• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.682-685
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• 2011

An engine oil sensor based on multiwall carbon nanotubes was fabricated with screen printing method. Since carbon nanotubes are generally intertwined, dispersion of the carbon nanotubes in the binding agent (ethyl cellulose, a-terpineol, frit) is a key factor for large yield of engine oil sensor. By conventional dispersion method, a hand-mill method, the maximum yield was 80% at most. However, we used the hand ultrasonic, in order to increase the yield of the sensors. As a results, our engine oil sensor fabricated by the screen printing method shows excellent yield rate of 97%, when we dispersed a paste by the hand ultrasonic method.

• 폴리머
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• 제35권1호
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• pp.60-65
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• 2011

고분자 나노복합재의 성능을 극대화 하기 위해서는 나노업자 분산도의 향상과 더불어 분산상태가 물성 변화에 미치는 영향을 정확히 이해하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 탄소나노튜브 첨가 고분자 복합재의 분산상태를 정량적으로 평가할 수 있는 방법을 제시하고자 하였다. 자외선-가시광선 분광광도법을 이용하여 탄소나노튜브의 분산상태에 따른 투과도를 측정하였으며, 동일 농도에서 분산상태가 향상됨에 띠라 투과도가 감소하는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 기존의 Beer-Lambert 투과도 법칙에 분산상태의 변화를 포함할 수 있는 새로운 분산도 평가인자인 유효 농도 인자를 제시하였다. 이를 통해 탄소나노튜브의 분산상태의 변화와 함께 다양한 탄소나노튜브의 농도 및 시편 두께에 따른 투과도 결과를 분석함으로써 제시한 분산도 평가방법과 유효 농도 인자의 유효성을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제24권2호
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• pp.165-170
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• 2013

초고온가스로 핵연료 구형 UCO (uranium oxycarbide) 입자 제조과정 중 중간화합물 제조에서 적용하고 있는 내부겔화공정을 대체하기 위해 외부겔화공정을 도입하는 연구가 진행 중에 있다. 외부겔화공정을 이용해서 구형 UCO입자를 제조하기 위한 사전실험으로, 중간화합물인 ADU (ammonium di-uranate) 겔 입자를 제조하기 위한 원료용액인 모사 broth 용액을 제조하여 카본블랙 입자를 분산시키는 실험이 수행되었다. 다양한 종류의 카본블랙 입자를 사용해서 모사 broth 용액에 분산실험을 수행한 결과, Cabot G 제품이 용액상에서 분산안정성과 균일한 분산상태를 나타내고 있어서, 본 연구의 카본블랙으로 선정되었다. 또한 나노크기 입자로 응집된 카본블랙 입자를 고점성 액상물질에 효율적으로 분산시키기 위해서는, 금속염용액에 카본블랙 입자를 투입하고 ultrasonic force를 이용해서 응집입자를 해체한 다음, 고점성 물질인 PVA (poly vinyl alcohol)를 투입하여 강력한 기계식혼합기를 이용해서 6000 rpm으로 2차 분산 혼합시키는 경우, ultrasonic force에 의한 broth 용액의 물성이 유지되면서 카본블랙 입자의 분산안정성과 분산상태가 양호한 broth용액을 얻을 수 있었다.

• Safety and Health at Work
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• 제2권1호
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• pp.65-69
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• 2011

Objectives: Carbon nanotubes are an important new class of technological materials that have numerous novel and useful properties. Multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs), which is a nanomaterial, is now in mass production because of its excellent mechanical and electrical properties. Although MWCNTs appear to have great industrial and medical potential, there is little information regarding their toxicological effects on researchers and workers who could be exposed to them by inhalation during the handling of MWCNTs. Methods: The generation of an untangled MWCNT aerosol with a consistent concentration without using surfactants that was designed to be tested in in vivo inhalation toxicity testing was attempted. To do this, MWCNTs were dispersed in deionized water without the addition of any surfactant. To facilitate the dispersion of MWCNTs in deionized water, the water was heated to $40^{\circ}C$, $60^{\circ}C$, and $80^{\circ}C$ depending on the sample with ultrasonic sonication. Then the dispersed MWCNTs were atomized to generate the MWCNT aerosol. After aerosolization of the MWCNTs, the shapes of the NTs were examined by transmission electron microscopy. Results: The aerosolized MWCNTs exhibited an untangled shape and the MWCNT generation rate was about 50 $mg/m^3$. Conclusion: Our method provided sufficient concentration and dispersion of MWNCTs to be used for inhalation toxicity testing.

• 한국재료학회지
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• 제14권11호
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• pp.807-812
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• 2004

The uniformity of emission mage and field emission properties of carbon nanotube(CNT) cathodes dependence on CNT particle dispersion were investigated for field emission displays. We used multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) synthesized by CVD method as the field emitter materials. CNT dispersion in CNT ink was carried out by ultrasonication and shaking methods. According to CNT dispersion conditions, the uniformity of emission image and field emission properties of CNT cathodes were greatly affected. The smaller particles of filler materials and CNT powders provide the better properties of the CNT cathodes.

