• 공업화학
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• 제23권4호
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• pp.372-376
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• 2012

탄소나노튜브는 좋은 전기 기계적 및 열적 특성을 가진 복합 재료 분야에서 가장 이상적인 나노 충전재이다. 따라서 탄소나노튜브의 복합 재료는 전도성 재료, 고강도를 가지면서 가벼운 무게를 가지는 재료에 이용된다. 탄소나노튜브 복합재료의 주요 문제점은 탄소나노튜브의 나쁜 분산에 있다. 본 연구에서는 다중벽 탄소나노튜브(MWNT)를 물리적 방법으로 전처리하였다. 전처리 후, 고분자/MWNT nanocomposites는 용해 공정에 의해 분산되었다. 물리적 방법은 고분자 wrapping 방법에 의해 준비되었다. ABS/MWNT 복합 재료의 기계적 및 전기적 특성을 SAN과 함께 wrapping된 MWNT와 미처리된 MWNT와 혼합된 ABS의 속성을 비교하여 연구하였다. MWNT가 wrapping된 복합체의 인장강도는 증가하였으나 충격강도는 감소한 수치를 보였다. 전기적 물성의 향상에는 미처리시료와 비교해 볼 때 큰 효과가 없었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.433-433
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• 2016

Carbon nanotubes (CNT) emitter has widely become an attractive mechanism that draws growing interests for cold cathode field emission. CNT yarns have demonstrated its potential as excellent field emitters. It was demonstrated that a small focal spot size was achieved by manipulating some electrical parameters, such as applied bias voltage at the mesh gate, and electrostatic focal lenses, geometrical parameters, such as axial distances of the anode, and the electrostatic focal lens from the cathode assembly, and the dimension of the opening of the electrostatic lens. Electrical-optics software was used to systematically investigate the behavior of the electron beam trajectory when the aforementioned variables were manipulated. The results of the experiment agree with the theoretical simulation results. Each variable has an individual effect on the electron beam focal spot size impinging on the target anode. An optimum condition of the parameters was obtained producing good quality of X-ray images. Also, MWCNT yarn was investigated for field emission characteristics and its contribution in the X-ray generation. The dry spinning method was used to fabricate MWCNT yarn from super MWCNTs, which was fabricated by MW-PECVD. The MWCNT yarn has a significant field emission capability in both diode and the triode X-ray generation structure compared to a MWCNT. The low-voltage-field emission of the MWCNT yarn can be attributed to the field enhancing effect of the yarn due to its shape and the contribution of the high-aspect-ratio nanotubes that protrude from the sides of the yarn. Observations of the use of filters on the development of X-ray images were also demonstrated. The amount of exposure time of the samples to the X-ray was also manipulated. The MWCNT yarn can be a good candidate for use in the low voltage field emission application of X-ray imaging.

• Carbon letters
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• 제10권4호
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• pp.320-324
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• 2009

We investigated the effect of diameter and content of carbon nanotubes (CNTs) on the physical properties of styrenebutadiene rubber (SBR)/CNTs nanocomposites. CNTs-reinforced SBR nanocomposites were prepared by the melt mixing process. CNTs with different diameters were synthesized by the chemical vapor deposition method (CVD). In this work, the mechanical property and other physical properties of SBR/CNTS nanocomposites were discussed as a function of the content and diameter of CNTs.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권2호
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• pp.153-160
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• 2013

고무 혼합물의 가류특성 및 전자석 장치를 이용하여 범용고무를 기지로 하는 이방성 자기유동 고무 복합재료(MRRC)의 제조가 가능하였다. 철 입자(IP) 함유량의 증가에 따라 MRRC의 자기 투과율은 증가하였으며, 불규칙 배향에 비해 2 tesla로 배향시킨 경우가 1.8~2배 높게 나타났다. 2 tesla로 배향한 CNT만 강화한 MRRC의 자기 투과율은 3.7%로 자기장의 영향이 뚜렷이 확인되었다. IP 90 + CNT 5 & 2 tesla 배향의 MRRC는 압축시험 시 0.49 tesla의 자기장 하에서 압축응력이 기지에 비해 2.1배 증가하였다. IP 함유량 증가에 따라 자기유동(MR) 효과는 증가하였으며, IP 90 & 2 tesla 배향의 경우 20.4%의 MR 효과를 보였다. 시험편 제조 시 및 압축시험 시 부여한 자기력 세기가 MRRC의 압축특성에 미치는 영향이 크다고 판단된다.

• 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.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제78권2호
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• pp.117-124
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• 2021

This work focused on the novel numerical tool for the bending responses of carbon nanotube reinforced composites (CNTRC) beams. The higher order shear deformation beam theory (HSDT) is used to determine strain-displacement relationships. A new exponential function was introduced into the carbon nanotube (CNT) volume fraction equation to show the effect of the CNT distribution on the CNTRC beams through displacements and stresses. To determine the mechanical properties of CNTRCs, the rule of the mixture was employed by assuming that the single-walled carbon nanotubes (SWCNTs)are aligned and distributed in the matrix. The governing equations were derived by Hamilton's principle, and the mathematical models presented in this work are numerically provided to verify the accuracy of the present theory. The effects of aspect ratio (l/d), CNT volume fraction (Vcnt), and the order of exponent (n) on the displacement and stresses are presented and discussed in detail. Based on the analytical results. It turns out that the increase of the exponent degree (n) makes the X-beam stiffer and the exponential CNTs distribution plays an indispensable role to improve the mechanical properties of the CNTRC beams.

