The design theory for nanoporous filtration membranes needs to be established. The present study shows that the performance and technical advancement of nanoporous filtration membranes are determined by the fundamental parameter I (in the unit Watt1/2) which is formulated as a function of the shear strength of the liquid-pore wall interface, the radius of the filtration pore, the membrane thickness, and the bulk dynamic viscosity of the flowing liquid. This parameter determines the critical power loss on a single filtration pore for initiating the wall slippage, which is important for the flux of the membrane. It also relates the membrane permeability to the power cost by the filtration pore. It is shown that for biological cellular membranes its values are on the scale 1.0E-8Watt1/2, for mono-layer graphene membranes its values are on the scale 1.0E-9Watt1/2, and for nanoporous membranes made of silica, silicon nitride or silicon carbonized its values are on the scale 1.0E-5Watt1/2. The scale of the value of this parameter directly measures the level of the performance of a nanoporous filtration membrane. The carbon nanotube membrane has the similar performance with biological cellular membranes, as it also has the value of I on the scale 1.0E-8Watt1/2.
Hyo-Young Kim;Ji-Woo Park;Seo Jeong Yoon;In-Yup Jeon;Young-Wan Ju
Journal of Electrochemical Science and Technology
/
v.14
no.1
/
pp.31-37
/
2023
Owing to the rapid climate change, a high-performance energy storage system (ESS) for efficient energy consumption has been receiving considerable attention. ESS, such as capacitors, usually has issues with the ion diffusion of electrode materials, resulting in a decrease in their capacitance. Notably, appropriate pore diameter and large specific surface area (SSA) may result in an effective ion diffusion. Therefore, graphene and multi-walled carbon nanotube (graphene@MWCNT) hybrid nanomaterials, with covalent bonds between the graphene and MWCNT, were prepared via an edge-chemistry reaction. The properties of these materials, such as high porosity, large SSA, and high electroconductivity, make them suitable to be used as electrode materials for capacitors. The optimal ratio of graphene to MWCNT can affect the electrochemical performance of the electrode material based on its physical and electrochemical properties. The supercapacitor using optimal graphene-based hybrid electrode material exhibited highest specific capacitance value as 158 F/g and excellent cycle stability.
Recently, the demand has increased for protective clothing materials capable of shielding the wearer from bullets, fragment bullets, knives, and swords. It is therefore necessary to develop light and soft protective clothing materials with excellent wearability and mobility. To this end, research is being conducted on hybrid design methods for various highly functional materials, such as carbon nanotube (CNT) sheets, which are well known for their low weight and excellent strength. In this study, a hybrid protective material using CNT sheets was developed and its performance was evaluated. The material design incorporated a bonding method that used a binder for interlayer combination between the CNT sheets. Four types of binders were selected according to their characteristics and impregnated within CNT sheets, followed by further combination with aramid fabric to produce the hybrid protective material. After applying the binder, the tensile strength increased significantly, especially with the phenoxy binder, which has rigid characteristics. However, as the molecular weight of the phenoxy binder increased, the adhesive force and strength decreased. On the other hand, when a 25% lightweight-design and high-molecular-weight phenoxy binder were applied, the backface signature (BFS) decreased by 6.2 mm. When the CNT sheet was placed in the middle of the aramid fabric, the BFS was the lowest. In a stab resistance test, the penetration depth was the largest when the CNT sheet was in the middle layer. As the binder was applied, the stab resistance improvement against the P1 blade was most effective.
In this paper, a nonlinear numerical method to solve the large deflection problem is introduced. And the non-dimensional load-deflection behavior of functionally graded carbon nanotube-reinforced composite (FG-CNTRC) plates is parametrically investigated. The large deflection problem is formulated according to the von Kármán nonlinear theory and the (1,1,0)* hierarchical model, and it is approximated by 2-D natural element method (NEM). The shear locking phenomenon is suppressed by the selectively reduced integration method. The nonlinear matrix equations are solved by combining the incremental loading scheme and the Newton-Raphson iteration method. The proposed method is validated from the benchmark experiments, where the propose method shows an excellent agreement with the reference methods. The nonlinear behavior of FG-CNTRC plates is evaluated in terms of the non-dimensional load-deflection curve, and it is parametrically investigated with respect to the existence/non-existence and gradient pattern of CNTs, the width-to-thickness and aspect ratios of plates and the type of boundary conditions. The non-dimensional central deflection is significantly reduced when CNTs and added, and it decreases with the volume fraction of CNTs. But, it shows a uniform increase in proportion to the width-to-thickness and aspect ratios. Both the gradient pattern of CNTs and the type of boundary conditions do also show the remarkable effects.
Kim, Moon-Kyu;Kim, Gyu-Yong;Pyeon, Su-Jeong;Choi, Byung-Cheol;Park, Jun-Young;Nam, Jeong-Soo
Proceedings of the Korean Institute of Building Construction Conference
/
2023.05a
/
pp.95-96
/
2023
In this study, the table flow of fiber reinforced cement composites mixed with CNTs dispersed differently according to the dispersion method was evaluated. The mixture was composed of plain mixture according to the presence or absence of ultrasonic dispersion and PCE-based dispersants A and B of 0.5% and 1.0%, respectively, CNT was mixed with 0.03% of cement weight and fiber was mixed with 1.5% of total volume. As a result of the experiment, NC-A0.5 showed a fluidity similar to that of P without CNT. The fluidity of NC-A0.5 and P-N showed a similar tendency, which is considered to be due to the distribution of evenly dispersed CNT particles without agglomeration between cement particles due to the dispersant. NC-B0.5 showed a similar level of firmness to P-U, but after hitting 250 mm, B Agent seems to have a significant effect on liquidity improvement.Both NC-A1.0 and NC-B1.0 seem to have increased flow due to excessive dispersion.