• 공업화학
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• 제24권2호
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• pp.121-125
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• 2013

본 연구에서는 고분자 전해질 연료전지용 가스확산층의 지지체로 쓰이는 탄소종이를 탄소 단섬유를 이용하여 습식법으로 제조하였다. 습식법을 통한 탄소종이 제조는 크게 탄소 단섬유의 분산, 탄소종이 웹 제조, 페놀함침의 세 가지과정을 거치게 된다. 이번 연구에서는 몇 가지 분산제의 종류에 따른 탄소 단섬유의 분산도를 확인하고, 최적의 분산제를 찾아 탄소종이 제조 시 탄소섬유가 이차원적 배향이 잘 이루어지게 하였다. 추가적으로 페놀함침 시 첨가되는 페놀과 카본블랙 함량에 따른 전기전도도 특성을 분석하였다. 그 결과 sodium dodecyl sulfate를 분산제로 사용한 경우 탄소섬유의 분산이 가장 잘 되는 것을 확인하였으며, 페놀 및 카본블랙 함량에 따른 전도도 특성은 탄소섬유 대비페놀이 8 wt%, 카본블랙이 5 wt% 첨가된 경우 가장 우수하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제41권5호
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• pp.194-198
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• 2008

Several methods for improving dispersion of carbon nanotubes (CNTs) have been investigated. CNTs modified by acids and hydrogen peroxide ($H_2O_2$) showed improved dispersion. From SEM micrographs and photos of dispersion, CNTs modified with nitric acid and $H_2O_2$, showed no agglomeration in solution even standing for 4 months, which means successfully improved dispersion property. TEM micrographs of surface modified single CNT treated with 69% $HNO_3$ in boiling acid solution as the optimum method were obtained. For confirmation of CNTs' application to EDLC electrode materials, characteristics of EDLC have been analyzed by cyclic voltammetry curve, specific capacitance of unit cell, electrode discharge curves and AC impedance curve. From the results, it could be confirmed that electrochemical properties of CNTs were enhanced after surface modification with 69% $HNO_3$ acid treatment.

• 폴리머
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• 제37권3호
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• pp.342-346
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• 2013

마이크론 크기의 입자를 분산하기에 적합하나 나노 크기의 입자를 분산하기에는 미흡한 이축압출기를 사용하여 카본나노튜브(CNT) 분산을 시도하였다. 카본나노튜브 분산성 향상을 위해 서로 다른 입자 형상을 가지는 무기 충전제를 부가하였다. 무기 충전제 첨가에 따른 점도 증가는 상대적으로 높은 전단력을 유도하여 응집된 카본나노튜브 입자의 분산을 도모하였다. 또한 충전제 입자들은 전단력이 미치지 않는 구역에서 일어나는 카본나노튜브의 재응집을 억제함으로써 분산 안정화에 기여하였다.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제16권4호
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• pp.201-212
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• 2004

Properties of polymer based nanocomposites depend on dispersion state of embedded fillers. In order to examine the effect of dispersion state on rheological properties, a new bi-mode FENE dumbbell model was proposed. The FENE dumbbell model includes two separate ensemble sets of dumbbells with different fric­tion coefficients, which simulate behavior of well dispersed and aggregated carbon nanotubes (CNTs). A new parameter indicating dispersion state of the CNT was proposed to account for degree of dispersion quantitatively as well as qualitatively. Rheological material functions in elongational, steady shear, and oscillatory shear flows were obtained numerically. The CNT/epoxy nanocomposites with different dis­persion state were prepared depending on whether a solvent is used for the dispersion of CNTs or not. Dis­persion state of the CNT in the epoxy nanocomposites was morphologically characterized by the field emission scanning electronic microscope and the transmission electron microscope images. It was found that the numerical prediction was in a good agreement with experimental results especially for steady state shear flow.

• Composites Research
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• 제28권4호
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• pp.232-238
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• 2015

본 연구에서는 탄소 나노복합재료 수지의 분산도를 평가하기 위해 전기저항 측정방법을 활용한 평가 예측 연구를 시도하였다. 탄소 나노복합재료 수지을 탄소섬유 토우에 떨어뜨려 탄소섬유의 배열 변화에 따른 전기저항 변화도를 이용하여 분산도를 평가하였다. 분산도가 균일한 탄소 나노복합재료 수지의 상태는 섬유 토우의 배열을 변화시키더라도, 섬유들 사이에 CNT의 영향으로 전기적 접촉면을 생성시켜 비교적 낮은 전기저항 변화도를 나타낸다. 그러나 불균일한 나노입자 분산상태의 수지는 탄소섬유 토우의 필터링 현상에 나노입자와 에폭시가 분리되었다. 탄소섬유의 전기저항 변화도는 크게 변화되며, 이러한 전기저항 변화도의 크기차이를 이용하여 분산도를 분석할 수 있었다. 나노복합재료 수지 적용 섬유강화 복합재료의 ILSS 측정 결과와 전기저항 측정법을 이용한 분산도 평가 결과간의 상관관계를 비교하였다. 균일한 분산도 상태의 나노복합수지를 이용한 경우가 섬유강화 복합재료화 하였을 경우 우수한 계면 특성을 확인하였다.