• 접착 및 계면
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• 제13권3호
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• pp.121-130
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• 2012

본 연구에서는 대나무섬유의 분쇄 유 무에 따라 섬유함량이 각각 30, 40, 50 wt%인 대나무/PLA 펠렛을 압출공정으로 제조하고 사출공정을 통해 대나무/PLA 바이오복합재료를 성형하여 그들의 기계적, 열적, 충격 특성과 수분흡수성을 조사하였다. 대나무/PLA 바이오복합재료의 굴곡탄성률, 인장탄성률, 저장탄성률 및 충격강도는 neat PLA에 비하여 두드러지게 증가되었다. 특히 탄성률은 분쇄된 대나무섬유의 도입에 의하여 더욱 증가하였다. 또한 분쇄한 대나무섬유의 사용이 바이오복합재료의 장시간 동안 측정한 수분에 대한 저항성 증가에 효과적이었다. 대나무섬유의 사용이 neat PLA의 열변형온도를 약 16% 향상시키는 효과를 나타내었으나, 분쇄된 대나무섬유의 사용에 의한 증가는 미미하였다. 분쇄된 대나무섬유의 사용은 바이오복합재료의 인장강도와 충격강도에는 크게 영향을 주지 않았다.

• Composites Research
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• 제30권5호
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• pp.261-266
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• 2017

고분자 복합재료는 유기 중합체인 고분자 수지를 기지로 다양한 충전제를 균일하게 분산시킨 소재로서 가공성이 우수하며 제품의 다양성이 많은 특징이 있다. 최근에는 탄소 나노소재들이 개발됨에 따라 이를 보강재로 활용하여 보다 우수한 복합재료를 개발하기 위한 많은 노력이 있다. 보강재 본래의 특성을 최대한 복합재료로 전환시키기 위해서는 이들의 분산, 배향 및 계면특성이 매우 중요하게 여겨진다. 본 총설 논문에서는 그래핀 기반 폴리이미드 복합재료의 고강도화 및 고인성화 기술 전략으로써 그래핀 기능화에 의한 표면 화학구조와 물성간 상관관계를 도출하고 설명하고자 한다.

• 한국분말재료학회지
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• 제16권6호
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• pp.416-423
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• 2009

Diamond/SiC composites are appropriate candidate materials for heat conduction as well as high temperature abrasive materials because they do not form liquid phase at high temperature. Diamond/SiC composite consists of diamond particles embedded in a SiC binding matrix. SiC is a hard material with strong covalent bonds having similar structure and thermal expansion with diamond. Interfacial reaction plays an important role in diamond/SiC composites. Diamond/SiC composites were fabricated by high temperature and high pressure (HPHT) sintering with different diamond content, single diamond particle size and bi-modal diamond particle size, and also the effects of composition of diamond and silicon on microstructure, mechanical properties and thermal properties of diamond/SiC composite were investigated. The critical factors influencing the dynamics of reaction between diamond and silicon, such as graphitization process and phase composition, were characterized. Key factor to enhance mechanical and thermal properties of diamond/SiC composites is to keep strong interfacial bonding at diamond/SiC composites and homogeneous dispersion of diamond particles in SiC matrix.

• 접착 및 계면
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• 제17권4호
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• pp.136-140
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• 2016

본 연구에서는 aliphatic diamine 또는 aromatic diamine을 함유하는 다이머산계 폴리아미드 수지를 축합중합법으로 합성하였으며, FT-IR로 폴리아미드가 합성되었음을 확인하였다. Diamine의 구조에 따라 합성된 폴리아미드의 기계적, 열적 특성을 확인하였다. 방향족 diamine 함유 폴리아미드(DAP)의 경우 지방족 diamine 함유 폴리아미드(DAH) 보다 인장강도와 전단접착강도가 우수하였다. DSC thermogram에서 DAP는 DAH 보다 높은 $T_g$와 $T_m$을 나타내었다. DAP의 연화점은 $112-115^{\circ}C$이고, DAH는 $98-121^{\circ}C$이었다.

• Composites Research
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• 제18권4호
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• pp.21-26
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• 2005

탄소나노튜브 및 탄소나노섬유/에폭시 복합재료의 비파괴 손상감지능 및 응력전달 메카니즘이 전기-미세기계적 실험법을 통하여 조사되었다. 전기-미세기계적 실험법은 균일한 반복하중 하에서 전기저항을 측정함으로써 탄소나노복합재료의 감지반응을 평가하는 것이다. 큰 탄소섬유 부피 분율이 있는 복합재료가 에폭시 자체나 작은 부피 분율에 비하여 매우 큰 인장강도 특성을 보여주었다. 탄소나노섬유 복합재료는 제한된 온도범위 내에서 습도 감지능을 보여주었다. 형상비가 작은 탄소나노섬유 복합재료는 많이 첨가된 부피량에 기인하여 보다 큰 겉보기 탄성계수를 보여 주었다. 열처리된 전기 방사된 PVDF 나노섬유는 증대된 결정화에 기인하여 미처리의 경우보다 큰 기계적 특성을 보여 주었으며, 그 반면에 응력 감지능은 열처리의 경우에 감소를 보여 주었다. 전기 방사된 나노섬유는 또한 응력전달 뿐만 아니라 습도 및 온도에 대한 감지능도 나타내었다. 탄소나노튜브. 탄소나노섬유 및 전기 방사된 PVDF 나노섬유는 나노복합재료의 다기능에 응용할 수 있을 것이다.