• 한국진공학회지
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• 제20권2호
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• pp.155-163
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• 2011

탄소나노튜브(CNT)와 합성기판 사이의 전도성 향상을 목적으로, 현재 리튬이온이차전지 등의 분야에서 전극으로 이용되고 있는 구리 호일을 합성기판으로 하여, 그 위에 수직배향 CNT 성장의 합성 최적화를 도모하였다. 합성은 수평식 CVD 합성장비를 이용하였으며, 최적의 합성조건은 구리호일 위에 10 nm의 Al2O3 버퍼층과 1 nm 두께의 Fe 촉매층을 증착한 후, 아세틸렌 가스를 이용하여 $800^{\circ}C$에서 20분간 합성한 조건으로 설정하였다. CNT는 base-growth의 성장형태를 따랐고, Fe 1 nm 두께인 경우, $7.2{\pm}1.5nm$의 촉매나노입자가 형성되었으며, 이를 이용하여 $800^{\circ}C$에서 20분 성장결과, 직경 8.2 nm, 길이 $325{\mu}m$의 수직배향 CNT를 얻을 수 있었다. 합성시간이 길어져도 CNT의 결정성, 직경 및 겹(wall) 수에는 큰 변화가 없었다. 끝으로, 구리호일 위에 수직 성장시킨 CNT의 전계방출 특성을 측정한 결과, 실리콘 산화막 위에 성장시킨 CNT와 비교하여, 월등히 낮은 전계방출 문턱전압과 10배 정도 높은 전계향상계수를 보였다. 이는 CNT와 금속기판 사이의 계면에서 전기전도도가 향상된 결과에 기인하는 것으로 사료된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제27권11호
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• pp.736-739
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• 2014

In this paper, we propose a enhanced anti-corrosion property of the ground system by coating the CNT/PVDF composite film on it. Polymer material used for preventing the corrosion of ground system is polyvinylidene fluoride (PVDF), and conducting filler for obtaining conductivity of the composite film is multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs). The MWCNTs were dispersed in the organic solvent of methyl ethyl ketone 2-butanone (MEK) with different concentration ratios, and the PVDF was solved in the MEK solvent with constant concentration ratio of 1 wt%. The CNT/PVDF composite solution was perpared by mixing and re-dispersing the CNT solution and the PVDF solution. Finally, the CNT/PVDF composite films were fabricated by the spray coating method using the above composite solution. Electrical conductivity, surface states, and anti-corrosion property of the CNT/PVDF composite films coated on the Cu substrate were evaluated. We found that the CNT/PVDF composite film showed relatively low resistance, hydrophobic surface state, and chemical stability. Consequently, we could improve the anti-corrosion property and maintain the electrical conductivity of the ground system by coating the CNT/PVDF composite film on it.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.83-88
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• 2022

높은 성능과 폭넓은 활용성으로 CNTFET은 차세대 반도체로 많은 관심을 받아 왔으나 생산 공정이 아직 충분히 성숙되지 않아 상용화에 어려움을 겪어 왔다. 이러한 CNTFET 공정의 불완전성을 극복하고 상용화 가능성을 높이기 위해 본 논문에서는 최근 발표된 CNTFET 공정 내용을 참고하여 CNTFET 부분 밀도 변화에 따른 CNTFET SRAM 성능 변화에 대해 분석하고자 한다. 현존하는 32nm CNTFET HSPICE용 라이브로리 파일을 활용한 HSPICE 회로 시뮬레이션 분석을 통해 SRAM 셀을 구성하는 6개의 트랜지스터 중, CNT 밀도 변화에 대해 성능 변화가 덜 민감한 트랜지스터를 선택하고, 허용되는 CNT 밀도 범위를 제안하였다. 분석 결과, SRAM 내 비트라인에 연결된 2개의 트랜지스터의 CNT 밀도가 6/32nm에서 8/32nm로 변경되더라도 SRAM 성능 편차는 9% 이하인 것으로 나타나고 CNT 밀도가 5/32nm 미만인 경우 SRAM 지연이 약 8배 이상 증가됨을 알 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제26권3호
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• pp.35-41
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• 2023

리튬이온 이차전지용 음극 활물질인 탄소가 코팅된 실리콘 일산화물(carbon-coated silicon monoxide, c-SiO_x)은 용량이 높지만, 충방전 중의 부피변화로 인해 사이클 수명이 제한된다. 특히, 활물질의 큰 부피 변화는 전극의 구조를 변형시켜 전자의 전달경로가 쉽게 손상될 수 있다. 전극에서 전자전달 경로를 형성하는 도전재인 카본블랙 중 일부를 선형의 형태를 지니는 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)로 대체하여 활물질의 부피변화로 인한 전극의 손상을 완화하여 성능을 개선하고자 한다. 전극 내의 전체 도전재의 함량을 10 중량%로 고정하고, 탄소나노튜브의 상대적인 함량을 0, 2, 5, 10, 25 중량%로 카본블랙의 일부를 대체하여 전극을 제조하고 전기화학적 성능을 평가하였다. 전극 내의 탄소나노튜브의 함량이 증가함에 따라 사이클 수명과 속도특성이 모두 향상된다. 부피 변화가 큰 c-SiO_x 음극에 소량의 CNT를 도전재로 적용하는 것으로 전지의 전기화학적 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 또한 CNT를 잘 분산시키게 되면 더 적은 양을 사용하면서도 동등한 성능을 구현할 수 있다.