• Macromolecular Research
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• 제17권11호
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• pp.894-900
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• 2009

This study examined the charge carrier photogeneration and hole transport properties of blends of poly (9-vinylcarbazole) (PVK), $\pi$-conjugated polymer, with different weight proportions (0~29.4 wt%) of (PEA)$VOPO_4{\cdot}H_2O$ (PEA: phenethylammonium cation), a novel organic-inorganic hybrid material, using IR, UV-Vis, and energy dispersive spectroscopy (EDS), thermogravimetric analysis (TGA), steady state photocurrent (SSPC) measurement, and atomic force microscopy (AFM). The SSPC measurements showed that the photocurrent of PVK was reduced by approximately three orders of magnitude by the incorporation of a small amount (~12.5 wt%) of (PEA) $VOPO_4{\cdot}H_2O$, suggesting that hole transport occurred through the PVK carbazole groups, whereas a reverse trend was observed at high proportions (>12.5 wt%) of (PEA)$VOPO_4{\cdot}H_2O$, suggesting that transport occurred via (PEA)$VOPO_4{\cdot}H_2O$ molecules. The transition to a trap-controlled hopping mechanism was explained by the difference in ionization potential and electron affinity of the two compounds as well as the formation of charge percolation threshold pathways.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권11호
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• pp.24-29
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• 2021

In this study, the electrical and mechanical properties of carbon polymer composites, which have been gradually increasing in use in various fields, were investigated, and environment-friendly carbon nanofiber/waterborne polyurethane composites were prepared. Carbon nanofibers (diameter = approximately 100-300 mm) were synthesized using a relatively simple CVD process, obtaining a carbon material for application in ultrathin planar heating films and EMP shielding films in the future. The carbon nanofiber was dispersed, and mixed with water-dispersible polyurethane using a dispersing aid. According to the carbon nanofiber mass ratio, 20%-60% polyurethane/carbon nanofiber composites were manufactured. At a concentration of approximately 20%, the percolation threshold was determined, and at a concentration of approximately 50%, an electrical conductivity greater than 0.1 S/cm was determined. Moreover, a sample having a concentration of up to 60% was evaluated to further understand the mechanical properties. It was observed that as the concentration of the carbon nanofibers increased, the elongation decreased.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권8호
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• pp.129-136
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• 2006

단단한 모래 입자와 연약하고 작은 고무 입자로 이루어진 Engineered Soil의 변형률에 따른 거동을 분석하기 위한 시험을 수행하였다. 파의 전파, $K_{o}$ 재하, 삼축 시험을 이용하여 단단한 입상 재료에서 연약한 입상 재료의 전이 거동을 파악하기 위해 다른 모래부피비를 가진 Engineered Soil을 준비하였다. 미소, 중간 및 대변형 변형계수는 단단한 입자의 부피비에 따라 직선 관계가 아닌 것으로 나타났다. 대신 변형계수들은 모래부피비가 $sf=0.6{\sim}0.8$ 사이의 threshold 값을 초과할 때 급격하게 증가하였다. 이는 단단한 입자들의 침투 네트워크(percolating network)의 형성을 나타낸다. 내부마찰각은 단단한 입자의 부피비가 증가함에 따라 증가한다. 반대로, 첨두 강도에서의 축변형률은 연약한 입자의 함유에 따라 증가하며, 모래부피비가 60% 이하인 Engineered Soil에서는 첨두 강도를 관찰 할 수 없었다. 연약한 입자의 존재는 하중 체인(farce chain)의 형성을 바꾼다. 연약한 입자들이 높은 하중 전달 체인(chain)의 역할을 못할 지라도, 단단한 입자 하중 체인의 뒤틀림 방지의 중요한 역할을 수행한다.

• 폴리머
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• 제36권3호
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• pp.364-371
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• 2012

폴리스티렌(PS)/단일벽 탄소나노튜브(SWCNT) 나노복합재료를 라텍스 기술로 제조하여 계면활성제(SDS) 첨가에 따른 SWCNT의 분산 정도와 나노복합재료의 유변학적, 전기적 물성을 고찰하였다. 나노복합재료는 단분산 PS 입자에 SDS를 첨가한 SWCNT 분산액을 혼합한 후 동결건조하여 제조하였다. SDS 함량이 증가함에 따라 나노튜브의 분산성이 향상되어 나노복합재료의 저장 탄성률과 복소 점도는 증가하지만, 지나치게 증가시킨 경우에는 저분자량의 SDS로 인해 감소하는 결과를 보여주었다. 전기 전도도는 SDS를 첨가함에 따라 급격히 향상된 후 큰 변화를 보이지 않았다. 이는 나노튜브의 분산성 향상에 의한 전기 전도도 증가와 SDS 도포에 의한 SWCNT의 전기 전도도 저하의 경쟁에 의한 것으로 추론된다. SDS를 SWCNT 함량의 2배로 첨가한 경우가 나노복합재료의 전기 전도도 및 사용 물성 향상에 최적 조건이었다. 이 경우 전도성을 부여하는 SWCNT의 임계 함량은 1 wt% 이하에서 나타났다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권3호
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• pp.73-76
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• 2020

은 나노와이어는 금속 특유의 고전도 특성, 낮은 Percolation threshold 및 고투과 특성을 나타내어 차세대 투명전극 물질로 각광받고 있다. 이를 플렉서블 및 웨어러블 디바이스, 전자피부 디바이스 등과 같은 다양한 분야에 활용하기 위해서는 은 나노와이어 전극을 필요한 형태로 패터닝 하기 위한 기술이 필수적으로 요구된다. 일반적으로, 은 나노와이어를 패터닝하기 위한 공법으로는 포토리소그래피 및 에칭, 프린팅, 레이저 Ablation 등을 들 수 있으나, 이러한 패터닝 기술들은 공정 절차가 복잡하거나 높은 공정 비용 등의 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 UV-curable 점착제 기반의 low-cost 은 나노와이어 패터닝 공법을 개발하고자 하였다. 은 나노와이어 네트워크가 형성된 폴리우레탄 필름에 UV 경화형 테이프를 부착하고, UV를 선택적으로 조사한 뒤, 다시 UV 경화형 테이프를 벗겨내는 3단계의 간단한 공정만으로 은 나노와이어 패턴을 성공적으로 형성할 수 있었으며, 간단한 구현 원리 및 분석 결과를 본 논문에서 보고하고자 한다.