• 폴리머
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• 제35권6호
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• pp.543-547
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• 2011

전도성고분자 polyaniline(PANI)의 구조 변화없이 전기전도도를 띠면서 가공성과 기계적 특성을 증가시키는 연구를 수행하였다. 기능성 산으로 도핑된 PANI-DBSA는 유화 중합하였고, dodecylbenzenesulfonic acid(DBSA)는 계면활성제와 도펀트 역할을 동시에 하도록 하였다. 이어서 PANI-DBSA를 high impact polystyrene(HIPS)와 용액 캐스팅하여 블렌드 필름을 제조하였다. UV-vis, FTIR/ATR 분광법으로 블렌드 구조와 전기적 특성을 확인하였다. PANI-DBSA/HIPS 블렌드에 관한 연구는 분산성과 모폴로지 변화에 따른 기계적인 특성과 전기적 특성 확인에 중점을 두고 진행하였다. 전기전도도는 PANI-DBSA 함량 증가에 따라 상승하였고, 9 wt% 정도로 낮은 함량에서도 $3.5{\times}10^{-4}$ S/cm로 급격하게 상승하였다. 전도성고분자 블렌드에서 연속적인 고분자 망상구조 형성이 percolation과 전기전도도에 밀접한 연관성이 있었다.

• 접착 및 계면
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• 제10권2호
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• pp.106-112
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• 2009

본 연구에서 처음으로 생분해성 라이오셀 직물과 poly(butylene succinate) (PBS)로 이루어진 바이오복합재료가 성공적으로 제조되었다. 0, 30, 40, 50 그리고 60 wt%의 서로 다른 함량의 라이오셀직물을 포함하는 라이오셀/poly(butylene succinate) 바이오복합재료는 sheet interleaving 방식으로 압축성형에 의해 제조되었다. 바이오복합재료의 층간전단강도, 인장 및 굴곡 특성, 열변형 온도, 열팽창 거동 및 열안정성에 미치는 라이오셀직물 함량의 영향을 조사하였다. 특성들은 직물함량에 크게 의존하였으며, 그 결과들은 서로 일치하였다. 라이오셀직물을 수지에 도입하는 것이 poly(butylene succinate)의 여러 가지 특성 향상에 두드러진 역할을 하는 것으로 확인되었다. 라이오셀직물이 중량비로 50%일 때, 바이오복합재료의 가장 우수한 층간전단강도, 인장, 굴곡 및 열적 특성이 얻어졌다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.143-144
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• 2010

