• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권3호
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• pp.47-58
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• 2024

본 연구에서는 마이크로 강섬유와 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube, MWCNT)를 혼입한 전도성 모르타르의 발열성능, 휨강도 및 미세구조를 분석하기 위해 실험적으로 수행하였다. 전도성 모르타르 발열성능 및 휨강도 시험에서 MWCNT의 혼입 농도는 시멘트 중량 대비 0.0wt%, 0.5wt% 및 1.0wt%로 선정하였으며, 마이크로 강섬유는 부피 대비 2.0vol%로 혼입하였다. 발열성능 실험은 다양한 인가전압 (DC 10V, 30V, 60V) 및 상이한 전극간격 (40 mm, 120 mm)을 매개변수로 수행하였으며, 양생 재령 28일에서 휨강도를 측정하여 일반 모르타르와 비교, 분석하였다. 더 나아가, 전계방사 주사전자현미경(field emission scanning electron microscope, FE-SEM)을 이용하여 전도성 모르타르의 표면 형상과 미세구조를 분석하였다. 그 결과 MWCNT의 혼입 농도와 인가전압이 증가할수록 발열성능이 향상되었으며, 전극간격이 좁을수록 발열성능이 더욱 향상되는 것으로 나타났다. 하지만 MWCNT의 혼입 농도를 1.0wt%까지 추가하더라도 발열성능은 크게 향상되지 못하였다. 휨강도 시험결과, PM 시편과 MWCNT를 혼입한 시편을 제외한 모든 시편의 평균 휨강도가 4.5 MPa 이상으로 나타나 마이크로 강섬유 혼입에 따른 높은 휨강도를 보였다. FE-SEM 이미지 분석을 통해 시멘트 매트릭스 내 마이크로 강섬유와 MWCNT 입자 사이에 전도성 네트워크가 형성되는 것을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.149-149
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• 2016

투명전극인 Indium Tin Oxide (ITO)는 높은 투과도와 낮은 면저항을 가지지만 brittle한 성질로 유연성이 떨어져 플렉서블한 디바이스에 적용하기에는 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해서 ITO를 대체할 수 있는 CNT, Graphene, AgNW, 전도성 고분자 투명전극이 연구되어지고 있다. 투명전극 중에서도 AgNW는 용액공정으로 제조 단가가 비교적 저렴하며, 높은 투과도와 전기전도 특성을 가지는 투명전극으로 주목받고 있는 차세대 투명전극이다. AgNW는 나노와이어가 네트워크를 형성하고 있어 높은 전도성과 광 투과도를 가지지만 내열성이 좋지 않아 $200^{\circ}C$ 이상의 온도에서 손상된다. 또한 흡습성의 고분자 물질로 둘러싸여 있기 때문에 내환경성이 좋지 않다는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 AgNW전극에 플라즈마 처리를 통해서 $250^{\circ}C$ 까지 내열성을 향상시킬 수 있었으며 추가적으로 Overlayer를 형성하여 $300^{\circ}C$까지 열적 안전성을 확보하여 내열성을 향상시켰다. 습도 85%, 온도 $85^{\circ}C$에서 36일간 환경안정성테스트 결과, 기존 AgNW 전극은 저항이 164% 증가한 것에 비해 플라즈마 처리후 Overlayer를 형성한 AgNW는 49% 저항증가로 저항증가율이 3배 이상 감소하여 환경안정성이 향상된 것을 확인하였다. 이는 흡습성 고분자 물질이 플라즈마 처리에 의해 제거되고 Overlayer가 보호막 역할을 하여 산소와 반응하지 않았기 때문으로 판단된다. 플라즈마 처리와 Overlayer를 형성한 AgNW 전극을 적용하여 투명히터를 제작한 결과 유연 기판상 투명히터로 활용이 가능함을 확인하였고 내열성이 향상되어 높은 전압에서도 안정적인 구동을 보였다. 이를 투명히터 뿐만 아니라 다양한 디바이스에 적용한다면 보다 높은 효율을 기대할 수 있을 것이라 예상된다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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• pp.17-17
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• 2012

