• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2017년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.153-154
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• 2017

Graphene is a nanomaterial and is known to have very high mechanical strength, thermal and electrical properties. However, graphene is known to be difficult to disperse among carbon-based materials due to van der Waals force. In this study, to solve the dispersion problem of graphene nanoplatelet, oxidized graphene nanoplatelet was prepared by oxidizing GNP in nitric acid. The prepared GO was dispersed in ethanol and distilled water before incorporation into the epoxy paint to confirm dispersibility. In addition, GNP/Epoxy and GO/Epoxy tensile specimens were prepared by mixing GNP and GO at 0.1, 0.3, 0.5 and 1.0 wt.% In epoxy coatings and tensile stress-strain characteristics were investigated.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2019년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.31-32
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• 2019

In this study, oxidized graphene nanoplatelet(GO) was prepared by oxidizing graphene nanoplatelet(GNP) with nitric acid in order to solve the problem of dispersion of GNP, one of nano materials. GNP/Epoxy and GO/Epoxy paint were prepared by mixing GNP, GO with 0.1, 0.3, 0.5 and 1.0 wt.% in epoxy paint and the mechanical properties were evaluated. As a result, GNP/Epoxy and GO/Epoxy paints showed better mechanical properties than Neat Epoxy which did not incorporate GNP, GO. Especially, when 0.3 wt.% of GO was incorporated into epoxy resin, it showed higher tensile strength than Neat Epoxy. It was confirmed that acid treatment of GNP was effective in improving the mechanical properties of epoxy paint. However, graphene material was found that it was not effective in improving the bond performance of the epoxy paint.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.181-182
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• 2020

In this study, oxidized graphene nanoplatelet(GO) was prepared by oxidizing graphene nanoplatelet(GNP) with nitric acid in order to solve the problem of dispersion of GNP, one of nano materials. GNP/Epoxy and GO/Epoxy were prepared by mixing GNP, GO with 0.1, 0.3, 0.5 and 1.0 wt.% in epoxy and the mechanical properties, bond performance were evaluated. As a result, GNP/Epoxy and GO/Epoxy showed higher tensile strength than Neat Epoxy at the 0.1, 0.3 wt.%. Especially, when 0.1 wt.% of GO was incorporated into epoxy resin, it showed highest tensile strength. It was confirmed that acid treatment of GNP was effective in improving the mechanical properties of epoxy paint. However, graphene material was found that it was not effective in improving the bond strength of the epoxy paint.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권5호
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• pp.465-471
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• 2017

본 연구에서는 그래핀 나노플레이트릿(Graphene nanoplatelet ; GNP)의 분산에 대한 문제를 해결하고자 질산으로 이를 산화시켜 GO를 제조하였다. 이렇게 제조한 GO를 에폭시 도료에 혼입하기 전, 푸리에변환적외선분광법(Fourier transform infrared spectroscopy; FT-IR)을 이용한 화학조성 분석과 용매에서의 분산안정성을 확인하였다. 그 후, GNP, GO를 에폭시 도료에 0.1, 0.3, 0.5, 1.0wt.% 혼입하여 GNP/Epoxy, GO/Epoxy 도료를 제조하고 역학적 특성을 평가하였다. 실험 결과, FT-IR 분석을 통해 GO에서 하이드록시기, 에폭시기, 카르복시기 기능기가 생성된 것을 확인할 수 있었다. 또한, GO는 GNP보다 증류수와 에탄올에서 분산안정성이 향상되는 것을 확인하였다. 한편, GO/Epoxy 도료는 Neat Epoxy, GNP/Epoxy에 비해 역학적 특성이 향상되었으며, 특히 0.3wt.% 혼입률에서 높은 역학적 특성을 나타내었다. 따라서 GO를 에폭시 수지에 강화제로써 혼입할 경우 에폭시 도료의 역학적 특성을 향상시키는데 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권4호
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• pp.381-392
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• 2023

본 연구에서는 산화 그래핀 나노플레이트릿(Oxidized graphene nanoplatelet, GO)와 유공유리분말(Hollow glass powder, HGP)를 활용한 초고강도 콘크리트의 역학특성을 검토하였으며 이를 위해 작업성, 강도(압축, 인장), 수밀성, 내부조직을 검토하였다. 그 결과 HGP 소량 투입으로 작업성능을 획기적으로 회복시킬 수 있었고 강도특성 및 수밀성도 증가하는 것으로 나타났다. cGO(C사의 GO) 와 HGP는 응집현상 없이 분산이 잘 되어 있는 것으로 확인되었고 공극량은 20% 이상 감소하는 것으로 나타났다. cGO와 HGP가 실리카 흄(Silica fume, SF)을 대체할 수 있는지에 대해서도 검토하였다. cGO와 HGP의 사용으로 SF 없이도 쉽게 작업성을 확보할 수 있었고 역학특성도 향상되는 것으로 나타났으며 신재료의 사용으로 콘크리트 제조방법의 변화가 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권5호
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• pp.547-558
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• 2023

초고강도 콘크리트의 강도와 유동성 확보를 위해 실리카흄(SF)를 사용하는 전통적인 방식에서 벗어나 산화 그래핀 나노플레이트릿(Oxidized graphene nanoplatelet, GO)와 유공유리분말( Hollow glass powder, HGP)를 사용한 초고강도 콘크리트를 개발하였고 본 연구에서는 자기수축 특성에 대해 검토하였다. 그 결과 SF를 사용한 Ref 배합보다 SF를 사용하지 않고 cGO(C사의 GO)와 HGP를 사용한 NewMix 배합의 자기수축이 13% 정도 감소하였다. NewMix의 자기수축에 의한 균열발생은 Ref 보다 1일 정도 지연되었고 균열발생 시의 인장응력은 가장 높았다. cGO의 높은 비표면적과 우수한 분산성으로 콘크리트 내의 공극들이 충전 되어 자기수축이 감소하고 cGO에 의한 균열저항 성능이 증가하여 초고강도 콘크리트의 자기수축 균열 제어에 효과가 있을 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제30권5호
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• pp.316-322
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• 2017

