• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.72-83
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• 2022

본 논문에서는 전도성 재료인 탄소섬유(carbon fiber, CF)와 강섬유(steel fiber, SF)를 함유한 시멘트 모르타르의 미세구조 및 전기적 특성, 압축강도에 미치는 영향을 연구하였다. 전도성 섬유보강 시멘트 모르타르(fiber-reinforced cement mortar, FRCM)의 비저항은 4-probe 방법을 이용하여 측정하였고, 압축강도는 압축시험을 기반으로 측정하였다. 이들의 성능은 플레인 모르타르(plain mortar, PM)와 비교, 검토하였다. 게다가 전도성 FRCM 파단면의 표면형상과 구성성분은 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)과 에너지 분산형 X-ray 분광분석기(energy disperse X-ray spectrometer, EDS)를 이용하여 분석하였다. 그 결과 모든 시편에서 양생재령이 경과됨에 따라 비저항이 점차 증가하는 반면, 섬유혼입률이 증가할수록 비저항은 상당히 감소하였다. 강섬유를 1.25%까지 추가하여도 시멘트 모르타르의 비저항에는 크게 영향을 미치지 않았다. 대조적으로, 탄소섬유는 낮은 함량(즉, 0.1~0.3%)에서도 비저항이 다소 감소하였고, 그 이후에는 현저히 저하되었다. 본 실험에 사용된 CF가 함유된 전도성 CFRCM의 침투 임계점은 0.4%이었고, 압축강도 성능을 유지하면서 전도성 효과를 극대화하는 최적의 탄소섬유 혼입량이라고 판단된다. 전도성 FRCM의 표면형상 및 구성성분 분석을 위해 SEM/EDS를 통해 파단면을 관찰하였다. 이러한 결과는 시멘트 모르타르 내에서 보강섬유의 미세구조 메커니즘을 확립하는 데 매우 유용할 것으로 사료된다.

• 폴리머
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• 제37권4호
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• pp.526-532
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• 2013

라텍스 기법으로 제조한 폴리스티렌(PS)/탄소나노튜브(CNT) 나노복합재료의 CNT 분산 방법에 따른 유변물성과 전기 전도도를 비교하였다. PS/CNT 나노복합재료는 PS 입자와 CNT를 분산시킨 후 동결건조하여 제조하였다. 본 연구에서는 화학적 개질시 나타나는 CNT의 고유 물성 저하를 방지하기 위하여 sodium dodecylsulfate(SDS)를 첨가하는 방법과 polyvinyl pyrrolidone(PVP)으로 CNT를 감싸는 방법의 물리적 분산법을 적용하였다. 라텍스 기법에 적용한 물리적 분산 방법은 CNT의 분산에 매우 효과적이었다. SDS를 첨가한 경우는 PVP로 감싼 CNT를 사용하여 제조한 경우에 비해 나노복합재료의 유변물성의 증가폭이 낮은데 이는 저분자량인 SDS를 첨가로 인해 매트릭스의 물성이 감소하기 때문이다. CNT를 SDS로 분산시킨 나노복합재료와 PVP로 감싼 CNT를 사용한 나노복합재료의 전기적 임계점은 각각 0.23과 0.90 wt%로 나타났다. PVP로 CNT를 감싼 경우가 전기 전도도 향상 효과가 낮은데 이는 감싸고 있는 절연성의 PVP가 CNT간의 전기적 연결을 억제하기 때문이다.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권5호
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• pp.479-490
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• 2000

The microstructure of Ni-YSZ composite as an anode of SOFC was investigated as a function of Ni content(10-70 vol%) in order to examine the correlation between microstructural-and electrical property. Image analysis based on quantitative microscopy theory was performed to quantify the microstructural property. We could get the informations about the size and distribution, contiguity and interfacial area of each phase or between the phases from the image analysis. According to the image analysis, contiguity between the same phae was mainly dependent on the amount of the phase while the contiguity between different phases was additionally influenced by the microstructural changes, especailly by the coarsening of the Ni phase. The whole length of pores perimeter was increased as Ni content increased, which indicated the overall microstructural evolution was mostly related with the coarsening of Ni phase. Ni-Ni interfacial area was also gradually increased as Ni content increased but controlled by pore phase at low Ni content region and by YSZ phase at intermediate Ni content region. These quantified microstructural properties were used to characterize the electrical properties of Ni-YSZ composite.

