• 공업화학
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• 제18권3호
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• pp.205-212
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• 2007

본 연구는 polyacrylonitrile (PAN)를 dimethyl formamide (DMF)에 용해시켜 전압조건을 8~20 kV, PAN 농도조건을 5~15 wt%, 그리고 tip-to-collector distance (TCD)를 15 cm로 다양한 조건에서 전기방사를 실시하였다. 나노섬유는 $250^{\circ}C$에서 1 h 동안 안정화시켰으며, $800{\sim}1000^{\circ}C$에서 1 h 동안 탄화시켰다. 안정화와 탄화 전후의 나노섬유의 구조 특성은 FT-IR 장비를 이용하여 연구하였으며 나노섬유의 직경분포와 모폴로지 특성을 알기 위해서 SEM 분석장비를 이용하였다. 나노섬유웹의 전기화학적 특성은 순환전류 전압곡선 특성 실험을 통해 고찰하였다. 실험 결과로부터 전기방사한 나노섬유의 직경의 크기는 일반적으로 방사용액의 농도와 인가전압에 영향을 받는다는 것을 확인할 수 있었으며 섬유의 평균 직경은 고분자의 농도 10 wt% 이상 증가함에 따라 감소하며 15 kV의 전압과 15 cm의 TCD 조건에서 섬유의 직경분포가 균일하고 평균직경이 작은 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권4호
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• pp.559-564
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• 2019

본 연구는 계층적 구조를 갖는 중공형 $ZnCo_2O_4$ 나노 섬유를 전기방사공정 및 후 열처리 공정을 통해 합성했다. 용액에 polystyrene (PS) 나노비드를 첨가하여 방사된 섬유는 열처리 과정을 통해 PS가 제거됨으로써 구조체 내 기공이 균일하게 생성되었으며 이는 구조체 내로 열 전달 및 가스의 침투를 원활히 함으로써 계층적 구조를 갖는 중공형 $ZnCo_2O_4$ 나노 섬유가 합성될 수 있었다. 계층적 구조를 갖는 중공형 $ZnCo_2O_4$ 나노 섬유를 리튬 이차전지의 음극활물질로 적용한 결과, $1.0A\;g^{-1}$의 높은 전류밀도에도 불구하고 300 사이클 동안 $815mA\;h\;g^{-1}$ ($646mA\;h\;cm^{-3}$)의 높은 가역 용량을 유지했다. 반면 $ZnCo_2O_4$ 나노 분말은 300 사이클 후 $487mA\;h\;g^{-1}$ ($450mA\;h\;cm^{-3}$)의 방전 용량을 나타냈다. 계층적 구조를 갖는 중공형 $ZnCo_2O_4$ 나노 섬유의 우수한 리튬 저장 특성은 중공 구조 및 섬유 표면을 구성하는 $ZnCo_2O_4$ 나노결정에 기인한 결과이다. 본 연구에서 제안한 계층적 구조를 갖는 중공형 나노 섬유 구조체는 다양한 금속 산화물로 확장 적용이 가능하며 에너지 저장 분야를 포함한 여러 분야에 응용 가능하다.

• 한국분말재료학회지
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• 제28권6호
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• pp.470-477
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• 2021

Energy storage systems should address issues such as power fluctuations and rapid charge-discharge; to meet this requirement, CoFe₂O₄ (CFO) spinel nanoparticles with a suitable electrical conductivity and various redox states are synthesized and used as electrode materials for supercapacitors. In particular, CFO electrodes combined with carbon nanofibers (CNFs) can provide long-term cycling stability by fabricating binder-free three-dimensional electrodes. In this study, CFO-decorated CNFs are prepared by electrospinning and a low-cost hydrothermal method. The effects of heat treatment, such as the activation of CNFs (ACNFs) and calcination of CFO-decorated CNFs (C-CFO/ACNFs), are investigated. The C-CFO/ACNF electrode exhibits a high specific capacitance of 142.9 F/g at a scan rate of 5 mV/s and superior rate capability of 77.6% capacitance retention at a high scan rate of 500 mV/s. This electrode also achieves the lowest charge transfer resistance of 0.0063 Ω and excellent cycling stability (93.5% retention after 5,000 cycles) because of the improved ion conductivity by pathway formation and structural stability. The results of our work are expected to open a new route for manufacturing hybrid capacitor electrodes containing the C-CFO/ACNF electrode that can be easily prepared with a low-cost and simple process with enhanced electrochemical performance.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제31권1호
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• pp.11-17
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• 2013

To investigate the effects of co-solvents on the morphology of nano-scale zein materials, zein solutions were electrospun with different co-solvent ratios of EtOH/$H_2O$. Different zein solution concentrations were used to study the effects of the zein content on the electrospun materials. The resulting electrospun materials were all characterized using field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The diameters of the electrospun nanoparticles and nanofibers were found to increase when increasing the EtOH ratio at certain zein concentrations. Furthermore, increasing the zein content changed the morphology of the electrospun materials from nanoparticles to nanofibers.

