• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제32권5호
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• pp.413-417
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• 2019

In this study, the volume resistivity of XLPE materials with various voltage ratings was discussed. The volume resistivity of the developed XPLE nanocomposite was measured, and the conductivity mechanism of the material was also examined. The ASTM D 257 and IEC 60093 measurement methods were used for these tests. The equipment was designed to measure up to a temperature of $200^{\circ}C$, and the electrode structure was designed to maintain the thickness and temperature uniformity of the sample. The conductivity of the sample decreased with temperature, and the samples reached saturation within 500s, after which the conductivity leveled off. By analyzing the current density and the electric field, we can well explain the electric conductivity behavior of our sample with the Schottky mechanism.

• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제20권1호
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• pp.59-62
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• 2019

Y2O3-MgO nanocomposites are promising materials for hypersonic infrared windows and domes due to their excellent midIR transmittance and mechanical properties. In this work, influence of SPS heating rate on the microstructure, IR transmittance, and mechanical properties of Y2O3-MgO nanocomposites was investigated. It was found that the average grain size decreases with a decreasing heating rate, which can be attributed to high defect concentration by rapid heating and deformation during densification. Also, the residual porosity decreases with a decreasing heating rate, which is ascribed to the enhancement of grain boundary diffusion by a large grain-boundary area (a small grain size). Consequently, high transmittance and hardness were attained by the low heating rate. On the other hand, the mechanical strength showed little difference with the heating rate change, which is somewhat different from the general knowledge on ceramics and will be discussed in this letter.

• Steel and Composite Structures
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• 제43권6호
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• pp.797-808
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• 2022

This paper presents an investigation on the free vibration characteristics of functionally graded nanocomposite double-beams reinforced by single-walled carbon nanotubes (SWCNTs). The double-beams coupled by an interlayer spring, resting on the elastic foundation with a linear layer and shear layer, and is simply supported in thermal environments. The SWCNTs gradient distributed in the thickness direction of the beam forms different reinforcement patterns. The materials properties of the functionally graded carbon nanotube-reinforced composites (FG-CNTRC) are estimated by rule of mixture. The first order shear deformation theory and Euler-Lagrange variational principle are employed to derive the motion equations incorporating the thermal effects. The vibration characteristics under several patterns of reinforcement are presented and discussed. We conducted a series of studies aimed at revealing the effects of the spring stiffness, environment temperature, thickness ratios and carbon nanotube volume fraction on the nature frequency.

• Composites Research
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• 제35권3호
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• pp.139-146
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• 2022

본 연구에서는 CNT섬유에 적합한 복합소재 공정방법에 대해 연구하였다. CNT섬유가 아직 초기 연구단계로 생산성이 낮아 직조나 스티칭된 UD필름 제작이 어려운 점을 감안, 연구단계에서 적용 가능한 CNT섬유 복합소재 제조법을 개발하고자 하였다. 기존의 CNT섬유 기반 복합소재는 생산성 이슈 및 공정 적용의 어려움으로 인해 주로 single filament composite의 형태로 제조하거나 filament winding법을 이용하여 제조되고 있었으나, 본 연구를 통해서 필름 형상으로 준비된 CNT섬유에 수지를 함침한 후 바로 복합소재화 할 수 있는 공정을 개발할 수 있었다. CNT섬유에는 내부에 수많은 나노포어가 존재하기 때문에 이 부분에 수지가 함침됨에 따라 성형된 복합소재에서 수지의 비율이 과도하게 올라가는 문제가 있기 때문에, 이를 해결하는 것이 가장 핵심적인 이슈라 할 수 있다. VaRTM을 통해서 가해지는 압력은 과량의 수지 제거에는 충분하지 않았으며, 높은 힘으로 누르는 hot press 공정과, 섬유는 고정하면서 과량의 수지를 제거할 수 있는 폼 소재를 도입함으로써 높은 섬유비율을 가지는 CNT 섬유 복합소재를 제조할 수 있었다. 최종적으로 희석된 수지까지 이용하였을 때, 58.5 wt%의 질량비의 섬유로 구성된 CNT섬유 복합소재를 제조할 수 있었고, 비강도는 0.525 N/tex를 달성하였다. 본 연구는 향후 CNT섬유 복합소재 제조에 적용할 수 있는 새로운 공정 방법을 제시하였다.