• Carbon letters
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• 제7권2호
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• pp.87-96
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• 2006

This paper describes the physical properties of filled Nylon6 composites resin with nano-sized carbon black particle and graphite nanofibers prepared by melt extrusion method. In improving adhesions between resin and fillers, the surface of the carbon filler materials were chemically modified by thermo-oxidative treatments and followed by treatments of silane coupling agent. Crystallization temperature and rate of crystallization increased with increases in filler concentration which would act as nuclei for crystallization. The silane treatments on the filler materials showed effect of reduction in crystallization temperature, possibly from enhancement in wetting property of the surface of the filler materials. Percolation transition phenomenon at which the volume resistivity was sharply decreased was observed above 9 wt% of carbon black and above 6 wt% of graphite nanofiber. The graphite nanofibers contributed to more effectively in an increase in electrical conductivity than carbon black did, on the other hand, the silane coupling agent negatively affected to the electrical conductivity due to the insulating property of the silane. Positive temperature coefficient (PTC) phenomenon, was observed as usual in other composites, that is, temperature increase results conductivity increase. The dispersity of the fillers were excellently approached by melt extrusion of co-rotational twin screw type and it could be illustrated by X-ray diffraction and SEM.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.233-233
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• 2014

InGaZnO 박막트랜지스터(TFT)는 기존의 널리 사용되던 비정질 실리콘보다 높은 전하이동도와 Ion/off, 우수한 균일성과 신뢰성의 장점으로 최근 AMOLED양산에 적용되기 시작 하였다. 그러나 60인치 이상의 대면적 디스플레이와 초고해상도의 성능을 동시에 만족하기 위해 10 cm2/Vs정도의 전하이동도를 가지는 InGaZnO로는 한계가 있어 30 cm2/Vs 이상의 전하이동도를 가지는 물질의 연구가 필요하다. 연구에서는 높은 전하이동도를 만족하기 위해 InO2를, 우수한 신뢰성을 가지는 SnO2를 포함하는 InZnSnO로 실험을 진행하였다. 스퍼터링 시스템에서 ITO 타겟과 ZTO 타겟을 사용하여 동시증착법으로 채널을 증착하였고, 산소 분압 변화시에 IZTO TFT 소자 특성의 의존성을 평가하였다. Ar : O2=10 : 0 일 때와 Ar : O2=7 : 3 일 때의 이동도가 각각 12.6cm2/Vs, 19.7cm2/Vs로 산소 비율이 증가함에 따라 전하이동도가 증가하였다. 기존 IGZO 산화물 반도체에서는 산소 비율이 증가하면 산소공공(VO) 농도감소로 인해 전하이동도가 감소한다. 이는 전하농도가 증가하면 전하이동도가 증가하는 percolation 전도기구로 이해할 수 있다. 그러나 본 IZTO 물질에서는 산소비율 증가에 따라 오히려 전하이동도가 증가하였는데, 이는 IZTO 반도체에 함유된 Sn 이온의 가전자상태가 +2/+4가의 상대적 비율이 산소농도에 따라 의존하기 때문인 것으로 분석되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.304-304
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• 2014

Quaternary Ti-Al-Si-N films were deposited on WC-Co substrates by a hybrid deposition system of arc ion plating (AIP) method for Ti-Al source and DC magnetron sputtering technique for Si incorporation. The synthesized Ti-Al-Si-N films were revealed to be composites of solid-solution (Ti,Al)N crystallites and amorphous $Si_3N_4$ by instrumental analyses. The Si addition in Ti-Al-N films affected the refinement and uniform distribution of crystallites by percolation phenomenon of amorphous silicon nitride, similarly to Si effect in TiN film. As the Si content increased up to about 9 at.%, the hardness of Ti-Al-N film steeply increased from 30 GPa to about 50 GPa. The highest microhardness value (~50 GPa) was obtained from the Ti-Al-Si-N film having the Si content of 9 at.%, the microstructure of which was characterized by a nanocomposite of $nc-(Ti,Al)N/a-Si_3N_4$.