• 공업화학
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• 제17권3호
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• pp.331-334
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• 2006

본 연구에서는 포집부의 재질과 포집장치를 개선하여 배향성이 존재하는 극세섬유를 제조하였다. 방사용액은 polyamide-polyimide copolymer (PAI)를 사용하였다. 포집부의 재질을 변화하고 동일한 전압을 가하여 제조된 극세섬유의 형태를 비교하였다. 한편, 물 포집부와 회수장치로 구성된 장치를 통하여 극세섬유를 제조하고 SEM을 통하여 관찰하였다. 실험결과, 동일한 전압으로 제조된 섬유의 평균직경은 포집부의 재질과 회수방식에 영향을 받지 않았으나 포집부의 재질과 회수방법에 따라 섬유의 형태가 변화하는 것이 관찰되었다. 포집부에 누적시켜 제조된 극세섬유는 배향성이 존재하지 않는 그물형 구조인데 반하여, 별도의 회수장치를 통하여 연속적으로 회수된 극세섬유는 배향성이 존재함을 확인하였다. 이는 물 포집부가 섬유의 유도, 임시집적, 섬유와의 마찰 그리고 이동경로 역할을 하였고, 회수장치는 속도 조절을 통하여 물과 섬유간의 마찰을 제어함으로써 연속적인 회수가 가능한 것으로 판단된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권7호
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• pp.455-461
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• 2018

Boron nitride (BN) nanofibers were fabricated using BN nanoparticles (70 nm) by electrospinning. Morphologies such as the diameter and density of the BN nanofibers are strongly influenced by the viscosity and dispersion state of the precursor solution. In this study, the precursor solution was prepared by ball milling BN nanoparticles and polyvinylpyrrolidone (PVP, Mw~1,300,000) in ethanol, which was electrospun and then calcined to produce BN fibers. High-quality BN nanofibers were well fabricated at a BN concentration of 15 wt% with their diameters in the range of 500 nm to 800 nm; the viscosity of the precursor solution was $400mPa{\cdot}S$. The calcination of the as-electrospun BN fibers seemed to be completed by holding them at $350^{\circ}C$ for 2 h considering the TGA data. The morphologies and phases of the BN fibers were investigated by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffractometry (XRD), respectively; Fourier transform infrared (FT-IR) was also used for structure analysis.

• 멤브레인
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• 제31권6호
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• pp.426-433
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• 2021

본 연구에서는 polyketone (PK)을 이용하여 전기방사 조건에 따른 섬유 형상의 특성 변화와 유수분리 가능성을 확인해 보았다. 고습과 저습 조건에서는 마이크론 직경의 섬유가 형성되었으며, 특히 고습에서는 섬유의 표면이 거칠게 변한 것이 확인되었다. 섬유 직경을 micro에서 nano로 변경하기 위하여 방사용액에 염을 추가하였으며, 그 결과 섬유 직경이 약 90% 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 제조된 rPK-LNC와 PK-H로 유수분리 특성을 확인하기 위해 oil/water 에멀션으로 중력 조건에서 유수분리를 진행하였으며 total organic carbon (TOC)와 탁도를 측정하여 특성을 분석하였다. 제거율 확인결과 탁도가 TOC와 동일한 경향성을 나타내는 것이 확인되었다. 따라서 본 연구에서는 고분자의 방사조건과 염의 유무에 따른 분리막의 섬유 형상과 물리적 특성변화와 이를 이용한 유수분리 특성에 대해 연구하였다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2009년도 학술발표대회
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• pp.177-178
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• 2009

• Carbon letters
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• 제16권4호
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• pp.270-274
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• 2015

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.44.1-44.1
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• 2010

poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) is a bacterially derived copolymer produced by fermentation. PHBV has been attractive because of its potential environmental, pharmaceutical and biomedical applications. Recently, the electrospinning technique has been used to fabricate fibrous mat for biomedical applications such as artificial blood vessel, drug release and scaffolds, because this method is simple and easy to get ultrafine polymer fibers. Depending on speed of rotation drum collector, fiber structure was different. In this work, PHBV fiber was aligned by electrospinnning machine. Furthermore, alignment of PHBV fiber mats was given angle such as $45^{\circ}$, $60^{\circ}$ and $90^{\circ}$. The morphology of each aligned PHBV fiber mat was observed by SEM technique. The mechanical property was evaluated depending on alignment angle. Especially, cell attachment ability depending on alignment of PHBV fiber mats was carried out using MG- 63 osteoblast like cells.