Woo-Jin Park;Dong-Su Park;Mun-Beom Shin;Young-Kyo Seo
Journal of Ocean Engineering and Technology
/
v.37
no.5
/
pp.215-224
/
2023
While melting glaciers due to global warming have facilitated the development of polar routes, Arctic vessels require reliable anti-icing methods to prevent hull icing. Currently, the existing anti-icing method, i.e., the heating coil method, has disadvantages, such as disconnection and power inefficiency. Therefore, a carbon nanotube-based surface heating element method was developed to address these limitations. In this study, the numerical analysis of the surface heating element method was performed using ANSYS. The numerical analysis included conjugate heat transfer and computational fluid dynamics to consider the conduction solids and the effects of wind speed and temperature in cold environments. The numerical analysis method of the surface heating element method was validated by comparing the experimental results of the heating coil method with the numerical analysis results (under the -30 ℃ conditions). The surface heating element method demonstrated significantly higher efficiency, ranging from 56.65-80.17%, depending on the conditions compared to the heating coil method. Moreover, even under extreme environmental conditions (-45 ℃), the surface heating element method satisfied anti-icing requirements. The surface heating element method is more efficient and economical than the heating coil method. However, proper heat flux calculation for environmental conditions is required to prevent excessive design.
Gun-Cheol Lee;Geon-Woo Im;Chang-Min Lee;Sung-Won Hong;Young-Min Kim
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
/
v.27
no.5
/
pp.139-146
/
2023
In this study, compressive strength and adhesion strength were measured as repair materials to evaluate the mechanical and electrical properties of compression and shear specimens with self-sensing repair materials. As a result of the experiment, the strength improvement rate of the compression test specimen was higher than the section enlargement area ratio, but the shear test specimen did not show an improvement in strength as much as the section enlargement area ratio. Compression experiments under load showed high correlation between FCR-Strain and FCR-Stress, confirming self-sensing performance. However, the shear test did not show as much correlation as the compression test. Accordingly, it is judged that the self-sensing repair material is suitable for the compression member on which the compression load acts in the building.
Ni-CNT nanocomposites were synthesized via the electrical explosion of wire (EEW) in acetone and deionized (DI) water liquid conditions with different CNT compositions. The change in the shape and properties of the Ni-CNT nanopowders were determined based on the type of fluids and CNT compositions. In every case, the Ni nanopowder had a spherical shape and the CNT powder had a tube shape. However, the Ni-CNT nanopowders obtained in DI water exhibited irregular shapes due to the oxidation of Ni. Phase analysis also revealed the existence of nickel oxide when using DI water, as well as some unknown peaks with acetone, which may form due to the metastable phase of Ni. Magnetic properties were investigated using a Vibrating Sample Magnetometer (VSM) for all cases. Nanopowders prepared in DI water conditions had better magnetic properties than those in acetone, as evidenced by the simultaneous formation of super paramagnetic NiO peaks and ferromagnetic Ni peaks. The DI water (Ni:CNT = 1:0.3) sample revealed better magnetic results than the DI water (Ni-CNT = 1:0.5) because it had less CNT contents.
In this study, we propose a novel 8T ternary SRAM that can process three logic values (0, 1, and 2) with only two additional transistors, compared with the conventional 6T binary SRAM. The circuit structure consists of positive and negative ternary inverters (PTI and NTI, respectively) with carbon-nanotube field-effect transistors, replacing conventional cross-coupled inverters. In logic '0' or '2,' the proposed SRAM cell operates the same way as conventional binary SRAM. For logic '1,' it works differently as storage nodes on each side retain voltages of VDD/2 and VDD, respectively, using the subthreshold current of two additional transistors. By applying the ternary system, the data capacity increases exponentially as the number of cells increases compared with the 6T binary SRAM, and the proposed design has an 18.87% data density improvement. In addition, the Synopsys HSPICE simulation validates the reduction in static power consumption by 71.4% in the array system. In addition, the static noise margins are above 222 mV, ensuring the stability of the cell operation when VDD is set to 0.9 V.
The present experimental investigation focuses on finding optimal parametric data-set of laser micro-drilling operation with minimum taper and Heat-affected zone during laser micro-drilling of Carbon Nanotube/Epoxy-based composite materials. Experiments have been conducted as per Box-Behnken design (BBD) techniques considering cutting speed, lamp current, pulse frequency and air pressure as input process parameters. Then, the relationship between control parameters and output responses is developed using second-order nonlinear regression models. The analysis of variance test has also been performed to check the adequacy of the developed mathematical model. Using the Response Surface Methodology (RSM) and an Accelerated particle swarm optimization (APSO) technique, optimum process parameters are evaluated and compared. Moreover, confirmation tests are conducted with the optimal parameter settings obtained from RSM and APSO and improvement in performance parameter is noticed in each case. The optimal process parameter setting obtained from predictive RSM based APSO techniques are speed=150 (m/s), current=22 (amp), pulse frequency (3 kHz), Air pressure (1 kg/cm2) for Taper and speed=150 (m/s), current=22 (amp), pulse frequency (3 kHz), air pressure (3 kg/cm2) for HAZ. From the confirmatory experimental result, it is observed that the APSO metaheuristic algorithm performs efficiently for optimizing the responses during laser micro-drilling process of nanocomposites both in individual and multi-objective optimization.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.