• Carbon letters
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• 제11권4호
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• pp.285-292
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• 2010

Novel unsaturated polyester composites with PAN-based nanofiber, stabilized PAN nanofiber, and carbonized nanofiber webs have been fabricated, respectively, and the effects of the nanofiber web content on their electrical resistivity, the thermal stability, dynamic storage modulus, and fracture surfaces were studied. The result demonstrated that the introduction of just one single layer (which is corresponding to 2 wt.%) of the carbonized nanofiber web to unsaturated polyester resin (UPE) could contribute to reducing markedly the electrical resistivity of the resin reflecting the percolation threshold, to improving the storage modulus, and to increasing the thermal stability above $350^{\circ}C$. The effect on decreasing the resistivity and increasing the modulus was the greatest at the carbonized PAN nanofiber web content of 8 wt.%, particularly showing that the storage modulus was increased about 257~283% in the measuring temperature range of $-25^{\circ}C$ to $50^{\circ}C$. The result also exhibited that the carbonized PAN nanofibers were distributed uniformly and compactly in the unsaturated polyester, connecting the matrix three-dimensionally through the thickness direction of each specimen. It seemed that such the fiber distribution played a role in reducing the electrical resistivity as well as in improving the dynamic storage modulus.

• 디지털융복합연구
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• 제10권4호
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• pp.347-352
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• 2012

자연의 불확정적인 물리현상은, 감성적인 공학기술 영역뿐 아니라 및 예술의 시각표현 방법으로도 자주 연구되는 영역이다. 본 논문에서는 모더니즘 회화에서 물질의 특성을 강조한 회화작품에서 보여 지는 자연의 물리적인 현상들(스며듦, 번짐, 흐름)을 분석한 연구[1]를 Unity3D 엔진의 파티클 시스템을 이용하여 구현 가능성을 제안한다. 그리하여 그래픽스 프로그래밍 습득에 어려운 아티스트들이 수월하게 Unity3D 엔진을 이용하여 자연의 불확정적 비주얼표현 구현에 도움을 줄 수 있으며 또한 감성기반 테크놀로지를 연구하는 공학자들에게도 아이디어 제공에 도움을 줄 수 있을 것이다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권1호
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• pp.99-106
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• 2013

Polyaniline-yttrium trioxide (PAni-$Y_2O_3$) composites were synthesized by the in-situ polymerization of aniline in the presence of $Y_2O_3$ The composite formation and structural changes in these composites were investigated by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infra red spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and high resolution transmission electron microscopy (HRTEM). The direct current (DC) electrical conductivity of the order of $0.51{\times}10^{-2}\;S\;cm^{-1}-0.283\;S\;cm^{-1}$ in the temperature range 300 K-473 K indicates semiconducting behavior of the composites. Room temperature AC conductivity and dielectric response of the composites were studied in the frequency range of 10 Hz to 1 MHz. The variation of AC conductivity with frequency obeyed the power law, which decreased with increasing weight percentage (wt %) of $Y_2O_3$. Studies on dielectric properties shows the relaxation contribution coupled by electrode polarization effect. The dielectric constant and dielectric loss in these composites depend on the content of $Y_2O_3$ with a percolation threshold at 20 wt % of $Y_2O_3$ in PAni. Electromagnetic interference shielding effectiveness (EMI SE) of the composites in the frequency range 100 Hz to 2 GHz was in the practically useful range of -12.2 dB to -17.2 dB. The observed electrical and shielding properties were attributed to the interaction of $Y_2O_3$ particles with the PAni molecular chains.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제46권5호
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• pp.565-576
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• 2018

셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate, CA)는 높은 투명도와 열 저항성을 갖고 있어 복합소재 개발에 많이 응용되고 있다. 본 연구에서는 CA 복합재의 기계적 강도 개선을 위해 셀룰로오스 나노크리스탈 (cellulose nanocrystals, CNCs)을 강화제로 첨가하였다. CA 수지 내부에 CNCs의 고른 분산을 위해 선 분산(predispersion)법 적용 후, 압출 및 사출하는 제조 방식으로 CA 복합재를 제조하였다. 기계적 특성 분석 결과, CNCs를 3 wt% 첨가하였을 때 강화효과(reinforcing effect)로 인해 최대 인장강도와 굴곡강도 값을 보임을 확인하였다. 열중량 분석법을 이용한 열분해 거동 분석을 통해 황산 처리된 CNCs의 첨가는 CA 복합소재의 열안정성을 약간 감소시키는 결과를 얻었다.