• 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.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.58-58
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• 2011

CNT 나노기술을 응용한 IT산업용 적층간지용 ESD(정전방전, Electrostatic Dissipation)PU 발포필름의 제조 가공기술 및 상품화 개발은 전자제품 패키지에 요구되는 쿠션성과 정전방전 기능을 갖는 폴리우레탄 발포 필름의 제조기술을 확립함으로써 가능 할 수 있다. 특히 IT산업용 필름제품이 개발되면 ESD 성능을 발휘하게 됨으로서 정전기 쇼크에 의한 각종 전자제품의 오작동이나 파손 방지가 가능하게 되어 포장재, 자동차, 전자제품의 하우징 등으로 사용될 수 있게 된다. 현재까지 ESD 기능을 부여하기 위해서 사용되는 충전재로는 금속섬유, 금속플레이크, 탄소섬유, 카본블랙 등이 있으며, 최근 탄소나노튜브를 응용한 연구가 많이 진행되고 있는데 탄소나노튜브는 직경이 수십nm, 종횡비 1000이상의 나노섬유형태로 서 전기전도성이 구리수준으로 알려져 있고 소량을 충전할 시 기계적 특성도 오히려 증대하는 장점을 가지고 있으며 전기적 특성으로는 상대적으로 낮은 나노튜브 함량에서는 ESD를 들 수 있고 높은 함량에서는 전자파 차폐성까지 기대되고 있다. 본 연구에서는 우수한 인장강도, 기계적 강도, 열적 안정성, 내약품성을 가지면서 습식 또는 용융공정을 통해 용이하게 시트, 필름, 코팅제를 제조할 수 있는 방수, 투습방수성을 가지는 유연재료인 폴리우레탄(PU) 1액형 PU에 MWNT 함량이 3wt%인 IPA/MWNT 분산용액을 PU 함량 대비 20, 30, 40파트로 함유시켜 $120^{\circ}C$에서 2분 건조시켜 제조한 그라운드 필름에 2액형 PU와 IPA/MWNT 분산용액에 발포제를 첨가하여 발포온도 140, 150, $160^{\circ}C$에서 5분간 건조시켜 시료 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 전기전도성 측정은 부피저항과, 표면저항을 각각 측정하여 확인하였으며, 필름의 마찰 대전압은 E.S.T-7 마찰 대전압 시험기를 이용하여 표면 마찰 대전압과 반감기를 측정하여 확인하고, 필름의 물리적 특성은 인장시험기를 이용하여 breaking stress, breaking strain을 구하였다. 필름의 표면 특성은 영상 현미경 시스템을 사용하여 ${\times}1000$ 배율로 측정하여 분산특성과의 연관성을 확인하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제55권1호
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• pp.32-37
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• 2022

In a carbon-zero social atmospher, research is underway to reduce the use of fossil fuels. Interest in cleaner energy sources and their storage system is growing, and among them, research on effective energy storage is being actively conducted. Energy storage system(ESS) can be divided into secondary batteries, fuel cells, and capacitors, and the superiority of energy density of secondary batteries has a dominent influence on the ESS market. However, as problems with secondary batteries, charge/discharge speed, safety, and deterioration of electrodes are being highlighted. In this study, an electrode for supercapacitor with superior charge/discharge speed and specific capacitance is manufactured. The manufactured spinel nickel cobalt electrodes had specific capacitances of 1018.8 F/g, 690.8 F/g, and 475.1 F/g at 1 A/g in 1 M KOH electrolyte, and shows a performance retention rate of 77.48%, 63.30%, and 58.16% after 2000cycles at 7 A/g.

• 한국분말재료학회지
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• 제16권6호
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• pp.424-430
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• 2009

Electromagnetic wave energies are consumed in the form of thermal energy, which is mainly caused by magnetic loss, dielectric loss and conductive loss. In this study, CNT was added to the nanocrystalline soft magnetic materials inducing a high magnetic loss, in order to improve the dielectric loss of the EM wave absorption sheet. Generally, the aspect ratio and the dispersion state of CNT can be changed by the pre-ball milling process, which affects the absorbing properties. After the various ball-milling processes, 1wt% of CNTs were mixed with the nanocrystalline $Fe_{73}Si_{16}B_7Nb_{3}Cu_1$ base powder, and then further processed to make EM absorption sheets. As a result, the addition of CNT to Fe-based nanocrystalline materials improved the absorption properties. However, the increase of ball-milling time for more than 1h was not desirable for the powder mixture, because the ballmilling caused the shortening of CNT length and the agglomeration of the CNT flakes.

• 한국분말재료학회지
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• 제15권1호
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• pp.53-57
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• 2008

The amorphous $Fe_{73}Si_{16}B_7Nb_3Cu_1$(at%) alloy strip was pulverized using a jet mill and an attrition mill to get flake-shaped powder. The flake powder was mixed with dielectric $BaTiO_3$ powder and its dispersant to increase the permittivity. The powders covered with dielectric powders and its dispersant were mixed with a binder and a solvent and then tape-cast to form sheets. The absorbing properties of the sheets were measured to investigate the roles of the dielectric powder and its dispersant. The results showed that the addition of $BaTiO_3$ powders and its dispersant improved the absorbing properties of the sheets noticeably. The powder sheet mixed with 5 wt% of $BaTiO_3$ powder and 1 wt% of dispersant showed the best electromagnetic wave absorption rate because of the increase of the permittivity and the electrical resistance.

