• 융합정보논문지
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• 제8권5호
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• pp.95-100
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• 2018

금속 산화물/그래핀 형태의 복합 나노소재는 높은 전기용량을 갖는 2차 전지의 전극용 소재 또는 고감도 가스 센서의 감지물질 등으로 활용되는 매우 유용한 기능성 소재이다. 본 논문에서는 열 화학기상증착(CVD, Chemical Vapor Deposition)으로 Cu Foil 위에 대면적으로 합성된 CVD 그래핀 및 고정렬 열분해 흑연(HOPG, Highly Oriented Pyrolytic Graphite)으로부터 기계적으로 박리된 그래핀 기판 위에 이산화바나듐($VO_2$) 나노구조물을 기상수송방법으로 직접 성장시키는 연구를 수행하였다. 연구결과 CVD 그래핀 기판의 경우, 그래핀 결정 경계에서 상대적으로 많이 존재하는 기능기들이 $VO_2$ 나노구조물에서 핵형성의 씨앗으로 작용하는 것이 확인되었다. 반면에 HOPG에서 기계적으로 박리된 그래핀 나노시트 표면에는 기능기가 균일하게 분포하기 때문에, 2차원과 3차원 형태로 $VO_2$ 나노구조물이 성장되었다. 이러한 연구결과는 고기능성 $VO_2$/그래핀 나노복합소재를 이용하여 높은 전기용량을 갖는 2차 전지 전극소재 및 고감도 가스 센서의 감지물질 합성에 유용하게 활용될 것으로 전망된다.

• 한국광학회지
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• 제15권6호
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• pp.531-538
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• 2004

균일한 표면에서 일어나는 가파른 계단형식의 흡착에 대한 연구는 이차원 현상에 대한 이해를 한층 높일 수 있다. 이를 위해 편광변조 타원해석법을 이용한 흡착측정장치를 제작하였다. 타원해석법 신호가 흡착막 형성의 과정을 원자층 이하 (∼0.3 $\AA$)로 매우 예민하게 측정할 수 있음을 확인할 수 있었다. HOPG (highly oriented pyrolytic graphite) 표면에서의 아르곤의 흡착 다층막을 측정한 결과, 34.04 K에서는 수천여개의 흡착층이 형성되어 완전 젖음이 일어남을 관찰할 수 있었다. 또한 67.05 K에서는 선명한 계단 형식으로 일어나는 9개의 흡착과 탈착을 확인할 수 있었다. 이에서 얻은 등온흡착곡선들은 많은 열역학적 상태에 관한 정보, 표면과 기체의 결합에너지에 대한 정보, 흡착막의 구조전이에 대한 정보 등을 줄 수 있을 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.432-436
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• 2015

본 연구에서는 해수를 활용하여 수동적으로 냉각되는 폴리머 히트싱크의 열성능을 전산적으로 탐구한다. 폴리머 히트싱크는 폐열회수를 위한 열전생성기의 저온면의 냉각모듈로 제안되었고, 상세한 수치연구를 위해 3차원 전산유체역학 모델링이 수행되었다. 폴리머 히트싱크의 기본 소재로 polyphenylene sulfide (PPS)와 pyrolytic graphite (PG)가 선택되었고, 전산연구는 다양한 휜 수와 휜 두께에서 PPS와 PG 히트싱크의 성능을 결정하고, 이 결과는 알루미늄 (Al)과 티타늄 (Ti) 히트싱크와 비교된다. 연구결과는 PG 히트싱크가 Ti 히트싱크 보다 3~4배 열성능이 우수함을 보이는데, 이 결과는 Ti 히트싱크보다 더 우수한 PG 히트싱크의 열확산에 기인한 것으로 보인다. 연구결과에 의하면 PG 히트싱크의 열성능에 대한 휜 수 증가의 효과가 PPS와 Ti 히트싱크 경우와는 상반됨을 보이는데, 이는 휜 수 증가에 대한 열확산, 표면적 증대, 유동저항의 상관관계로 설명이 가능하다.

• 항공우주기술
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• 제10권2호
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• pp.114-120
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• 2011

인공위성의 효율적인 열제어를 위해 알루미늄으로 만들어진 하니콤 패널과 OSR로 구성된 방열판을 사용한다. 또한 추가적으로 발열량이 많은 부품의 경우, 알루미늄으로 만들어진 더블러와 히트파이프 등을 이용하여 열제어를 수행한다. 최근 위성 전장 부품의 발열량의 증가로 정해진 위성의 크기, 발사 중량 및 비용으로 더 많은 열을 외부로 효율적으로 방출할 수 있는 방열 능력향상에 대한 필요성으로 새로운 열제어 물질에 대한 연구가 진행 중이다. 특히, 탄소 복합재는 일반적으로 열전도가 매우 높고, 가볍고, 기계적 강성에 좋은 특성이 있어 차세대 열제어를 위한 물질로 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 차세대 탄소 복합재인, APG(Annealed Pyrolytic Graphite)와 탄소-탄소 복합재(carbon-carbon composites)를 이용하여 통신패널의 열제어를 수행하는 경우와 기존의 열제어 방식과의 차이를 수치적으로 비교하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권6호
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• pp.798-803
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• 2018

