• 센서학회지
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• 제28권4호
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• pp.205-215
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• 2019

A flexible polyvinylidene fluoride (PVDF)/polydimethylsiloxane (PDMS) composite prototype with high piezoelectricity and force sensitivity was constructed, and its huge potential for applications such as biomechanical energy harvesting, self-powered health monitoring system, and pressure sensors was proved. The crystallization, piezoelectric, and electrical properties of the composites were characterized using an X-ray diffraction (XRD) experiment and customized experimental setups. The composite can sustain up to 100% strain, which is a huge improvement over monolithic PVDF fibers and other PVDF-based composites in the literature. The Young's modulus is 1.64 MPa, which is closely matched with the flexibility of the human skin, and shows the possibility for integrating PVDF/PDMS composites into wearable devices and implantable medical devices. The $300{\mu}m$ thick composite has a 14% volume fraction of PVDF fibers and produces high piezoelectricity with piezoelectric charge constants $d_{31}=19pC/N$ and $d_{33}=34pC/N$, and piezoelectric voltage constants $g_{31}=33.9mV/N$ and $g_{33}=61.2mV/N$. Under a 10 Hz actuation, the output voltage was measured at 190 mVpp, which is the largest output signal generated from a PVDF fiber-based prototype.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제6권1호
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• pp.13-15
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• 2014

We develop a method to fabricate a flexible thin film audio systems using polyvinylidene fluoride(PVDF). The system we designed showed the properties of increased flexibility, transparency, and sound pressure levels. As an input port of two terminals, transparent oxide thin film with a low resistivity is adopted. In order to provide dielectric insulation, a transparent insulating oxide thin film is coated to obtain double-layered structure. In the range of visible light, the output from the output of the system showed a increased and improved sound pressure level. The piezoelectric polymer film of PVDF is used to produce mechanical vibration due to the applied electrical voltage signal. An analog electric voltage signal is transformed into sound waves in the audio system.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제7권4호
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• pp.263-268
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• 2016

This study describes the effect of coating the $Li[Ni_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}]O_2$ cathode surface with a homogeneous carbon layer produced by carbonization of polyvinylidene fluoride (PVDF) as a novel organic source. The phase integrity of the above cathode was not affected by the carbon coating, whereas its rate capability and cycling performance were enhanced. Similarly, the cathode thermal stability was also improved after coating, which additionally protected the cathode surface against the reactive electrolyte containing hydrofluoric acid (HF). The results show that coating the $Li[Ni_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}]O_2$ cathode with carbon using the PVDF precursor is an effective approach to enhance its electrochemical properties.

• 멤브레인
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• 제25권3호
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• pp.216-222
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• 2015

막증류(membrane distillation, MD)용 분리막의 장기 내구성능에 영향을 미치는 인자인 소수성 분리막의 젖음 현상에 대한 평가 지표로 사용되는 액체투과압력(liquid entry pressure, LEP) 측정 방법을 최적화하였다. PE (polyethylene) 분리막 및 PVDF (polyvinylidene di-fluoride) 중공사 분리막의 LEP를 측정하기 위하여 20 wt%의 고농도 염수를 제조하여 원수로 사용하고 투과수의 전도도를 모니터링하였다. PE와 PVDF 중공사 분리막의 신뢰성 있는 LEP 측정을 위해서는 5 min 이상의 holing time을 두고 주입 압력을 증가시켜야 하며, 증류수 수조의 물량대비 분리막의 면적비 또한 $10m^2/m^3$ 이상으로 부여되어야 함을 확인하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제27권3호
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• pp.247-255
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• 2020

Recently, interest in technology for eco-friendly energy harvesting has been increasing. Polyvinylidene fluoride (PVDF) is one of the most fascinating materials that has been used in energy harvesting technology as well as micro-filters by utilizing an electrostatic effect. To enhance the performance of the electrostatic effect-based nanogenerator, most studies have focused on enlarging the contact surface area of the pair of materials with different triboelectric series. For this reason, one-dimensional nanofibers have been widely used recently. In order to realize practical energy-harvesting applications, PVDF nanofibers are modified by enlarging their contact surface area, modulating the microstructure of the surface, and maximizing the fraction of the ν-phase by incorporating additives or forming composites with inorganic nanoparticles. Among them, nanocomposite structures incorporating various nanoparticles have been widely investigated to increase the β-phase through strong hydrogen bonding or ion-dipole interactions with -CF₂/CH₂- of PVDF as well as to enhance the mechanical strength. In this study, we report the recent advances in the nanocomposite structure of PVDF nanofibers and inorganic nanopowders.

