• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.177.1-177.1
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• 2014

단일벽 탄소나노튜브(single-wall carbon nanotube)와 그래핀(graphene)과 같은 저차원 구조의 탄소물질은 우수한 기계적, 전기적, 열적 광학적 특성으로 인해 투명하고 유연한 차세대 전자소자로의 응용(투명전극, 투명트랜지스터, 투명센서 등)을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 단일벽 탄소나노튜브와 단일층 그래핀을 이용한 하이브리드 박막을 제작하여 투명전극(transparent electrode)과 전계효과 트랜지스터(field effect transistors)로의 응용 가능성을 연구하였다. 하이브리드 박막의 제작은 간단한 방법으로 단일벽 탄소나노튜브가 스핀 코팅된 구리 호일 위에 열 화학기상증착법(thermal chemical vapor deposition)을 통해 제작 하였다. 제작 과정 중 탄소나노튜브의 스핀코팅 조건을 최적화하여 하이브리드 박막에서 탄소나노 튜브의 밀도와 정렬을 제어하였으며 하이브리드 박막 제작 후 스핀 코팅 방향에 따른 박막의 저항을 측정하여 단일벽 탄소나노튜브의 코팅 방향에 따라 박막의 저항이 달라지는 모습을 확인할 수 있었다. 하이브리드 박막의 투명전극 특성을 확인 한 결과 $300{\Omega}/sq$의 면저항에 96.4%의 우수한 투과도를 보이는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 하이브리드 박막은 CVD 그래핀과 비교하여 향상된 와 on-state current를 보이는 것을 확인 할 수 있었다. 우리는 단일벽 탄소나노튜와 단일층 그래핀으로 이루어진 하이브리드 박막이 앞으로의 투명하고 유연한 소자제작 연구에 있어 새로운 투명 전극 및, 트랜지스터 제작 방법을 제시 할 수 있을 것이다.

• 한국재료학회지
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• 제20권5호
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• pp.246-251
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• 2010

The composite photocatalysts of a Fe-modified carbon nanotube (CNT)-$TiO_2$ were synthesized by a two-step sol-gel method at high temperature. Its chemical composition and surface properties were investigated by BET surface area, scanning electron microscope (SEM), Transmission Electron Microscope (TEM), X-ray diffraction (XRD) and ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy. The results showed that the BET surface area was improved by modification of Fe, which was related to the adsorption capacity for each composite. Interesting thin layer aggregates of nanosized $TiO_2$ were observed from TEM images, probably stabilized by the presence of CNT, and the surface and structural characterization of the samples was carried out. The XRD results showed that the Fe/CNT-$TiO_2$ composites contained a mix of anatase and rutile forms of $TiO_2$ particles when the precursor is $TiOSO_4{\cdot}xH_2O$ (TOS). An excellent photocatalytic activity of Fe/CNT-$TiO_2$ was obtained for the degradation of methylene blue (MB) under visible light irradiation. It was considered that Fe cation could be doped into the matrix of $TiO_2$, which could hinder the recombination rate of the excited electrons/holes. The photocatalytic activity of the composites was also found to depend on the presence of CNT. The synergistic effects among the Fe, CNT and $TiO_2$ components were responsible for improving the visible light photocatalytic activity.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2002년도 International Meeting on Information Display
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• pp.303-304
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• 2002

32"-diagonal gated carbon nanotube(CNT) cathodes named under-gate cathodes for large-size display applications have been fabricated and characterized. The emission uniformity looks fine, even without the resistive layer. The emission performance has been improved by scaling down the cathode electrode dimension.

• Composites Research
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• 제30권6호
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• pp.422-428
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• 2017

