• Composites Research
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• v.31 no.5
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• pp.282-287
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• 2018

In this paper, we explore interfacial properties of the mineralized CNTs when they are employed as reinforcing fillers in a polymer nanocomposite using molecular dynamics (MD) simulations. Recently, several studies on mineralizing carbon nanotubes (CNTs) with an aid of nitrogen doping to CNTs have been reported. However, there is a lack of studies on the reinforcing effects of the mineralized CNTs when it is employed as a filler of nanocomposites. Silica ($SiO_2$) is used as a mineral material and poly (methyl metacrylate) (PMMA) is used as a polymer matrix. Pull-out simulations are conducted to obtain the interfacial energy and the interfacial shear stress. It was found that the silica mineralized CNTs have higher interfacial interaction with the polymer matrix. In the future, by examining various thermomechanical properties of the mineralized-CNT-filler/polymer nanocomposites, we will search for potential applications of the novel reinforcing filler.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.340-340
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• 2011

플라즈마 공정에서의 생산률이 플라즈마의 밀도에 비례한다는 많은 연구가 이루어진 후, 초대면적 고밀도 플라즈마 소스의 개발은 플라즈마 소스 개발에서 중요한 부분을 차지하기 시작하였다. 이로 인해, 전자 공명 플라즈마, 유도 결합 플라즈마와 헬리콘 플라즈마 등 새로운 고밀도 플라즈마 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근에는 고밀도 플라즈마 개발과 더불어, 대면적 플라즈마 소스의 개발이 플라즈마 공정 기술의 중요한 이슈가 되고 있는데, 이는 450 mm 이상의 반도체, 2 m${\times}$2 m 이상의 8세대 평판 디스플레이와 1 m${\times}$1 m 태양광 전지 생산 공정에서 플라즈마의 기술이 요구되고 있기 때문이다. 대면적 공정영역의 이러한 경향은 균일한 대면적 고밀도 플라즈마 개발을 촉진시켜왔다. 밀도가 낮은 축전 결합 플라즈마를 제외한, 대면적 공정에 적합한 고밀도 플라즈마원으로 유도 결합 플라즈마와 헬리콘 플라즈마를 선택한 후, 병렬연결 시의 특성을 알기 위하여 ICP와 헬리콘의 단일 튜브와 다수 튜브의 플라즈마 내부, 외부 변수를 측정하여 조사하였다. 두 가지 플라즈마 소스의 비교 실험을 위하여, 자기장을 제외한 모든 조건을 동등하게 한 후 실험을 하였다. 단일 헬리콘 실험을 바탕으로, 대면적 실험에 가장 적합한 자기장의 세기, 자석의 위치 및 튜브의 치수를 정한 후, fractal 구조를 위한 16개 다수 방전을 ICP와 헬리콘을 비교하였다. 병렬연결 시, RF 플라즈마에서는 같은 전압을 가져도, 안테나 디자인을 고려하지 않으면 모든 튜브의 방전이 이루어 지지 않았다. 이를 컴퓨터 모의 전사를 통해 확인하고, 가장 최적화된 안테나를 설계하여 실험을 하였다. ICP에서는 모든 튜브가 방전에 성공한 반면, 헬리콘 플라즈마는 ICP에 10배에 달하는 높은 밀도를 냈으나, 오직 4개 튜브만이 켜지고 안정적으로 방전이 이루어 지지 않았다. ICP의 경우, RF 전송선의 디자인을 통해 파워의 균등 분배가 가능하지만, 헬리콘의 경우 자기장을 추가해서 고려해야 되는 것을 확인하였다. 모든 튜브에 비슷한 자기장을 형성하기 위해서는 자석의 크기가 커지는 문제점이 있으나, 매우 낮은 압력에서 방전이 가능하고, 같은 압력에서 ICP에 비해 10배 이상 달하는 장점이 있다. 실험 결과를 바탕으로, ICP와 헬리콘 플라즈마의 다수 방전에 대한 분류를 하였고, 바로 현장에 투입이 가능한 소스로 판단된다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.3 no.2
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• pp.123-132
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• 1992

