• Title/Summary/Keyword: 나노 소재

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A Review of Carbon-Reinforced Carbon Nanotube Fibers Composites (탄소강화 탄소나노튜브 섬유 복합소재 연구 동향)

  • Lee, Dongju;Ryu, Seongwoo;Ku, Bon-Cheol
    • Composites Research
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    • v.32 no.3
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    • pp.127-133
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    • 2019
  • Although carbon nanotubes(CNTs) have outstanding theoretical mechanical and electrical properties, CNT fibers(CNTFs) have not yet reached that level. Particularly, tensile strength is only about 10% or less, so studies for making up for it are being actively conducted. As a way for improving mechanical strength, methods such as synthesizing long CNT, orientation, chemical cross-linking, hydrogen bonding and polymer infiltration are being studied. In this review paper, we report preparation methods for highly conductive and strong CNTF/Carbon composites through coating and infiltration followed by carbonization of carbon precursor polymers such as polyacrylonitrile (PAN) and polydopamine (PDA) on CNTFs.

Recent Research Trend in Nanocrystal based wearable Sensor (나노 입자 기반의 웨어러블 센서 연구동향)

  • Park, Taesung;Woo, Ho Kun;Oh, Soong Ju
    • Prospectives of Industrial Chemistry
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    • v.23 no.3
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    • pp.17-31
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    • 2020
  • 최근 개개인 건강에 대한 관심이 증가하고 사물인터넷이 발달함에 따라 웨어러블 헬스케어 분야 시장이 급속도로 성장하고 있다. 특히 인체에서 발생하는 신호를 실시간으로 감지하고 모니터링 할 수 있는 웨어러블 센서의 중요도가 늘어나고 있으며 특히 맥박에 의한 혈관 변화처럼 미세한 인체의 변형 신호나 체온, 외부의 온도 등에 의해 발생하는 신호를 감지할 수 있는 고감도 스트레인 센서와 온도 센서에 대한 관심이 증가하고 있다. 하지만 현재 사용되고 있는 웨어러블 센서들은 몇 가지의 한계점을 가지고 있으며 상용화되기에 부족한 문제가 있었다. 본고에서는 이와 같은 기존 웨어러블 센서의 문제를 해결할 수 있는 소재로 각광받고 있는 나노 입자 기반 웨어러블 센서에 대하여 다루고자 한다. 나노 입자를 사용한 웨어러블센서는 간단한 방법으로 고감도를 확보할 수 있고 용액 공정을 통해 저가로 생산이 가능하기 때문에 웨어러블 센서 소재로서 적합하다. 여기서는 나노 입자의 기본적 특성과 나노 입자 기반 스트레인 센서 및 온도 센서 동향을 소개한다. 차세대 헬스케어 분야의 선두 주자가 되기 위해서는 나노 소재를 기반으로 한 웨어러블 센서의 개발과 연구가 중요하다.

Anion Exchange Reaction Dynamics in Cesium Lead Halide Perovskite Quantum Dots (Cesium Lead Halide 페로브스카이트 양자점의 음이온 교환 반응 동역학)

  • Lee, See Maek;Jung, Hyunsung;Park, Woonik;Lim, Hyunseob;Bang, Jiwon
    • Journal of the Korean institute of surface engineering
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    • v.51 no.5
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    • pp.257-262
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    • 2018
  • Cesium lead halide perovskite quantum dots (QDs) have recently emerged as highly promising opto-electronic materials. Despite the relative facile anion exchange reactions in cesium lead halide perovskite QDs, in depth study of the anion exchange reactions such as reaction kinetics are required that can provide insight into the crystal transformation in the cesium lead halide perovskite QDs. Herein, we investigated the anion exchange reaction from $CsPbI_3$ QDs to $CsPbBr_3$ QDs with varying the particle size of the starting $CsPbI_3$ QDs. By characterizing the PL spectra in the anion exchange reaction process, we observed that discontinuous PL peak shifts during I-to-Br anion exchange reaction in starting $CsPbI_3$ QDs over a critical size. Origin of the discontinuous I-to-Br anion exchange kinetics are mainly due to thermodynamically unstable nature of the $CsPb(Br/I)_3$ alloy QDs.

Experimental Study on the Reological Properties of Carbon Nano Materials as Cement Composites (탄소계 나노소재를 적용한 시멘트 페이스트 복합체의 유변학적 특성에 대한 연구)

  • Kim, Won-Woo;Moon, Jae-Heum;Yang, Keun-Hyeok
    • Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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    • v.10 no.3
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    • pp.227-234
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    • 2022
  • In this study, the rheological properties of cement paste composites applied with carbon-based nano-materials were experimental analyzed. Flow table and rheological properties, compressive strength were measured in the cement paste using graphene oxide asqueous solution and carbon nanotube aqueous solution. When carbon nano-materials was mixed in an aqueous solution, flow decreased and plastic viscosity and shear stress were increased. In particular, graphene oxide rapidly increased the plastic viscosity and shear stress. In the case of carbon nanotube aqueous solution, when less than 0.2 % was mixed, the increase rate was low compared to graphene oxide. This is because the specific surface area of graphene, which is in the form of a plate, is large. The compressive strength showed a small amount in strength increase when graphene mix, and CNT had a strength about 112 % of OPC. Carbon-based nanomaterials, is considered that CNT are suitable more to be used construction materials. However, extra studies on the surfactant to be used for mixing proportion and dispersion will be needed.

