• 한국세라믹학회지
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• 제34권3호
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• pp.303-313
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• 1997

용융탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell) 메트릭스의 성형성 및 강도 증진을 위한 알루미나/${\gamma}$-LiAlO2 화이버 강화 매트릭스에 대하여 연구하였다. ${\gamma}$-LiAlO2 입자에 10~30wt%의 화이버를 첨가한 슬러리를 테이프캐스팅 한 후 $650^{\circ}C$까지 열처리하여 두께가 500~600$\mu\textrm{m}$인 MCFC 매트릭스를 제조하였다. 화이버의 첨가량이 증가할수록 매트릭스의 기공율은 감소하였으나 입자크기가 대략 50$\mu\textrm{m}$인 ${\gamma}$-LiAlO2 분체의 첨가비를 50wt%까지 증가시킴으로써 MCFC 매트릭스에 적합한 기공율(50~60%)을 얻을 수 있었다. 알루미나 화이버의 첨가량이 20wt% 이고 길이가 250$\mu\textrm{m}$이하인 화이버를 사용하였을 때 매트릭스내의 분산성 및 강도 증진 효과가 가장 우수하였다. 반면에 본 연구에서 제조한 ${\gamma}$-LiAlO2 화이버를 이용한 강화 매트릭스의 강도(156 gf/$\textrm{mm}^2$)는 알루미나 화이버 강화 매트릭스에 비해 20~40% 정도 증진되었다. 또한 알루미나 화이버 강화 매트릭스는 용융탄산염에 의하여 부식되지만 ${\gamma}$-LiAlO2 화이버 강화 매트릭스는 전혀 부식되지 않음을 알 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.143-149
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• 2012

용융탄산염 연료전지 상용화를 위해서 40,000 시간이상 장기 운전이 가능해야 한다. 장기운전을 위해 크랙 발생이 적고 기계적 강도가 높은 강화 매트릭스의 개발이 절실히 요구되고 있다. 본 연구에서는 $LiAlO_2$에 알루미늄 나노입자를 첨가하여 매트릭스의 기계적 강도를 향상시키는 연구를 수행하였다. 나노 알루미늄 첨가 $LiAlO_2$ 그린 시트를 수소 분위기에서 열처리한 결과, 공기 분위기에서 열처리한 매트릭스에 비해 기계적 강도가 1.5배 증가함을 확인하였다. 이는 환원분위기에서 열처리를 할 경우, 알루미늄의 입자간의 소결으로 인한 neck이 형성 되어 $LiAlO_2$ 입자 간에 다리를 만들어주는 효과가 나타나 매트릭스의 기계적 강도가 크게 증진되었으리라 판단된다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 1999년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.44-48
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• 1999

섬유 강화 고분자 복합재료에서 강화재인 섬유와 매트릭스의 계면은 복합재료의 물성에 지대한 영향을 미친다. 섬유와 매트릭스의 물성 차이 즉, 탄성율, 열팽창 계수, 경화시의 수축, 결정화도 등의 차이뿐만 아니라 하중이 가해질 때 응력 집중 (stress concentration) 현상이 계면에서 일어난다[1]. 유리섬유를 강화재로 사용한 복합재료에서 유리섬유는 표면이 hydroxyl기로 덮여 있기 때문에 친수성이 매우 크고 또한 마찰이나 정전기에 의해 손상을 받기 쉬운 단점이 있다. 따라서 매트릭스 수지와의 계면 접착력을 향상시키고 제조 공정 중에 섬유를 마찰이나 정전기로부터 보호하기 위한 처리가 필요하며 이들 "sizing" 이라고 한다[2,3].고 한다[2,3].

• 한국세라믹학회지
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• 제36권2호
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• pp.107-115
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• 1999

용융탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell)용 알루미나 화이버 강화 ${\gamma}$-LiAlO2 매트릭스의 적층방법에 따른 미세구조 변화 및 강도 증진 효과에 대하여 연구하였다. 테이프 캐스팅법으로 제조한 green sheet 2장을 45$^{\circ}C$에서 1kg/$ extrm{cm}^2$의 압력으로 1분간 hot pressing 하여 제조한 적층 매트릭스와 double casting 시 1단계 캐스팅한 green sheet를 3.5 시간 정도 건조한 뒤 2 단계 캐스팅 하여 제조한 적층 매트릭스의 기공율은 모두 50% 이상이었다. 알루미나 화이버 강화 적층 매트릭스의 강도는 비적층 매트릭스(115gf/$ extrm{mm}^2$)에 비해 70% 이상 증진되었으며 적층에 의해 화이버 배향성에 따른 강도의 편향성을 제거할 수 있었다. Triple casting에 의한 적층 메트릭스의 강도는 double casting 시에 비해 약간 증진되었으나 캐스팅 방향에 따른 강도의 편향성이 존재할 뿐만 아니라 기공율도 50% 이하였다. Double casting에 의한 적층 매트릭스의 강도 (195 gf/$\textrm{mm}^2$)는 hot pressing 하여 제조한 매트릭스 (212gf/$\textrm{mm}^2$)에 비해 약간 낮지만 MCFC 매트릭스 제조공정 면에서 double casting 법이 효율적인 적층공정으로 평가되었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.233-233
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• 2003