We designed and constructed the Cs beam tube which consists of a Ramsey cavity, four C-field rods, fluorescence detecting systems, and etc. for developing an optically pumped Cs atomic clock. A semiconductor laser was used for optical pumping and probing in the Cs beam. We observed Ramsey resonance signal by detecting the fluorescence signal in the probing region as the microwave frequency injected into the Ramsey cavity was scanned near 9192.6 MHz which corresponds to the "clock transition" of Cs atoms. We found that the linewidth of the Ramsey signal was 200 Hz, the magnetic field intensity was $8.61\muT$ when the current of 0.8A flowed in the C-field rods, and the second order Zeeman shift by the magnetic field was 3.17 Hz.s 3.17 Hz.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.410-410
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• 2009

현재 탄소나노튜브 (carbon nanotube, CNT)를 여러 분야에 응용하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 단일벽 CNT (single-walled CNT)를 여러 가지 계면활성제로 최적 분산시킨 수용액으로부터 제조한 투명 전도성 필름을 터치스크린이나 디스 플레이 소자에 응용할 목적으로 필름의 전기저항 및 광 투과도를 향상시키기 위한 연구를 수행하였다. 우선 계면활성제로 분산시킨 정량의 CNT 수용액을 알루미나 재질의 필터에서 진공 필터링하여 CNT 필름을 제조하였다. 알루미나 필터를 sodium hydroxide (NaOH) 수용액으로 용해시켜 제거하여 얻은 CNT 필름을 유리기판 위에 부착시켰다. 필름의 전기저항을 낮추기 위해 유리기판 위에 부착된 CNT 필름을 질산($HNO_3$) 용액으로 처리하였다. Scanning electron microscopy, UV-Vis spectroscopy를 이용하여 각각 필름의 형상과 광투과도를 분석하였고, 4-point probe로 면 저항을 측정하였다. 계면활성제로 분산시킨 대부분의 CNT 필름의 면 저항은 질산 처리에 의해 감소하였다. 이는 CNT 표면에 코팅되어 있던 계면활성제가 질산에 의해 제거되었기 때문인 것으로 예상된다. 그리고 anionic 계면활성제를 이용한 필름이 대체로 낮은 면 저항을 보였고, 그중 분산력이 가장 좋은 sodium dodecyl benzenesulfonate(SDBS)가 최저의 면 저항을 나타내었다. 질산처리에서 Polyvinyl pyrrolidone(PVP)과 cetyltrimethylammonium bromide(CTAB)를 사용하여 제조한 CNT 필름의 면 저항이 가장 뚜렷한 감소를 보였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.2
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• pp.227-235
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• 2010

This paper introduces the design of a bridge transport system with a telescopic tube for positioning equipment to perform remote handling tasks in a radioactive facility. It consists of an extensible and retractable telescopic tube assembly for z-direction motion, a cabling system for management of power and signal cables, and a trolley system for transverse motion and accommodating servo drives. The working environment for the bridge transport system with the telescopic tube requires strict geometrical constraints, including a short height, short telescopic tube length when retracted, and a long stroke. These constraints were met by solving a nonlinear programming problem involving the optimal dimensions. This paper introduces a cabling system for effective management of cables with changeable lengths to accommodate telescopic motions and a selection guide for servo drives that are sufficient to drive the system.

• Polymer(Korea)
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• v.35 no.1
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• pp.60-65
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• 2011

In order to maximize the performance of polymer nano-composites, it is essential to understand an effect of a dispersion state on material properties as well as to achieve highly dispersed composites. In this work, a simple quantitative approach to evaluate the degree of dispersion was suggested for carbon nanotube (CNT) embedded polymer nano-composites. Through UV-visible spectroscopy analysis, the transmittance of nano-composites was measured at various dispersion states and it was found that the transmittance reduced as the dispersion state of CNT improved. Based on the results, an effective concentration factor for quantitative evaluation of dispersion state was introduced into the Beer-Lambert transmittance law. The proposed method and parameter to evaluate the degree of dispersion were verified by analyzing the transmittances at different dispersion states of CNT, concentrations of CNT and sample thicknesses.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.227.2-227.2
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• 2010