수송용 섬유소재는 자동차, 항공기 또는 선박 등의 교통 및 운송 분야에 기여하는 사용되는 섬유소재를 말하며, 내장재, 각종 호스류, 벨트류, 타이어, 안전용품, 필터류 등을 포함하고 일반적으로 섬유, 발포체, 고무, 플라스틱, 접착제 등 유기소재가 결합된 복합체이다. 기존 섬유기술의 혁신과 더불어 IT, NT, BT, ET 등 첨단 기술과의 융합에 의한 고성능 극한 슈퍼섬유, 나노 복합섬유 등의 신소재를 개발하여 산업 전반에서 플라스틱의 금속소재 대체수요를 증가시키고 산업자재의 고성능화, 고기능화, 다양화를 이루기 위해 다양한 노력이 진행하고 있다. 현재 수송용 섬유소재 산업은 기술의 연결고리가 부족하며, 선도기업 및 원천기술이 부족하며, 자동차용 섬유부품소재 관련 기업의 역량도 부족한 실정이다. 이에 광역경제권 연계협력사업을 통해 생산기반의 대경권(대구경북)과 수요중심의 동남권(부산경남)의 네트워크를 강화하여 완성품 업체 및 수요기업과의 네트워킹을 강화하고자 한다. 따라서 본 연구에서 수송용 섬유소재개발, 수송용 친환경 oam-skin 일체형 표피재 개발, 고속성형 복합소재 및 수송용 경량부품 개발, 초경량 고내열 고강도 섬유활용 하이브리드 wire & cable 개발 등 수송용 섬유소재를 개발하고, 또한 수송용 섬유소재의 생산-수요 연계를 통한 투자활성화, 기술개발, 소재 산업 육성을 강화하여, 산학연네트워크구축, 지역 간 협력 및 국제적 협력, 생산-수요기반의 연계협력시스템을 활용한 자립형 수송용 소재 공급기지 완비하는 데 목적이 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권4호
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• pp.178-185
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• 2017

탄소섬유가 차세대 자전거 프레임의 소재로 자리잡아감에 따라 각 제조사별로 탄소섬유 프레임 개발을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 현재도 탄소섬유의 강성, 내구성, 충격흡수, 경량화, 강도를 중시하며 개발되고 있다. 또한 탄소섬유 자전거모델은 고가 제품으로써, 이에 맞는 개성적이고 차별화된 디자인 컨셉의 제품이 필요하며, 기본적으로 요구되는 구조 역학적 프레임의 개발이 중요하고, 안전성과 조형성이 뛰어난 제품개발과 무엇보다도 자기만의 아이덴티티(Identity)가 필요하다. 본 연구에서는 소비자 요구의 조사연구와 이미지 분석의 과정을 통해 개성적이고 통일된 이미지를 도출하였고, 본 디자인 개발에서는 최근 수요가 급증하고 있는 로드형 자전거를 타켓으로 잡아 탄소섬유를 소재로 한 자전거 프레임 디자인을 개발하고 제안하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제26권2호
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• pp.45-51
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• 2008

불꽃놀이는 한국명 연화(煙火), 중국명 폭죽(爆竹), 일본명 하나비(화화(花火)), 영어명 파이어웍스 디스플레이(Fireworks display)로 표기되며 화약류를 연소 폭발시켜서 빛, 소리, 열, 형태, 연기, 연막, 시간지연, 운동에너지 등을 조합하여 예술적인 감각을 연출시키는 공학으로써 공예술학으로 불리는 일종의 예술행위이다. 우리나라의 연화기술은 세계적으로 인정 받고 있다. 1980년대에 개발이 완료되었고, 1990년대에 완숙단계를 거쳐 향후 2010년 이후에는 환경안전을 고려한 최첨단 나노 생명공학으로 발전하여야 할 것이다. 본 논문은 2008년 부산불꽃축제를 중심으로 현황 및 발전방향과 개선안을 제시하였으며 즐거운 불꽃축제 후의 환경 오염정도 조사와 대책마련, 저장소관리, 불발탄 및 폐기물처리, 시민의식의 향상 등 개선이 요망된다.

• 한국가스학회지
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• 제15권4호
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• pp.27-32
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• 2011

가스 설비의 증가와 함께 가스 사용시 안전관리가 중요해 지고 있다. 그 일환으로 국가적인 차원에서 U-safety 시스템 도입이 추진되고 있으며, 이를 위해서는 실시간으로 현장에서 가스 누출에 대한 검지가 가능해야 한다. 탄화수소류로 주로 구성된 가스의 누출 감지는 열저항을 이용하는 방식이지만, 도관에 함께 매설될 시에는 폭발 가능성으로 인해 적용이 불가하다. 이에 상온에서 메탄이나 일산화탄소와 같은 탄화수소류를 전기화학적 촉매 반응으로 검지할 수 있는 방법이 필요하다. 본 연구에서는 다공성 골드 분말을 팰렛 형태로 제조하여 백금 나노입자를 전해 도금법으로 도핑하여, CO의 $CO_2$ 산화 반응을 유도할 수 있는 촉매 전극을 제조하였다. Pt/PAu 전극의 경우, 약 21%의 CO 전환률을 보여서 탄화수소류의 상온 촉매전환과 함께 전기화학적 센싱이 가능함을 보였다. 이는 추후 메탄 가스 검지에 적용할 수 있는 여지를 마련했다고 판단된다.