• 폴리머
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• 제39권2호
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• pp.293-299
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• 2015

전기 전도성을 갖는 발포체를 개발하기 위해 고내상 에멀젼(HIPE) 중합법으로 폴리스티렌(PS)/폴리도파민-탄소나노튜브(PDA-CNT) 미세기공 발포체를 제조하여 발포체의 모폴로지 및 전기 전도도를 고찰하였다. 전도성을 부여하기 위한 나노충전제로 CNT를 사용하였는데 수분산성과 HIPE의 안정성을 향상시키기 위하여 CNT 표면을 친수성인 PDA로 개질한 PDA-CNT를 사용하였다. PDA-CNT는 분산성이 우수하여 첨가량을 높여 HIPE를 구성할 수 있었고 전도성이 향상된 발포체를 제조할 수 있었다. 제조한 미세기공 발포체는 기공이 상호 연결된 구조의 모폴로지를 보여 주었다. PDA-CNT의 함량 증가에 따라 HIPE의 항복응력 및 저장 탄성률은 증가하였고 제조된 발포체의 기공 크기는 작아졌다. 전기적 임계점을 보여주는 PDA-CNT 함량은 대략 0.58 wt%였고 PDA-CNT 함량을 5 wt% 첨가했을 때의 전기 전도도는 $10^{-3}S/m$를 나타내었다.

• Composites Research
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• 제34권6호
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• pp.412-420
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• 2021

본 연구에서는 탄소 단섬유를 천연고무 기지에 혼합한 탄소섬유/고무 시편과 그에 니켈입자를 추가한 탄소섬유-니켈입자/고무 시편의 초기 전기전도도를 측정하고, 그 시편에 압축스트레인을 가하면서 변화하는 전기전도도를 측정하였다. 실험을 통해 탄소섬유의 체적분율 및 추가된 니켈입자, 외부스트레인 등이 전기전도도에 미치는 영향을 관찰하였다. 탄소섬유 체적분율은 작은 차이로도 시편의 전기전도도의 변화에 매우 큰 역할을 하였고, 외부스트레인에 따른 탄소섬유 재배열에 의해 압저항이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 니켈입자의 추가는 탄소섬유가 임계체적분율 이상인 시편에서 전기전도도를 개선하는데 기여하는 것을 볼 수 있었는데, 이로부터 외부변형에 따른 탄소섬유의 재배열에 의해 압저항이 증가하는 현상을 상쇄하는 효과가 있음을 확인하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제50권1호
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• pp.63-69
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• 2013

Negative-temperature coefficient (NTC) thermistors based on nickel manganite spinel ($NiMn_2O_4$) are widely used for many applications, such as sensors and temperature compensators, due to their good thermistor characteristics and stabilities. However, to achieve thermistors with a high NTC B constant, which is an important figure of merit pertaining to the degree of temperature sensitivity, the activation energy should be high such that high resistivity at ambient temperatures results. To obtain a high B constant and low resistivity, Al and Si modified spinel structured $Ni_{0.6}Si_{0.2}Al_{0.6}Mn_{1.6}O_4$ hybrid thick films with the conducting metal oxide of $LaNiO_3$ were fabricated on a glass substrate by aerosol deposition at room temperature (RT). The NTC-$LaNiO_3$ hybrid thick films showed resistivity as low as < $100k{\Omega}\;cm$ at $90^{\circ}C$, which is one or two orders of magnitude lower than that of the monolithic NTC films, while retaining a high B constant of $NiMn_2O_4$ of over 5500 K when 20 wt% $LaNiO_3$ was added without a post-thermal treatment. These phenomena are explained by the percolation threshold mechanism.

• Composites Research
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• 제28권6호
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• pp.333-339
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• 2015

무전해 도금을 통해 제조한 FeCo 자성 금속 중공형 섬유와 EPDM 고분자를 이용하여 전자파 차폐 복합재를 제작하였다. 열처리 공정을 통하여 섬유의 종횡비를 제어하였으며 중공형 구조로 섬유를 제조한 후, 이를 EPDM 수지에 첨가하여 복합재를 제조하였다. 자성 금속 중공형 섬유의 종횡비가 클수록 낮은 표면 저항 특성과 우수한 전자파 차폐 성능을 나타내었다. 약 $100{\mu}m$ 길이의 자성 금속 중공형 섬유를 이용한 두께 $150{\mu}m$ 전자파 차폐 복합재의 경우 밀도 $1.18g/cm^3$, 약 30 ohm/sq의 표면 저항, 그리고 30 dB의 전자파 차폐 성능을 나타내었다. 이는 종횡비가 큰 섬유에 의한 퍼콜레이션 임계치 이상의 전도성 네트워크 형성과 더불어, 낮은 표면 저항에 기인한 임피던스 차이에 의한 반사 손실 증가, 흡수 손실, 그리고 다중 내부 반사 손실에 의하여 우수한 전자파 차폐 성능을 나타내는 것으로 판단된다.