본 연구에서는 온도와 수분에 노출된 다중벽 탄소나노튜브가 함유된 나노복합재의 수분흡수거동, 인장특성, 열분석특성을 평가하였다. 이때 탄소나노튜브 함유량은 0 wt%, 1 wt%, 2 wt%를 고려하였으며 시편은 각각 $25^{\circ}C$와 $75^{\circ}C$의 침수조건에 600시간까지 노출시켰다. 연구결과에 따르면 수분흡수량은 노출시간이 길어지면 증가하지만 최대 수분흡수량과 600시간에서의 수분흡수량 차이는 일정하게 나타났다. 인장탄성계수는 노출시간이 길어지면 낮아지고 탄소나노튜브 함유량이 많고 노출온도가 높아지면 감소 정도는 크게 나타났다. 인장강도는 탄소나노튜브가 함유되지 않은 경우 노출시간이 길어지면 감소하지만 MWCNT 함유되면 MWCNT의 보강 효과로 인해 증가하는 양상이 나타났다. 저장탄성계수, 유리전이온도, $tan{\delta}$ 피크 크기는 노출시간이 길어지면 낮게 나타나며 높은 노출온도에 300시간 이상 노출되면 두 개의 피크를 갖는 $tan{\delta}$ 선도가 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권3호
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• pp.319-324
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• 2013

본 연구에서는 CNT-Co 복합체를 이용한 전해-자기(EP-MAP) 복합가공 공정을 개발하였다. CNT-Co 복합체는 높은 강도와 뛰어난 전기적 성질을 가지는 소재이기 때문에 전해-자기 복합가공의 연마재 및 전극으로 적합하다. 전해-자기 복합가공의 시너지 효과를 평가하기 위해서 각 실험조건하에서 특성평가 실험이 수행되었으며, 각 실험인자는 자기력, 전해액, 공구의 회전속도, 전해전압, 간극 등이 있다. 그 결과 CNT-Co 복합체와 화학적 반응이 없는 $NaNO_3$ 가 본 공정의 가장 적절한 전해액으로 선정되었다. 그리고 높은 자기력은 가공중의 CNT-Co 복합체내에 전해액 유동을 방해하는 인자이다. 이로 인해 공작물의 표면상의 가공부위에 열에너지가 상승하게 되고 공작물 표면손상과 피팅현상이 발생하여 가공효율성이 떨어지게 된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.465-465
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• 2011

In recent years, electrochemical supercapacitors have attracted much attention due to their high power density, long life cycles, and high efficiency. Some supercapacitors using CNTs have been reported, but there are several issues to be resolved for further development of CNT based supercapacitors. One issue is time consuming procedures to prepare CNT films, which may provide poor control of CNT uniformity over the large area of the substrates. Another is new electrolytes replacing the conventional liquid electrolytes in supercapacitors. In this work, We have successfully demonstrated that spray deposition method of multiwalled CNT films using gel electroytes could be promising for CNT-based supercapacitors on ITO substrates. Specific capacitances using gel electrolyte reached up to 1.5 F/g and 9 mF/$cm^2$, and internal resistance was 28 ${\Omega}$. Specific capacitances and internal resistance of supercapacitors with gel electrolyte were better than or comparable to those with liquid electrolytes($KNO_3$, $Na_2SO_4$), indicating that gel electrolytes could replace liquid counterparts in CNT-based supercapacitors. Combined with gel electrolyte, spray deposition method could provide low cost and easily scalable process for high performance supercapacitors using CNT films on ITO for applications in display devices.

• 대한토목학회논문집
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• 제40권2호
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• pp.177-182
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• 2020

본 연구에서는 시멘트 페이스트에 혼합된 나노 섬유가 경화된 시멘트페이스트의 압축강도와 인장강도에 미치는 영향을 연구하였다. 2종류의 나노 섬유를 사용하였다. 나일론 66 나노 섬유와 카본 나노 튜브로 보강된 나일론 66 나노 섬유를 전기방사로 제작하여 시멘트 파우더에 각각 혼합하였다. 물-시멘트비 0.5의 시멘트 페이스트 시편을 제작하고 28일간 양생하였다. 실험 결과, 나노섬유의 혼합이 시멘트 페이스트 시편의 압축강도와 인장강도를 증가시킴을 확인하였다. 나노 섬유의 보강 매카니즘을 확인하기 위해 주사전자현미경(SEM) 분석, 전계방사 투과전자 현미경(FE-TEM) 분석 및 열 중량 분석(TGA)을 수행하여 나노섬유를 포함한 시멘트 페이스트의 미세 구조를 분석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.549-549
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• 2012

