정의 최적화와 박리된 그래핀의 구조적, 전기적 특성을 분석하였다. 천연흑연 기반 그래핀의 전기적 특성을 분석하기 위해 잉크 정제화 공정을 거쳐 그래핀 잉크를 생산하고 인쇄 장비를 사용하여 그래핀 패턴을 제작하였다. 본 연구를 통해 보다 경제적인 그래핀 분산액 및 잉크를 생산하고 그래핀 인쇄 소자를 개발할 수 있는 방법을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권5호
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• pp.362-367
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• 2005

후방복사된 초음파의 입사각 의존성(프로파일)은 입사지역이 다층경계이거나 깊이방향으로 물성변화가 있을 때 주파수 의존적이다. 지금까지 측정된 후방복사 프로파일은 주로 사용된 탐촉자의 중심 주파수의 특성에 의존하여 표면탄성파의 전반적인 주파수 의존 특성을 이해하는 데는 어려움이 많았다. 디지털 오실로스코프의 DFP(digital filter package)를 이용하여 주파수 대역별 후방복사 프로파일이 실시간 획득되었다. #1200 사포로 표면 처리된 상업적 강재 시편에 대한 주파수 대역별 측정으로부터 표면탄성파가 2% 정도의 음의 기울기(loaded case) 속도 분산성이 있음을 알았고 심하게 녹이 쓴 시편에서는 주파수 대역별로 프로파일의 형태에 큰 변화를 보였다. 주파수 대역별 후방복사 프로파일은 분산성을 가진 표면지역에 대한 비파괴적 평가에 매우 유용할 것으로 본다.