탄소섬유는 매우 우수한 기계적, 전기적, 열적 특성을 가진 소재로써, 고분자를 매트릭스로 하는 복합재료로써 산업적으로 널리 쓰이고 있다. 하지만 이 복합재료는 높은 강도 및 탄성을 가진 탄소섬유에 비해, 약한 고분자 매트릭스로 인한 분리 형상이 약점으로 지적되고 있다. 이를 해결하기 위해 강화재의 첨가가 필수적이다. 그래핀은 매우 우수한 기계적 물성을 지닌 강화재로써, 첨가 시에 높은 물성 향상을 기대할 수 있다. 하지만 그래핀 자체의 응집현상과 고분자 기지와의 약한 결합이 강화효과를 제대로 구현해내지 못하는 결과를 초래하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 핵심 기술로 제시된 것이 기능기화 방법이며, 이를 통해 분산성을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 멜라민을 이용하여 그래핀 나노플레이틀릿의 기능기화를 진행하고, 이를 에폭시 고분자 기지와 혼합하였다. 제조된 그래핀 나노플레이틀릿/에폭시을 이용하여 탄소섬유 강화 고분자 복합재료를 제조하고 굽힘 특성과 층간전단강도를 측정하였다. 그 결과 복합재료의 기계적 물성이 증가되었으며, 그래핀 나노플레이틀릿의 분산성이 향상됨을 확인하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제16권1호
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• pp.149-156
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• 2017

Graphene nanoplatelet (GNP)-reinforced alumina ($Al_2O_3$) is a promising material for micro-partapplications, particularly micro-nozzle shapes, because of its excellent wearresistance. In this study, a $Al_2O_3$/GNPcomposite with 15 vol% graphene nanoplatelets (GNP) was highly densified and fabricated via spark plasma sintering for micro-electrical discharge drilling (Micro-ED drilling) and the wear resistance property of the composite is evaluated via the ball-on-disk method. In addition, the diameter and shape of the micro-electrodes machined by wire electrical discharge grinding (WEDG), block electrical discharge grinding (BEDG), and new linear block moving electrical discharge grinding (LBMEDG) methods are systematically compared and analyzed to observe the micro-hole machining in the micro-ED drilling of the $Al_2O_3$/15vol% GNP composite.

• Carbon letters
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• 제11권4호
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• pp.316-324
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• 2010

The effects of geometrical parameters on mechanical properties of graphite-vinylester nanocomposites and their constituents (matrix, reinforcement and interface) are studied using molecular dynamics (MD) simulations. Young's modulii of 1.3 TPa and 1.16 TPa are obtained for graphene layer and for graphite layers respectively. Interfacial shear strength resulting from the molecular dynamic (MD) simulations for graphene-vinylester is found to be 256 MPa compared to 126 MPa for graphitevinylester. MD simulations prove that exfoliation improves mechanical properties of graphite nanoplatelet vinylester nanocomposites. Also, the effects of bromination on the mechanical properties of vinylester and interfacial strength of the graphene.brominated vinylester nanocomposites are investigated. MD simulation revealed that, although there is minimal effect of bromination on mechanical properties of pure vinylester, bromination tends to enhance interfacial shear strength between graphite-brominated vinylester/graphene-brominated vinylester in a considerable magnitude.

• Composites Research
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• 제36권3호
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• pp.167-172
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• 2023

복합재료 제작 기술은 저비용, 유연성 그리고 용이한 가공성 등을 그대로 유지하면서 필러(filler)의 특성을 부여하는 방법을 지향하고 있으며 다양한 기능성 복합재료 개발로 이루어지고 있다. 기능성 복합재 구현과 관련하여 그래핀(Graphene)을 필러로 사용하는 복합재료의 고성능화 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 기능성 물성치 향상을 위해 많이 사용되는 그래핀을 이용하여 물리 화학적 물성치를 고찰하였다. 대표적 filler인 graphane nanoplatelet(GNP)을 사용하여 그래핀 옥사이드(graphene oxide, GO)를 제조하였고 그래핀 옥사이드(GO) 를 환원시켜 reduced graphene oxide(R-GO)를 형성하였다. 각기 제조된 GO와 R-GO의 물성치를 분석하였고 이를 GNP 분석결과와 비교하여 제조된 방법의 신뢰성을 검토하였다. Raman 분광법에 의한 분석 결과 R-GO의 경우 GO에 비해 D-peak와 G-peak의 강도의 감소를 확인할 수 있었고 ID/IG의 비를 통해 0.08의 증가 값을 볼 수 있었다. FTIR을 이용한 GNP, GO 및 R-GO의 작용기 분석 결과 C-C, C=C의 반복되는 연결 구조를 가진 GNP와는 다르게 GO 및 R-GO의 경우 명확한 peak를 통해 C-O 결합, C=C 결합, C=O 결합 및 O-H 결합을 확인할 수 있었다. X-ray 회절 분석 결과 GNP는 (002) 평면 특성의 25.86°에서 넓은 회절의 peak를 보인 반면 GO와 R-GO는 (001), (100) 평면에 해당하는 peak를 볼 수 있었고 GO의 층간거리는 GNP에 비해 약 2.6배 증가한 것을 확인할 수 있었다.