Early detection of cancer biomarkers in the blood is of vital importance for reducing the mortality and morbidity in a number of cancers. From this point of view, immunosensors based on nanowire (NW) and carbon nanotube (CNT) field-effect transistors (FETs) that allow the ultra-sensitive, highly specific, and label-free electrical detection of biomarkers received much attention. Nevertheless 1D nano-FET biosensors showed high performance, several challenges remain to be resolved for the uncomplicated, reproducible, low-cost and high-throughput nanofabrication. Recently, two-dimensional (2D) graphene and reduced GO (RGO) nanosheets or films find widespread applications such as clean energy storage and conversion devices, optical detector, field-effect transistors, electromechanical resonators, and chemical & biological sensors. In particular, the graphene- and RGO-FETs devices are very promising for sensing applications because of advantages including large detection area, low noise level in solution, ease of fabrication, and the high sensitivity to ions and biomolecules comparable to 1D nano-FETs. Even though a limited number of biosensor applications including chemical vapor deposition (CVD) grown graphene film for DNA detection, single-layer graphene for protein detection and single-layer graphene or solution-processed RGO film for cell monitoring have been reported, development of facile fabrication methods and full understanding of sensing mechanism are still lacking. Furthermore, there have been no reports on demonstration of ultrasensitive electrical detection of a cancer biomarker using the graphene- or RGO-FET. Here we describe scalable and facile fabrication of reduced graphene oxide FET (RGO-FET) with the capability of label-free, ultrasensitive electrical detection of a cancer biomarker, prostate specific antigen/${\alpha}$ 1-antichymotrypsin (PSA-ACT) complex, in which the ultrathin RGO channel was formed by a uniform self-assembly of two-dimensional RGO nanosheets, and also we will discuss about the immunosensing mechanism.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.162-168
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• 2017

탄소나노튜브는 고강도, 고내구성 콘크리트의 생산을 위한 새로운 재료 중 하나로 여겨지며, 많은 연구자들에 의하여 연구되고 있다. 탁월한 열전도도는 향후 자가발열 콘크리트의 개발에 필수적이며, 이 연구에서는 다양한 목적을 갖는 콘크리트의 개발을 위한 역학적 특성 및 미세구조 분석을 실시하였다. CNT 첨가량은 시멘트 중량대비 0.115, 0.23, 0.46wt%로 하였다. 압축강도/휨강도 시험은 재령 3, 7, 28일에 실시하였으며, 공극률은 MIP 시험을 통해 실시하였다. CNT 분산성 및 수화생성물 분석을 위하여, SEM 분석 및 열분석을 실시하였다. 그 결과, CNT 첨가에 따른 역학성능은 다소 감소하는 경향을 나타내었으나, 0.115wt% 첨가한 경우 플레인 배합과 동등 수준의 결과를 확인할 수 있었다. 향후, 기존 콘크리트와 동일한 역학성능을 보유한 CNT 첨가 배합의 개발을 통한 발열성능 확보가 가능할 것으로 기대된다.

• 세라미스트
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• 제21권2호
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• pp.4-18
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• 2018

Lastly, neuromorphic computing chip has been extensively studied as the technology that directly mimics efficient calculation algorithm of human brain, enabling a next-generation intelligent hardware system with high speed and low power consumption. Three-terminal based synaptic transistor has relatively low integration density compared to the two-terminal type memristor, while its power consumption can be realized as being so low and its spike plasticity from synapse can be reliably implemented. Also, the strong electrical interaction between two or more synaptic spikes offers the advantage of more precise control of synaptic weights. In this review paper, the results of synaptic transistor mimicking synaptic behavior of the brain are classified according to the channel material, in order of silicon, organic semiconductor, oxide semiconductor, 1D CNT(carbon nanotube) and 2D van der Waals atomic layer present. At the same time, key technologies related to dielectrics and electrolytes introduced to express hysteresis and plasticity are discussed. In addition, we compared the essential electrical characteristics (EPSC, IPSC, PPF, STM, LTM, and STDP) required to implement synaptic transistors in common and the power consumption required for unit synapse operation. Generally, synaptic devices should be integrated with other peripheral circuits such as neurons. Demonstration of this neuromorphic system level needs the linearity of synapse resistance change, the symmetry between potentiation and depression, and multi-level resistance states. Finally, in order to be used as a practical neuromorphic applications, the long-term stability and reliability of the synapse device have to be essentially secured through the retention and the endurance cycling test related to the long-term memory characteristics.