• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.220-223
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• 2005

The rapid prototyping (RP) technology has been advanced for various applications such as verification of design, functional test. However, many RP machines still have low accuracy and limitation of applications for various materials. In this research, a hybrid RP system was developed to improve precision of micro parts. This hybrid system consists of deposition and material removal process by mechanical micro machining to fabricate nano composites using photo-curable polymer resin with various nano particles. In this work, using hybrid RP process with Multi-Walled Carbon Nano Tube (MWCNT) and hydroxyapatite, micro parts were fabricated. The precision of parts was evaluated based on the original CAD design, and to see the effect of nano particles on mechanical properties, tensile strength was measured. From the results of experiments, it was confirmed that the part made by hybrid process had higher precision, and the addition of nano particles improved mechanical properties.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권9호
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• pp.1209-1215
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• 2010

다중벽 탄소나노튜브(MWCNT) 및 카본블랙(CB) 함유량, 대기압 화염 플라즈마(APFP) 처리 그리고 산처리를 함수로 한 고무복합재료의 기계적 특성에 대해 연구하였다. 고무복합재료의 인장강도 및 탄성률은 MWCNT의 함유량 증가에 따라 순수상태 그리고 동일량의 CB가 보강된 상태에 비해 증가하였다. APFP 처리한 MWCNT를 보강한 복합재료는 처리하지 않은 경우에 비해 강화효과(높은 강도, 높은 탄성률 그리고 높은 연성)를 보였다. 반면에 APFP 처리한 CB를 함유한 복합재료는 처리하지 않은 경우에 비해 연화효과(높은 강도, 낮은 탄성률 그리고 높은 연성)를 보였다. 산처리 시간이 1시간에서 2시간으로 증가할수록, 그리고 황산의 농도가 60%에서 90%로 증가할수록 복합재료의 인장강도와 탄성률은 감소하였다. 전체적으로 MWCNT 함유량, CB 함유량, 대기압 화염 플라즈마 처리, 황산 농도 그리고 산처리 시간 등이 고무복합재료의 기계적 특성에 영향을 미치는 중요한 변수임을 확인하였다.

• 전기화학회지
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• 제12권3호
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• pp.282-286
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• 2009

MWNT(CNTs)를 지지체로 촉매를 합성하고 특성평가를 진행하였다. $Pt/Au/TiO_2$는 CNTs(cabon 나노 튜브) 탄소 지지체에 첨가되어 직접 메탄올 연료 전지의 성능을 개선하였다. XRD와 SEM을 통해 아나타제 $TiO_2$와 Pt/Au를 확인하였고 각각의 입자 사이즈는 200 nm와 20${\sim}$25 nm 이다. 혼성 촉매의 활성은 CV를 통해 측정되었으며 제조된 촉매는 연료전지 이용에 유망하다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권6호
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• pp.787-792
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• 2022

겨울철 제설염의 사용은 콘크리트의 미세조직을 손상시기게 되고 이는 내구성을 감소시켜 콘크리트의 수명 단축으로 이어진다. 이러한 단점을 개선하기 위해 상변화물질(Phase Change Material, PCM)의 잠열을 콘크리트에 적용함으로써 손상을 완화하고 제설염의 수요를 감소시킬 수 있는 융설 PCM 함침 경량골재(Phase Change Material Impregnated Light Weight Aggregate, PCM-LWA) 콘크리트를 개발하고자 한다. 콘크리트를 제작할 때, PCM을 함침하고 캡슐화한 팽창점토(Expanded Clay)는 일반골재의 50 %를 대체하여 사용되었으며, 열적 성능을 향상시키기 위해 사용된 다중벽 탄소나노튜브(Multi-walled Carbon Nano Tube, MWCNT)는 바인더 중량 대비 0.10 %, 0.15 % 및 0.20 %의 비율로 첨가되었다. PCM-LWA를 적용한 시편들의 압축강도 시험 결과 약 54 %의 강도 감소를 보였지만 MWCNT의 첨가를 통하여 PCM-LWA 콘크리트의 열적 성능을 크게 향상시켰다. 열 사이클링 시험에서 모든 시편은 15℃ ~ -5℃의 온도에서 시험하였다. 주변 온도가 0℃ 미만으로 내려갈 때, 다른 시편들의 내부 온도는 0℃ 미만으로 내려가거나 조금 웃도는 경향을 보였지만, CNT를 0.10 % 첨가한 시편의 내부 온도는 2℃로 유의미한 차이를 보였다. 0.15CNT와 0.20CNT의 경우 CNT의 함유로 인하여 과냉각이 발생하였고 열효율이 떨어지게 되어 시편 내부의 온도가 0℃ 이하로 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 융설 시험에서 열 사이클링 시험의 결과와 유사하게 50PCM-LWA와 0.10CNT는 얼음을 녹이는 데에 가장 뛰어난 성능을 보였지만 시간이 흐름에 따라 열전도율이 높은 0.10CNT 시편이 가장 우수한 성능을 보였다.