• 접착 및 계면
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• 제13권3호
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• pp.137-144
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• 2012

탄소나노소재의 화학적 기능화는 대부분 복합체 제조 시 고분자 모재(matrix)와의 계면 특성 향상을 위한 방법으로 적용되어 왔다. 계면결합력의 증가에 따른 효과는 기계적 물성의 증가를 통해 간접적으로 확인할 수 있으며, 이는 계면에서 효과적인 응력전달을 통해 설명된다. 보다 직접적으로 기능화를 통한 계면결합력 증가의 효과를 설명하기 위하여 피에조 저항효과를 관찰할 수 있으며, 이를 통하여 변형에 대한 복합체 내부의 전도성 충진재의 거동을 짐작해 볼 수 있다. 이를 위해 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)와 환원 그래핀(rGO)을 황산/질산 용액을 이용하여 산화반응을 통해 기능기를 도입하였으며, 기능화 전 후의 복합체의 전기적 저항 및 피에조 저항효과를 측정하였다. 결과로부터 기능기 도입으로 인해 증가한 탄소나노소재의 구조적 결함이 전기적 저항의 증가를 야기하지만 동일한 변형에 대하여 저항 변화가 더 크게 나타나 변형에 따른 복합체 내부 전도성 입자의 유동성이 증가함을 확인하였고, 이를 통해 계면결합력이 증가함을 피에조 저항효과 관찰을 통해 확인할 수 있었다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권1호
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• pp.49-54
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• 2014

Background: Hydrogels are a class of polymers that can absorb water or biological fluids and swell to several times their dry volume, dependent on changes in the external environment. In recent years, hydrogels and hydrogel nanocomposites have found a variety of biomedical applications, including drug delivery and cancer treatment. The incorporation of nanoparticulates into a hydrogel matrix can result in unique material characteristics such as enhanced mechanical properties, swelling response, and capability of remote controlled actuation. Materials and Methods: In this work, synthesis of hydrogel nanocomposites containing magnetic nanoparticles are studied. At first, magnetic nanoparticles ($Fe_3O_4$) with an average size 10 nm were prepared. At second approach, thermo and pH-sensitive poly (N-isopropylacrylamide -co-methacrylic acid-co-vinyl pyrrolidone) (NIPAAm-MAA-VP) were prepared. Swelling behavior of co-polymer was studied in buffer solutions with different pH values (pH=5.8, pH=7.4) at $37^{\circ}C$. Magnetic iron oxide nanoparticles ($Fe_3O_4$) and doxorubicin were incorporated into copolymer and drug loading was studied. The release of drug, carried out at different pH and temperatures. Finally, chemical composition, magnetic properties and morphology of doxorubicin-loaded magnetic hydrogel nanocomposites were analyzed by FT- IR, vibrating sample magnetometry (VSM), scanning electron microscopy (SEM). Results: The results indicated that drug loading efficiency was increased by increasing the drug ratio to polymer. Doxorubicin was released more at $40^{\circ}C$ and in acidic pH compared to that $37^{\circ}C$ and basic pH. Conclusions: This study suggested that the poly (NIPAAm-MAA-VP) magnetic hydrogel nanocomposite could be an effective carrier for targeting drug delivery systems of anti-cancer drugs due to its temperature sensitive properties.