• 센서학회지
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• 제27권6호
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• pp.407-413
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• 2018

Most sleep apnea patients exhibit severe snoring, and long-lasting sleep apnea may cause insomnia, hypertension, cardiovascular diseases, stroke, and other diseases. Although polysomnography is the typical sleep diagnostic method to accurately diagnose sleep apnea by measuring a variety of bio-signals that occur during sleep, it is inconvenient as the patient has to sleep with attached electrodes at the hospital for the diagnosis. In this study, a diagnostic pillow is designed to measure respiration, heart rate, and snoring during sleep, using only one polyvinylidene fluoride (PVDF) sensor. A PVDF sensor with piezoelectric properties was inserted into a specially made instrument to extract accurate signals regardless of the posture during sleep. Wavelet analysis was used to identify the extractability and frequency domain signals of respiration, heart rate, and snoring from the signals generated by the PVDF sensor. In particular, to separate the respiratory signal in the 0.2~0.5 Hz frequency region, wavelet analysis was performed after removing 1~2 Hz frequency components. In addition, signals for respiration, heart rate, and snoring were separated from the PVDF sensor signal through a Butterworth filter and median filter based on the information obtained from the wavelet analysis. Moreover, the possibility of measuring sleep apnea from these separated signals was confirmed. To verify the usefulness of this study, data obtained during sleeping was used.

• 공업화학
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• 제32권6호
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• pp.653-658
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• 2021

Polyvinylidene fluoride (PVDF)는 우수한 가공성을 가지고 있어 코팅 재료로 유망하지만 다른 불소계 고분자에 비하여 소수성이 약하여 부식 방지 등 그 응용에 제한이 있다. 본 연구에서는 PVDF의 부식방지 특성을 향상시키고자 사불화탄소(CF₄) 가스를 이용하여 플라즈마 불소화를 수행하였고, 유량에 따른 불소 함량 및 소수성 변화를 고찰하고 부식방지 특성을 확인하였다. PVDF 막 표면의 불소 함량은 사불화탄소 유량이 증가함에 따라 46.70%로 증가하였으나 그 표면자유에너지는 불소함량의 증가와 일치하지 않았다. 한편, PVDF 표면의 표면 거칠기는 불소화 유량에 따라 최대 150% 증가하다가 다시 감소하는 경향을 보였다. 이는 플라즈마 불소화는 불소화 기능기 도입 및 표면식각으로 인하여 표면자유에너지에 영향을 주는 것으로 판단된다. 또한, PVDF 코팅된 철판의 부식 정도는 미처리 철판에 비하여 표면 산소 함량이 49.2%에서 19.0% 이하로 크게 개선되었으며, 특히, 불소화 처리된 PVDF의 산소함량은 13.6%으로 불소화 처리되지 않은 PVDF보다 28.4 % 정도 낮아져 우수한 부식방지 특성을 보이는 것으로 관찰되었다.

• 멤브레인
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• 제26권2호
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• pp.97-107
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• 2016

본 연구는 양이온 불균질막을 제조하기 위해 PVDF matrix에 상용 양이온교환수지와 sulfonated poly(phenylene oxide)(SPPO)를 배합하여 제조, 이온 흡착 특성에 관하여 연구하였다. 연구결과 PVDF-IER 불균질막과 PVDF-SPPO 불균질막 PVDF-SPPO-IER과 비교하였을 때 고분자 매트릭스의 비율이 30% 이하일 경우 이온교환용량, 전기저항에서 우수한 물성을 가지고 있는 것을 확인할 수 있었다. 인장강도의 경우 PVDF resin의 약한 내구성에도 불구하고 상용화 불균질막과 비교하여 최대 5배 이상의 강인한 모습을 보이고 있는 것으로 확인할 수 있었다. 따라서 화학적 특성과 기계적 특성을 고려했을 때 PVDF와 이온교환분말과 SPPO의 혼합 최적 비율은 30 : 70이며 이때의 전기저항은 $3{\sim}5{\Omega}{\cdot}cm^2$, 이온교환 용량은 0.6~1.0 meq/g으로 측정되었고 기계적 강도는 $12{\sim}15kgf/cm^2$으로 측정되었다.

• 한국음향학회지
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• 제20권1호
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• pp.62-67
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• 2001

직선집속 PVDF 초음파 트랜스듀서를 이용하여 누설탄성표면파 (Leaky Surface Acoustic Wave: LSAW)의 전파속도를 측정하고, 그 결과를 이론해석 결과와 비교하였다. 시료로는 등방성 재료인 구리, 알루미늄 및 용융석영, 이방성 재료인 Z-cut α/sup-/수정을 사용하였다. 측정방법으로는 초점면에 위치한 시료를 트랜스듀서 쪽으로 접근시켰을 때 LSAW가 트랜스듀서의 중심축을 통과한 후 시료표면에서 직접 반사되어오는 종파와 분리되어지는 현상을 이용하였다. 음속의 측정결과는 이론 해석결과와 오차 1％이내에서 잘 일치하였으며,α/sup-/수정의 (0,0,1)면에서는 LSAW 외에 의사누설탄성표면파 (Leaky Pseudo Surface Acoustic Wave : LPSAW)가 전형적인 6-fold 이방성을 가지고 전파됨을 알 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.187-187
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• 2015

Polyvinylidene fluoride (PVDF) 코팅은 뛰어난 내후성으로 인해 Pre-painted metal에 많이 응용되며 주로 고가의 건축물 외장재에 적용되고 있는데, 수지의 열가소성 특성으로 인해 도막경화시 Baking 온도 및 냉각속도가 도막의 결정화도에 영향을 주어 가공특성이 상이하게 변함을 확인 하였다.