• 열처리공학회지
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• 제28권6호
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• pp.315-321
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• 2015

Friction stir processing (FSP) was applied to fabricate AZ31/CNT (Carbon Nano Tube) surface composite for improvement of surface hardness of AZ31 Mg-based alloy. The effects of traverse speed of rotating tool and volume fraction of CNT (i.e., groove depth of 3 mm and 4 mm) on the soundness and hardness of the composite layer were investigated. Multi-walled CNTs were fully filled in a machined groove and stirring tool was rotated at the speed of 1400 rpm. Only under the tool traverse speed of 25 mm/min for the specimen with a groove depth of 3 mm, surface composite layer with no defect was successfully produced. Increased hardness of about 35% was observed in the composite layer.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권1호
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• pp.40-47
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• 2017

가연성 분진이 제조 취급되는 공정에서의 분진폭발 위험성은 항상 존재한다. 그러나 산업현장에서 취급되는 분진에 대한 분진폭발 특성 정보는 아주 미흡한 실정으로 사업장에서는 화학사고 예방대책 수립에 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 입도분포가 다른 두 종류의 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)에 대한 분진폭발 특성을 실험적으로 조사하였으며, NFPA 499 Code를 적용하여 MWCNT 제조 취급 공정의 분진폭발 위험장소 구분을 검토하였다. 그 결과 평균입도가 $124.2{\mu}m$인 MWCNT 1의 $P_{max}$, $K_{st}$, LEL, MIE, 및 MIT는 각각 6.3 bar, $56bar{\cdot}m/s$, $125g/m^3$, 1000 mJ 초과 및 $650^{\circ}C$ 초과로 나타났다. 평균입도가 $293.5{\mu}m$인 MWCNT 2의 $P_{max}$, $K_{st}$, LEL, MIE, MIT는 각각 6.2 bar, $42bar{\cdot}m/s$, $100g/m^3$, 1000 mJ 초과 및 $650^{\circ}C$ 초과로 나타났다. NFPA 499 Code에 따른 MWCNT 1, 2의 폭발강도와 점화감도는 각각 0.35와 0.01 미만으로 나타났기 때문에 MWCNT는 NFPA 499 Code에서 제시된 분진폭발 위험장소로 구분하여야 하는 가연성 분진으로 분류되지 않았다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.257-261
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• 2014

Carbon nanotubes (CNT) has the excellent physical characteristics in the sensor, medicine, manufacturing and energy fields, and it has been studied in those fields for the several years. We fabricated the NOx gas sensors of MOS-FET type using the MWCNT. The fabricated sensor was used to detect the NOx gas for the variation of $V_{gs}$ (gate-source voltage) with the ambient temperature. The gas sensor absorbed the NOx gas molecules showed the decrease of resistance, and the sensitivity of sensor was reduced by the NOx gas molecules accumulated on the MWCNT surface. Furthermore, when the voltage ($V_{gs}$) was applied to the gas sensor, the term of the decrease in resistance was increased. On the other hand, the sensor sensitivity for the injection of NOx gas was the highest value at the ambient temperature of $40^{\circ}C$. We also obtained the adsorption energy ($40^{\circ}C$) using the Arrhenius plots by the reduction of resistance due to the $V_{gs}$ voltage variations. As a result, we obtained that the adsorption energy also was increased with the increasement of the applied $V_{gs}$ voltages.

• Advances in nano research
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• 제11권6호
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• pp.581-593
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• 2021

This model is proposed to describe the buckling behavior of Carbon Nanotubes (CNTs) embedded in an elastic medium taking into account the combined effects of the magnetic field, the temperature, the nonlocal parameter, the number of walls. Using Eringen's nonlocal elasticity theory, thin cylindrical shell theory and Van der Waal force (VdW) interactions, we develop a system of partial differential equations governing the buckling response of CNTs embedded on Winkler, Pasternak, and Kerr foundations in a thermal-magnetic environment. The pre-buckling stresses are obtained by applying airy's stress function and an adjacent equilibrium criterion. To estimate the nonlocal critical buckling load of CNTs under the simultaneous effects of the magnetic field, the temperature change, and the number of walls, an optimization technique is proposed. Furthermore, analytical formulas are developed to obtain the buckling behavior of SWCNTs embedded in an elastic medium without taking into account the effects of the nonlocal parameter. These formulas take into account VdW interactions between adjacent tubes and the effect of terms involving differences in tube radii generally neglected in the derived expressions of the critical buckling load published in the literature. Most scientific research on modeling the effects of magnetic fields is based on beam theories, this motivation pushes me to develop a cylindrical shell model for studying the effect of the magnetic field on the static behavior of CNTs. The results show that the magnetic field has significant effects on the static behavior of CNTs and can lead to slow buckling. On the other hand, thermal effects reduce the critical buckling load. The findings in this work can help us design of CNTs for various applications (e.g. structural, electrical, mechanical and biological applications) in a thermal and magnetic environment.

• Composites Research
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• 제26권5호
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• pp.289-294
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• 2013

고분자 기지에 희석제의 첨가로 CNT 및 CB 입자의 분산성 향상 및 연질의 전극을 만들고자하였다. 희석제, CNT 및 CB 함유량에 따른 연질 전극재료의 전기적 및 기계적 특성을 평가하였다. 전극재료로서 최적의 혼합조건은 기지 (KE-12)를 기본으로 희석제 80, CNT 3.5 그리고 CB 18 (phr)이었다. 이때의 비저항 값은 73 (${\Omega}{\cdot}cm$)이었고, 인장강도와 인장탄성율 그리고 신장율은 각각 0.45 MPa, 0.21 MPa, 184%였다. 또한 최적화된 전극과 탄성체를 이용하여 간단한 구조의 구동기를 제작하여 그 특성을 평가하였다. 작동 전압 25 kV에서 탄성체 KE-12는 2.24 mm의 변위가 발생되었고, 희석제가 50 (phr) 혼합된 KE-12는 4.05mm의 변위가 발생되었다. 희석제 50 (phr) 혼합된 KE-12는 3M의 4910과 같은 탄성계수를 나타내지만, 더 높은 변위를 보였다. 동일한 재료 (KE-12)의 전극과 탄성체로 제작된 구동기는 피로수명 및 응용에 많은 장점이 있을 것으로 보인다.