Si을 리튬이온전지 음극활물질로 사용하기 위해 입도를 $0.5{\mu}m$ 보다 작은 크기로 제어하였고 표면에 탄소를 약 10 nm 두께로 코팅하였다. 그 위에 탄소섬유를 50~150 wt% 양으로 성장시키고 다시 한 번 탄소코팅을 진행하였다. 이렇게 만들어진 Si 합성물질은 전기전도성을 높이기 위한 공정으로 이종 금속을 혼합하였으며 수명 특성을 개선하기 위해 흑연과 복합화하였다. 실험 변수에 따른 재료들의 물리화학적 특성을 XRD, SEM 및 TEM을 사용하여 측정하였고 코인셀을 제조하여 전기화학적 특성을 평가하였다. Si/PC (Pyrolytic Carbon)/CNF (Carbon Nano Fiber)보다 Si/PC/CNF/PC가 전체적으로 Si 함량이 줄어 방전용량은 상대적으로 낮게 나타났지만 전지평가에서 중요한 수명특성에서는 좋은 결과를 보여주었다. 0.2 C rate에서 $1512mA\;h\;g^{-1}$의 초기 방전 용량과 78%의 초기 효율을 나타내었고 10 싸이클에서 94%의 용량 보존율을 보여주었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권10호
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• pp.1983-1987
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• 2008

This study demonstrates the electrochemical conversion of the synthetic procedure of monolayer-protected clusters using a thin toluene layer over an edge plane pyrolytic graphite electrode. A thin toluene layer with a thickness of 0.31 mm was coated over the electrode and an immiscible liquid/liquid water/toluene interface was introduced. The transfer of the tetrachloroaurate ($AuCl_4^-$) ions into the toluene layer interposed between the aqueous solution and the electrode surface was electrochemically monitored. The $AuCl_4^-$ ions initially could not move through into the toluene layer, showing no reduction wave, but, in the presence of the phase transfer reagent, tetraoctylammonium bromide (TOABr), a cathodic wave at 0.23 V vs. Ag/AgCl was observed, indicating the reduction of the transferred $AuCl_4^-$ ions in the toluene layer. In the presence of dodecanethiol together with TOABr, a self-assembled monolayer was formed over the electro-deposited metallic gold surface. The E-SEM image of the surface indicates the formation of a highly porous metallic gold surface, rather than individual nanoparticles, over the EPG electrode.

• 비파괴검사학회지
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• 제14권3호
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• pp.157-171
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• 1994

진공도가 $10^{-11}$ Torr 수준의 초고진공 상태에서 작동되고 실제공간에서 개별원자를 구별할 수 있는 주사형 터널링 현미경을 제작하였다. 주사형 터널링 현미경의 배경 및 작동원리와 제작에 있어서의 제문제점들을 서술하고 흑연결정과 실리콘에 대해서 관찰한 결과를 보고한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권5호
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• pp.1043-1046
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• 2004

The stability and electrochemical properties of a self-assembled layer of spinach ferredoxin on a quartz substrate and on a highly oriented pyrolytic graphite electrode were investigated. To fabricate the ferredoxin self-assembly layer, dimyristoylphosphatidylcholine was first deposited onto a substrate for ferredoxin immobilization. Surface analysis of the ferredoxin layer was carried out by atomic force microscopy to verify the ferredoxin immobilization. To verify ferredoxin immobilization on the lipid layer and to confirm the maintenance of redox activity, absorption spectrum measurement was carried out. Finally, cyclic-voltammetry measurements were performed on the ferredoxin layers and the redox potentials were obtained. The redox potential of immobilized ferredoxin had a formal potential value of -540 mV. It is suggested that the redox-potential measurement of self-assembled ferredoxin molecules could be used to construct a biosensor and biodevice.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.384-384
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• 2008

그라핀 기판 제작을 위해서는 그라파이트의 탈착이 가장 핵심 기술이다. 본 연구에서는 신뢰성 있는 그라핀 기판 제작을 위해서, HOPG(Highly Ordered Pyrolytic Graphite) 기판에 고농도의 이온을 주입하고, HOPG를 이형기판에 본딩한후, 후속 열처리를 통해 HOPG를 탈착시켜 그리핀을 얻는 일련의 기본 실험에 대한 결과를 보여 주고자 한다. 기대하는 효과는 고농도의 수소/산소 이온의 경우 주입된 고농도의 수소/산소가 후속 열처리동안 이동 및 뭉침현상을 통해 HOPG기판 내에 수소압력(혹은 CO2 발생)을 증가시켜 HOPG를 자르는 것을 기대하고 있다. 일차 수소이온 주입의 실험결과, 기대와는 달리 $900^{\circ}C$ 열처리에도 절단현상이 발견되지 않아서 산소이온주입에 대한 추가실험을 진행 중이다. 그라핀 본딩의 경우 그라핀의 큰 roughness로 인해 $SiO_2$만의 Fusion 본딩은 불가능함을 여러 실험을 통해 알 수 있었고, 현재 SiO2/SOG 혹은 SiO2/Fox를 이용한 본딩실험을 진행중이다.

• Smart Structures and Systems
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• 제10권2호
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• pp.181-192
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• 2012

Magnetic suspensions based on passive levitation of diamagnetic materials on permanent magnets provide attractive systems for several applications on the micro and meso scales. The magnetic properties of these kinds of suspensions dramatically reduce the global mechanical stiffness of the devices providing significant effects on their dynamic response. The goal of this paper is to investigate the static and dynamic behavior of magnetic suspensions with respect to its dependant parameters. Experimental measurements have been performed on the response of dedicated prototypes where the geometrical dimensions and magnetic field strength have been intended as variable parameters. Some benefits have been documented in the fields of energy harvesting and inertial sensing, while additional applications of magnetic suspensions are under investigation.