3-5족 화합물 반도체를 이용한 집광형 삼중 접합 태양전지는 40% 이상의 광변환 효율로 많은 주목을 받고 있다[1]. 삼중 접합 태양전지의 하부 셀은 기계적 강도가 높고 장파장을 흡수할 수 있는 Ge이 사용된다. Ge위에 성장될 III-V족 단결정막으로서 Ge과 격자상수가 일치하는 GaInP나 GaAs가 적합하고, 성장 중 V족 원소의 열확산으로 인해 Ge과 pn접합을 형성하게 된다. 이때 GaInP의 P의 경우 GaAs의 As보다 확산계수가 낮아 태양전지 변환효율향상에 유리한 얇은 접합 형성이 가능하고, 표면 에칭효과가 적기 때문에 GaInP를 단결정막으로 선택하여 p-type Ge기판 위 성장으로 단일접합 Ge구조 제작이 가능하다. 하지만 이종접합 구조 성장으로 인해 발생한 계면사이의 전위나 미세결함들이 결정막내부에 존재하게 되며 이러한 결함들은 광학소자 응용 시 비발광 센터로 작용할 뿐 아니라 소자의 누설전류를 증가시키는 원인으로 작용하여 태양전지 변환효율을 감소시키게 된다. 이에 결함감소를 통해 소자의 전기적 특성을 향상시키고자 수소 열처리나 플라즈마 공정을 통해 수소 원자를 박막내부로 확산시키고, 계면이나 박막 내 결함들과 결합시킴으로서 결함들의 비활성화를 유도하는 연구가 많이 진행되어 왔다 [2][3]. 하지만, 격자불일치를 갖는 GaInP/Ge 구조에 대한 수소 열처리 및 불순물 준위의 거동에 대한 연구는 많이 진행되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 Ga0.45In0.55P/Ge구조에 수소 열처리 공정을 적용을 통하여 단결정막 내부 및 계면에서의 결함밀도를 제어하고 이를 통해 태양 전지의 변환효율을 향상시키고자 한다. <111> 방향으로 $6^{\circ}C$기울어진 p-type Ge(100) 기판 위에 유기금속화학증착법 (MOCVD)을 통해 Si이 도핑된 200 nm의 n-type GaInP층을 성장하여 Ge과 단일접합 n-p 구조를 제작하였다. 제작된 GaInP/Ge구조를 furnace에서 250도에서 90~150분간 시간변화를 주어 수소열처리 공정을 진행하였다. 저온 photoluminescence를 통해 GaInP층의 광학적 특성 변화를 관찰한 결과, 1.872 eV에서 free-exciton peak과 1.761 eV에서 Si 도펀트 saturation에 의해 발생된 D-A (Donor to Acceptor)천이로 판단되는 peak을 검출할 수 있었다. 수소 열처리 시간이 증가함에 따라 free-exciton peak 세기 증가와 반가폭 감소를 확인하였고, D-A peak이 사라지는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 수소 열처리에 따른 단결정막 내부의 수소원자들이 얕은 불순물(shallow impurity) 들로 작용하는 도펀트들이나, 깊은 준위결함(deep level defect)으로 작용하는 계면근처의 전위, 미세결함들과의 결합으로 결함 비활성화를 야기해 발광세기와 결정질 향상효과를 보인 것으로 판단된다. 본 발표에서는 상술한 결과를 바탕으로 한 수소 열처리를 통한 박막 및 계면에서의 결함준위의 거동에 대한 광분석 결과가 논의될 것이다.

• 공업화학
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• 제21권5호
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• pp.500-504
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• 2010

다중벽 탄소 나노튜브(Carbon nanotube, MWNTs)의 우수한 전기적 기계적 특성과 폴리우레탄의 우수한 기계적 물성을 이용하여 우수한 전기 전도성 복합체를 제조하기 위하여 말단기가 polyurethane로 기능화 된 탄소 나노튜브(PU-g-MWNTs)를 제조하였다. 말단기에 형성된 폴리우레탄과 고분자 메트릭스 간의 상용성으로 인한 계면 접합력으로 인해 기능화된 CNT 복합체 기능화 되지 않은 CNT에 비해 우수한 분산성을 나타내었다. PU-g-MWNT/PU 복합체의 전기 전도성을 PU-g-MWNT의 농도에 따라 측정하였으며 percolation threshold 이론에 의해 해석하였다. 그 결과 PU-g-MWNT/PU 복합체의 전기전도성은 임계농도 0.78 wt%과 임계지수 0.945를 가짐을 확인하였다.

• 접착 및 계면
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• 제18권2호
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• pp.68-74
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• 2017

에폭시 수지는 우수한 열적, 기계적, 화학적 성질로 인해 다양한 분야에서 널리 사용되고 있으며, 에폭시 수지의 기계적 물성을 향상시키기 위한 많은 소재와 함께 혼합하여 사용하고 있다. 에폭시 조성물의 경화 후 기계적 물성의 향상을 위해서 에폭시 수지에 다양한 소재를 혼합하는데, 나노소재중에서는 CNT가 가장 많이 사용되고 있다. 하지만 CNT는 제조 공정 및 제조 비용적인 측면에서 한계점이 있기 때문에 천연적으로 산출되는 HNT에 대한 관심이 모아지고 있다. 본 연구에서는 두 종류의 실란으로 각각 처리된 HNT가 함유된 에폭시 조성물의 열적 기계적 물성에 대해서 조사하였다. 실란처리 된 HNT를 다양한 함량으로 제조하여 에폭시 조성물에 첨가한 후 금형몰드에서 경화시키고 만능재료시험기를 이용하여 기계적 물성을 측정하였으며, differential scanning calorimeter (DSC) thermogravimetric analysis (TGA) thermomechanical Analysis (TMA) 등의 장비를 이용하여 다양한 열적 특성을 측정하였다. 위의 실험 결과, 두 종류의 실란 화합물 중 아민으로 HNT를 표면 처리하였을 경우, 이를 포함하는 에폭시 조성물의 인장강도가 에폭시 실란으로 처리된 HNT를 포함하는 에폭시 조성물 보다 높은 것을 보였다. 또한 치수 안정성 비교를 위한 thermomechanical analysis 실험에서 얻은 선형 열팽창계수는 아민계 실란으로 처리한 HNT 조성물이 65 ppm으로 처리하지 않은 HNT 보다 낮은 값을 갖는 것을 보였다.