본 연구에서는 양극산화된 $TiO_2$ 전극(anodized tubular $TiO_2$ electrode, ATTE)을 수소제조용 PEC(Photoelectrochemical)시스템에서 광어노드와 기존의 백금전극을 대체하고 $H^+$ 환원능을 향상시키기 위하여 엔자임(Pyrococcus furiosus, Pfu)을 고정화한 후 캐소드로 동시에 활용하였으며, 엔자임 고정을 위한 crosslinker 종류 및 금속담지 여부, ATTE 길이를 통한 수소발생양에 미치는 영향을 연구하였다. ATTE 표면과 엔자임의 amine group의 연결을 위하여 heterobifunctional crosslinker로써 사슬 길이가 상대적으로 짧은 Sulfo-SDA가 유리하였으며, 금속담지의 경우 짧은 튜브의 경우 1% 내에서 효과가 증진되었으나 긴 튜브의 경우는 오히려 광전류 및 궁극적으로 수소발생속도에 불리하게 작용하였다. 또한, 튜브 길이가 긴 ATTE가 짧은 ATTE 보다 수소발생양에서 더욱 효율적임을 알 수 있었다. 텅스텐산화물 담지의 가시광감응에의 담지 효과는 예비 실험 결과로 나타나지 않아, 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.252.1-252.1
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• 2015

최근 화석연료 고갈 문제를 해결하기 위해 대체에너지 개발과 다양한 형태의 에너지 개발에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히, supercapacitor는 high energy density, high power density, longer life-time과 같은 특성으로 인해 에너지 저장 소자로 각광 받고 있다. Supercapacitor는 석유를 대체할 수 있으며 이산화탄소 배출이 없는 친환경 에너지인 태양광, 풍력, 수소연료전지 등의 신재생에너지 저장장치로써 큰 비중을 차지한다. Supercapacitor의 종류인 electrical double layer capacitors (EDLCs) 는 전극과 전해질 사이에 발생하는 전기 이중층에 축적되는 전하를 이용하여 에너지를 저장하는 반응 메커니즘을 가지며 전극 재료로는 탄소 소재를 사용한다. 탄소 소재는 환경 오염이 적고 가격이 저렴하며 넓은 표면적이라는 장점이 있다. 하지만 기존 탄소 소재는 이러한 장점을 가지지만 supercapacitor로써의 효율이 좋지 않게 나온다. 이런 문제를 개선하기 위하여 그래핀 나노플레이트(Graphene nanoplate, GNP) 위에 직접 탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT)를 성장 시킴으로써 GNP-CNT 하이브리드 탄소 소재를 제조하여 전극으로 사용하였다. 이 GNP-CNT 하이브리드 탄소 소재는 다차원 구조를 가짐으로써 기존 탄소 소재들보다 분산이 잘되고 전해질과의 작용하는 비표면적이 넓다. 전극을 제작하여 Cyclic voltammetry(CV)와 galvano를 측정한 결과는 기존 탄소나노튜브보다 5배 정도의 정전용량(Capacitance)를 가졌다. 이 전극의 구조적 특성을 관찰하기 위해 SEM, TEM 등을 측정하였다.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.18 no.3
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• pp.230-237
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• 2007

Titania nanotube(TiNT) and CdS sol were synthesized by hydrothermal reaction under strongly basic condition and by precipitation reaction of $Cd(N0_3)_2$ and $Na_2S$ aqueous solutions, respectively. After preparing a series of CdS-TiNT composite films on $F:SnO_2$ conducting glass with variation of the mole ratio (r) of TiNT/(CdS+TiNT), their visible light absorption, photocatalytic activities for hydrogen production, and the photocurrent generation were examined. In general, this CdS-TiNT series showed lower photocatalytic activities and photocurrent generation under Xe light irradiation compared to their counterparts, i.e., CdS-$TiO_2$ particulate series. It appeared that TiNTs are not so effective photocatalyic material in spite of their larger specific surface areas compared to $TiO_2$ nanoparticles, because they indicate a poor crystallinity and less intimate interaction or contact with CdS particles owing to the tubular morphology and an easy agglomeration among themselves.

• Journal of Energy Engineering
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• v.21 no.2
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• pp.133-137
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• 2012

Among various clean energy technologies, the solar energy technology has been widely used in various fields such as photovoltaic power generation and solar water/space heating. These days, special attention is drawn on its conversion into acoustic energy along with waste heat as a means to promote clean energy utilization. This work was carried out to investigate the possibility of converting solar energy into acoustic waves, especially, its performance characteristics for a single resonance tube (20.2 mm in ID). Variations are made for the stack length and its position as well as power supply. For a resonance tube of 200mm, an average sound pressure of 114.5 dB was measured with a stack length of 25.6mm at 5cm from the closed end. When the power supply was increased to 35W, an average sound pressure of 117.29 dB was detected with a frequency of 500Hz. There was an increase in frequency, 630 Hz (115.7dB), with a shorter resonance tube of 150mm.