• Elastomers and Composites
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• 제47권1호
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• pp.2-8
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• 2012

본 연구에서는 식물성 오일로부터 여러 가지 기능기를 가진 soybean resin(AESO, MAESO)을 제조하였으며, nanoclay를 사용하여 새로운 고기능성 바이오-나노 복합 재료를 개발하였다. 또한 제조된 soybean resin을 바인더로 이용하여 $TiO_2$ 광전극을 제조하고 친환경 염료감응형 태양전지를 개발하다. 제조된 나노복합재료의 형태는 고분자의 삽입에 의해 층간 간격이 증가된 형태와 박리된 형태를 조절하였으며 나노 클레이 함량이 증가됨에 따라 물리적 성질이 증가하였다. 또한 COOH기가 첨가된 MAESO에서 분산도가 향상되었고 초음파 처리에 의해 분산도가 더욱 향상되어 물리적 특성이 현저히 향상되었다. 또한 $TiO_2$를 질산처리 한 후 soybean resin을 바인더로 이용하여 나노 다공성 $TiO_2$ 광전극을 제조하였으며 염료를 흡착시킨 후 염료감응형 태양전지를 제조하였다. AESO와 MAESO를 바인더로 제조한 $TiO_2$ 광전극에서는 향상된 분산성과 표면적 증가로 인해 염료 흡착량이 증가하였다. 이로 인해 높은 전류밀도를 나타내었으며, 첨가된 기능기의 영향으로 $TiO_2$ 계면의 저항이 낮아져 매우 좋은 광전기화학적 특성과 높은 효율을 나타내었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권3호
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• pp.124-128
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• 2011

전기방사법을 이용하여 제조된 웹은 높은 비표면적 및 다공성으로 약물전달시스템에 적용하고자 널리 연구 되어지고 있다. 본 연구에서는 생체적합성을 가진 생분해성 고분자 Poly(lactic acid)(PLA)와 생체안정성을 가지는 재료인 $TiO_2$를 이용하여 복합소재를 제작하였다. 인체에 유해한 용매인 chloroform이 포함되어 있지 않은 복합화를 위하여 용융전기방사법을 이용하여 나노섬유를 제작하였다. 이렇게 제조된 PLA/$TiO_2$ web을 scanning electron microscope(SEM)와 field emission transmission electron microscope(FE-TEM)을 이용하여 섬유의 모양을 확인하였고, X-ray diffractometer(XRD)판 이용하여 PLA/$TiO_2$ web의 결정구조를 분석하였다.

• 한국재료학회지
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• 제17권1호
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• pp.11-17
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• 2007

Turbulent in-situ mixing process is a new material process technology to get dispersed phase in nanometer size by controlling reaction of liquid/solid, liquid/gas, flow ana solidification speed simultaneously. In this study, mixing which is the key technology to this synthesis method was studied by computational fluid dynamics. For the simulation of mixing of liquid metal, static mixers investigated. Two inlets for different liquid metal meet ana merge like 'Y' shape tube having various shapes and radios of curve. The performance of mixer was evaluated with quantitative analysis with coefficient of variance of mass fraction. Also, detailed plots of intersection were presented to understand effect of mixer shape on mixing. The simulations show that the Reynolds number (Re) is the important factor to mixing and dispersion of $TiB_2$ particles. Mixer was designed according to the simulation, and $Cu-TiB_2$ nano composites were evaluated. $TiB_2$ nano particles were uniformly dispersed when Re was 1000, and cluster formation and reduction in volume fraction of $TiB_2$ were found at higher Re.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권3호
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• pp.292-299
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• 2010

그래핀(graphene)은 $sp^2$ 탄소원자들이 벌집 격자를 이룬 형태의 2차원 나노시트를 의미하며, 높은 비표면적(이론치 $2600m^2\;g^{-1}$)과 우수한 전기전도도(전형치 $8{\times}10^5S\;cm^{-1}$) 및 기계적 강도로 인해 리튬이온전지의 음전극 활물질 및 초고용량 커패시터의 전극 활물질로서 사용 가능성이 높아지고 있다. 본 총설에서는 현재까지 알려진 그래핀 나노시트와 그래핀을 기반으로 하는 나노복합체의 제조법을 소개하고, 이를 리튬이온전지와 초고용량 커패시터의 전극소재로 적용하였을 때의 특성을 그 나노구조적 관점과 연관하여 논의하였다.