용융탄산염형 연료전지의 성능과 수명은 매트릭스의 기계적 강도, 즉 균열발생과 미세구조 변화에 크게 좌우되고 있다. 매트릭스의 강도 증진은 거대입자를 분산 시키거나 A1$_2$O$_3$ 화이버를 분산시켜 이루어지고 있으며, 그 중 $Al_2$O$_3$ 화이버를 사용하는 경우에는 매트릭스 강화효과에 매우 유리하지만 지금까지 사용한 A1$_2$O$_3$ 화이버가 매우 고가이기 때문에 저가의 A1$_2$O$_3$ 화이버 검토가 요구되고 있다. 본 연구에서는 경쟁력 있는 매트릭스 개발을 목적으로 저순도 및 고순도의 상용 A1$_2$O$_3$ 화이버를 첨가한 매트릭스를 제조하여 미세구조와 강도증진 효과 그리고 단위전지 운전성능을 비교분석 하였다. 실험에 사용한 저순도 A1$_2$O$_3$ 화이버의 길이와 직경은 각각 200 $\mu\textrm{m}$ 와 3 $\mu\textrm{m}$ 이었으며, 고순도 A1$_2$O$_3$ 화이버는 3000 $\mu\textrm{m}$ 와 10 $\mu\textrm{m}$ 이었다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 1998년도 가을 학술발표회논문집
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• pp.435-438
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• 1998

Textile composites란 직물, 편성물, 브레이드 등을 사용한 섬유강화 복합재료의 총칭으로서 텍스타일이 지닌 뛰어난 기능을 매트릭스에 부가함에 따라 단일재료로는 얻지 못하는 뛰어난 공업재료를 만들 수 있다. 편성물은 직물이나 브레이드에 비해서, 변형특성도 매우 우수하고 고생산성이다. 복합재료에서 강화재로 편성물을 사용하는 경우, 섬유소재, 편조직, 편환 밀도 등을 고려하는 것에 의하여 편성물 강화 복합재료의 역학적 특성이 달라진다. (중략)

• 공업화학
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• 제5권4호
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• pp.737-742
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• 1994

유리섬유/탄소섬유/에폭시 수지 hybrid 복합재료의 파괴에너지를 파괴메카니즘 측면에서 연구하였다. 에폭시 수지 매트릭스는 DGEBA(diglycidyl ether of bisphenol A)-MDA(4,4'-methylene dianiline)-SN(succinonitrile)-HQ(hydroquinone)를 사용하였다. 섬유강화 복합재료의 파괴에너지를 연구한 결과, 유리섬유와 매트릭스의 계면에서는 post debond friction energy가 가장 크게 나타났으며, debonding energy와 pull-out energy는 비슷한 값을 나타내었다. 탄소섬유와 매트릭스의 계면에서 파괴가 일어나는 경우에는 pull-out energy가 가장 큰 영향을 나타내었다.

• 기계저널
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• 제19권2호
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• pp.119-123
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• 1979

높은 탄성계수와 인장응력, 우수한 피로 및 충격저항력, 그리고 높은 진동 흡수력을 가지면서도 가벼운 보강된 복합재료는 로켓트나 미사일 부분에서 뿐만 아니라 다방면의 산업분야에 응용될 수 있다. (다음, 호에 타 응용분야를 소개할 예정임), 경량의 고강도 복합재료야인 High-Performance을 만들기 위해서는 첫째 우수한 성능을 발견할 수 있는 기계의 제조, 둘째 기계 상호간을 강력하게 결합시킬 수 있는 매트릭스 재료(Matrix Material)의 선정, 셋째, 기계와 매트릭스 재료의 결합을 강화시키기 위한 기계의 표면처리, 넷째 원하는 모양으로 만드는 성 형(Forming and Shaping) 기술의 개발이 필수적이다.

• 한국재료학회지
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• 제6권8호
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• pp.786-795
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• 1996

열가소성 고분자 복합재료 개발을 위하여 매트릭스 수지로는 폴리프로필렌섬유(PP)를 사용하고 유기계 강화소재로 폴리비닐알코올(비닐론, VF), 아라미드(케블라-49, KF) 및 폴리아미드섬유(PAF)등을 사용하였다. 복합매트제조장치로서 복합매트를 제조하고 가열.압축하여 고분자 복합재료를 성형하였다. 제조한 고분자 복합재료의 형태학, 유변학적 및 기계적특성 등을 측정하였다. 형태학에서 미트릭스와 강화섬유 간의 젖음성은 강화섬유의 함량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. PAF/PP와 VF/PP 복합재료에 대한 점성도는 낮은 주파수 영역에서 강화섬유의 함량이 증가됨에 따라 증가하였으나, 높은 주파주 영역에서 5-20wt%로 강화된 복합재료는 매트릭스인 PP에 근접하게 감소된 점성도를 나타냈다. 기계적 특성은 강화 섬유의 함량에 따라 변하였으며, VF/PP 및 KF/PP 복합재료가 PAF/PP 계에 비해 우수한 현상을 보였다.

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2003년도 춘계총회 및 연구발표회 초록집
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• pp.25.2-25
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• 2003