• 한국표면공학회지
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• 제54권3호
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• pp.152-157
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• 2021

The pseudocapacitor has a high energy density characteristic because it accumulates charges through a paradic redox reaction. However, due to its strong insulation properties, metal hydroxides should be designed as structural systems optimized for charge transfer to support fast electron transport. Also, Nickel material is weak to heat and is easily deformed when used as a cathode material, so stability must be secured. In this study, nickel hydroxide was produced by electrodeposition to secure the stability of nickel. Electrodeposition is a synthetic method suitable for growing optimized nickel hydroxide because it allows fine control. Nickel hydroxide (Ni(OH)₂) is a metal hydroxide used as a pseudocapacitor anode due to its high capacitance, electrical conductivity and resistance. Therefore, in order to determine how Ni(OH)₂ nanosheets are formed and what are the optimization conditions, various measurement methods were used to focus on structural growth of nanosheets produced by electrodeposition.

• 한국표면공학회지
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• 제54권1호
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• pp.37-42
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• 2021

Electrodeposition is a synthetic method that allows fine control of the nucleation and growth factors of metals and is a suitable method for studying the nucleation and growth of Ni(OH)2. Hexa-methylenetetramine (HMT) helps to form Ni(OH)2 nanosheets by increasing the OH- of the nickel precursor solution and helps to improve the electrochemical properties of the electrode. In this study, the structural properties of Ni(OH)2 nanosheets according to the HMT concentration change using electrodeposition were studied. As the concentration of HMT increased, the size and thickness of the Ni(OH)2 nanosheet adsorbed on the surface increased and porosity increased. Also, the Scharifker-Hills nucleation theory model and experimental data were compared. In conclusion, the nanosheet shape of the HMT 7.5 mM sample electrodeposited with -0.85 V vs. Ag/AgCl grew most uniformly, and the best result was obtained as an electrode material for a pseudocapacitor.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.280-286
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• 2020

일반적으로 사용되고 있는 합성수지인 PVC, PET 소재로 이루어진 카드는 쉽게 산화되거나 분해되지 않아서 사용 후에 폐기물로써 소각 또는 매립 처리되어지고 있으며, 소각 과정에서 환경호르몬과 연소가스등의 공해 문제를 일으킨다. 또한 매립 시에는 분해되지 않고 반영구적으로 쓰레기로 남아있어 환경오염을 일으키는 문제점 있다. 본 연구에서는 현재 사용하고 있는 카드의 문제점을 해결할 수 있는 대체 재료로써 대표적인 생분해성 소재인 폴리락트산(PLA : Polylacticacid)을 사용하여 이러한 문제점을 해결하고자 하였다. 그러나 PLA 소재로만 얇은 시트형태의 카드 기재가 만들어질 경우 재료 본래의 물성이 제한되어 저온 충격강도, 고온 안정성, 휨(Bending) 특성 등이 불충분하여 카드로써의 사용범위도 제한될 수밖에 없는 문제점을 가지고 있다. 이를 해결하기 위하여 PLA와 물성보강을 위한 원료의 적절한 배합 조성비를 검토하고, 결정화 핵제 및 첨가제 등의 조성물 검토와 나노컴파운드 기술을 통한 최적의 생분해성 컴파운드 조성물을 제조, 평가 하였다. 또한, 어닐링 (Annealing) 기술을 적용한 라미네이팅 공정을 통해 생분해성 범용 카드로써의 고기능화를 검증하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권4호
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• pp.451-458
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• 2014

Isophrone diisocyanate (IPDI), polycarbonate diol (PCD)과 dimethylol propionic acid (DMPA)를 출발물질로 하여 수분산 폴리우레탄(waterborne polyurethane dispersion, WPUD)을 합성하였다. 이 WPUD에 아크릴 단량체인 methyl methacrylate (MMA), 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA)와 butyl acrylate (BA)를 각각 첨가하여 다양한 종류의 수분산 아크릴 폴리우레탄(waterborne acrylic polyurethane dispersion, AUD)을 합성하였다. 이 AUD와 물에 분산된 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube, MWCNT)를 혼합하여 전도성 코팅 용액을 제조한 후 polycarbonate 시트 위에 도포하여 코팅 도막을 형성하고 물성을 살펴보았다. AUD로부터 제조된 코팅 도막의 연필경도, 내마모성 및 내약품성은 WPUD 보다 향상되었으나, 전기 전도도는 감소하였다. 또한 아크릴 단량체의 종류 변화 실험에서는 코팅 도막의 연필경도는 HEMA를 사용한 경우가 가장 우수하였으나, 내마모성, 내약품성 및 전기 전도도는 MMA를 사용한 경우가 가장 우수하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권3호
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• pp.404-409
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• 2018

나노사이즈의 유기물과 무기물을 조합하여 계층적인 크기의 기공을 가지는 촉매의 개발은 서로 다른 특징을 갖는 물질의 구조제어를 통한 반응물의 이동 통로를 만들어 주어 다양한 촉매에 적용 될 수 있다. 본 연구에서는 계층적 크기의 기공을 가지기 때문에 PET 글리콜리시스에서 우수한 촉매 활성을 보일 수 있는 코발트 옥사이드/그래핀 3D 젤을 수열합성법에 의하여 제조하였다. 코발트 옥사이드와 그래핀 시트의 상호작용에 의하여 3D 젤을 얻었고, 다양한 크기의 기공 구조는 넓은 활성 면적을 주어 코발트 옥사이드의 효과적인 촉매반응을 가능하게 하였다. 촉매로 사용하였을 때 코발트와 그래핀의 시너지 효과는 제조한 물질의 구조적 장점을 가지도록 하였고, 제조한 물질을 PET 분해반응의 BHET의 높은 전환률(97.5%), 빠른 PET 분해속도(94.5%, 60 min), 반응 안정성(93.1%, 18회 재사용) 등 우수한 촉매 활성능을 보였다.