• 공업화학
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• 제18권6호
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• pp.625-629
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• 2007

최근 피부친화성, 흡수력, 나노 입자의 제조 등에 우수한 특성을 지닌 불포화 레시친에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 불포화레시친의 산화안정성을 높이고, 변질되기 쉽고 독성을 지닌 합성화합물을 대체하는 천연물을 개발하고자 하였다. 결과, 하늘타리(T. kirilowii Maximowicz)의 열매와 뿌리의 성분분석을 한 결과 항산화 성분으로는 갈릭산, 카페인산, 3,5-디하이드록시벤조익산, 플라보논이 검출되었다. 총 폴리페놀 함량은 열매추출물(53.5 mg/g)보다 뿌리추출물(133.85mg/g)에서 높게 나타났고 프리라디칼 제거 및 지질산패 억제효과 또한 뿌리 추출물이 우수하였으며 뿌리 추출물은 폴리페놀 함량이 100 ppm 이상일 때 대조군으로 사용한 BHT보다 약 20.1%, 19.2% 높게 나타났다. 또한 하늘타리 추출물은 1250ppm 이하에서 95% 이상의 높은 세포 생존율을 나타내어 안전성이 우수하였다. 리포좀의 안정성에 대한 효과는 열매보다 뿌리추출물이 우수하였으며 뿌리추출물은 대조군인 BHT에 비해 항산화 효과 15.1%, 제타전위 13.9% 높았으며, 입자크기는 9.3% 낮아 기존의 합성 원료보다 우수하였다

• 한국환경보건학회지
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• 제45권5호
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• pp.405-425
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• 2019

Objective: This study aimed to review the methodologies for evaluation of consumer spray products containing engineered nanomaterials (ENM), particularly focusing on inhalation exposure. Method: Literature on the evaluation methods for aerosolized ENM exposure from consumer spray products were collected through academic web searching. Common methodologies used in the literature, including research reports and academic articles, were also introduced. Results: The number of ENM-containing products have shown a considerable increase over recent years, from 54 in 2005 to 1,827 in 2018. Currently there is still discussion over the existing regulations with regard to product safety. Analysis of both ENM suspensions in the products and their aerosols is important for risk assessment. Comparison between the phases suggests how the size and concentration of particles change during the spray process. To analyze the ENM suspensions, dynamic light scattering, electron microscopy techniques, and inductively coupled plasma with mass spectrometry were used. In the aerosol monitoring, direct-reading instruments have been used to monitor the aerosols and conventional active sampling is used together to supplement the lack of real-time monitoring. There are also some models for estimating inhalation exposure. These models may be used to estimate mass exposure to nanomaterials contained in consumer products. Conclusion: Although there is no standardized method to evaluate ENM exposure from consumer products, many concerns about ENM have emerged. Every potential measure to reduce exposure to ENM from spray product use should be implemented through a precautionary recognition.

• 한국재료학회지
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• 제31권9호
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• pp.525-531
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• 2021

Carbon-encapsulated Ni catalysts are synthesized by an electrical explosion of wires (EEW) method and applied for CO₂ methanation. We find that the presence of carbon shell on Ni nanoparticles as catalyst can positively affect CO₂ methanation reaction. Ni@5C that is produced under 5 % CH₄ partial pressure in Ar gas has highest conversions of 68 % at 350 ℃ and 70 % at 400 ℃, which are 73 and 75 % of the thermodynamic equilibrium conversion, respectively. The catalyst of Ni@10C with thicker carbon layer shows much reduced activity. The EEW-produced Ni catalysts with low specific surface area outperform Ni catalysts with high surface area synthesized by solution-based precipitation methods. Our finding in this study shows the possibility of utilizing carbon-encapsulated metal catalysts for heterogeneous catalysis reaction including CO₂ methanation. Furthermore, EEW, which is a highly promising method for massive production of metal nanoparticles, can be applied for various catalysis system, requiring scaled-up synthesis of catalysts.

• Tribology and Lubricants
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• 제37권5호
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• pp.189-194
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• 2021

A straightforward, yet effective surface modification method of stainless steel mesh and its interesting anti-wetting characteristics are reported in this study. The stainless steel mesh is electrochemically etched, and the specimen has both micro and nano-scale structures on its surface. This process transforms the two types of mesh specimens known as the regular and dense specimens into hydrophobic specimens without applying any hydrophobic chemical coating process. The fundamental wettability of the modified mesh is analyzed through a dedicatedly designed experiment to investigate the waterproof characteristics, for instance, the penetration threshold. The waterproof characteristics are evaluated in a manner that the modified mesh resists as high as approximately 2.7 times the pressure compared with the bare mesh, i.e., the non-modified mesh. The results show that the penetration threshold depends primarily on the advancing contact angles, and the penetration stop behaviors are affected by the contact angle hysteresis on the surfaces. The findings further confirm that the inexpensive waterproof meshes created using the proposed straightforward electrochemical etching process are effective and can be adapted along with appropriate designs for various practical applications, such as underwater devices, passive valves, and transducers. In general, , additional chemical coatings are applied using hydrophobic materials on the surfaces for the applications that require water-repelling capabilities. Although these chemical coatings can often cause aging, the process proposed in this study is not only cost-effective, but also durable implying that it does not lose its waterproof properties over time.