특집:자연모사 그린테크놀로지 - 생체모방 경량 소재 기술

  • Kim, Hyeong-Sun;Kim, Yeong-Hui;Kim, Do-Gyeong
    • 기계와재료
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    • v.23 no.4
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    • pp.36-44
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    • 2011
  • 생체모방 경량 나노복합 에코소재기술은 자연계에 존재하는 물질의 구조를 모방하여 저온 저에너지 소모공정을 통하여 고경량 및 고강도를 갖는 나노복합체를 제조하는 친환경 신소재 기술이다. 고효율 저공해 성능에 초점을 맞추어 $CO_2$ 배출 및 지구온난화를 억제하고 웰빙사회에 적합한 차량을 개발하는 것이 현재 전세계 자동차회사들의 주된 관심사이다. 이러한 상황에 생체모방기술은 에너지 환경산업분야의 소재로 응용하는 원천기술로 기대된다. 이 생체모방기술은 자연 친화적 재료를 개발하여 하이브리드/전기 자동차의 내/외장재, 고효율 건축자재, 첨단 항공우주 신소재에도 응용이 가능하다. 최근에 보고된 생체모방 경량 나노 복합 에코소재 기술을 조사하였다.

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DC 열 플라즈마를 이용한 Cu, Fe 나노 입자 합성 연구

  • An, Gyeong-Seok;Son, Byeong-Gu;Lee, Mun-Won;Kim, Seong-In;Jo, Gwang-Seop
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.223-223
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    • 2016
  • 산업 및 기술의 발전에 의해 많은 신소재들이 개발되고 있다. 그 중에서 금속 나노 분말의 경우, 자성소재, 차세대 MLCC, 전도성 페이스트, 살균 등 여러 산업분야에서 관심을 보이면서, 다양한 재료들이 개발되고 있는 추세이다. 그 중에서 금속 나노 분말은 입자 미세화에 따른 경도, 인성, 연성들의 기계적 특성 향상, 전자기적 기능의 향상 등 기존재료에 비해 우수한 물성, 새로운 기능의 발현이 입증되면서 차세대 소재로서 많은 연구가 진행되고 있다. 또한 최근에는 단순한 나노입자의 제조단계를 뛰어넘어 입경 및 입도의 제어 형상제어를 통한 입자 균일성이 요구되고 있다 DC 열 플라즈마를 이용한 나노입자 합성 방법은 초고온의 온도의 달성이 가능하여, 모든 금속원소에 대한 나노화 및 고순도화가 용이할 뿐만 아니라, 제조공정이 단순한 친환경 공법으로 저비용으로 나노입자를 제조할 수 있는 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 이송식 DC 열 플라즈마를 이용한 Cu 나노분말 제조, 비이송식 DC 열 플라즈마를 이용한 Fe 나노분말 합성 연구를 통해 반응기의 압력과 플라즈마 파워, Gas 유량등의 공정 변수가 나노입자 생성 특성에 미치는 영향을 확인 하였다. 또한 DC 열플라즈마 나노입자 합성 시스템에 대한 장비와 기술도 소개한다.

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첨단과학기술현장 - 나노기술이 선도하는 소재혁명

  • Korean Federation of Science and Technology Societies
    • The Science & Technology
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    • v.34 no.1 s.380
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    • pp.77-82
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    • 2001
  • 공상과학소설의 환상에서 벗어나지 못했던 나노기술(10억분의 1m단위 수준을 다루는 기술)은 최근 일련의 비약적인 발전을 거듭하며 현실세계로 바짝 다가섬으로써 소재혁명을 통해 21세기 과학기술과 세계경제에 새로운 돌파구를 제공할 것으로 기대하고 있다.

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Berkovich 팁을 이용한 PMMA의 초미세 가공에서 가공속도가 변형거동에 미치는 영향

  • 윤성원;김현일;강충길
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.147-147
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    • 2004
  • 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA)는 아크릴레이트계 고분자이자 열가소성 플라스틱으로써 LCD용 도광판, 콘택트렌즈, 치과용 레진, DVD 디스크용 소재, 나노임프린트용 피가공재, 나노리소그래피 공정용 레지스트 등 많은 분야에서 활발히 사용되고 있다. PMMA 와 같은 점소성 점탄성 소재의 기계적 성질 측정 및 가공을 위해서는, 응력완화 (stress relaxation), 크립 (creep)등과 같은 시간의존적 변형거동에 대한 연구가 선행되어야 한다.(중략)

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A Study on Sensing Characteristics of Carbon Nanotube Smart Composite Nano Sensors Based on Electrical Impedance Measurement (탄소나노튜브 스마트 복합소재의 전기적 임피던스 변화를 이용한 나노센서의 센싱 특성 연구)

  • Kang, I.P.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.13 no.1
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    • pp.65-71
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    • 2009
  • To address the need for new intelligent sensing, this paper introduces nano sensors made of carbon nanotube (CNT) composites and presents their preliminary experiments. Having smart material properties such as piezoresistivity, chemical and bio selectivity, the nano composite can be used as smart electrodes of the nano sensors. The nano composite sensor can detect structural deterioration, chemical contamination and bio signal by means of its impedance measurement (resistance and capacitance). For a structural application, the change of impedance shows specific patterns depending on the structural deterioration and this characteristic is available for an in-situ multi-functional sensor, which can simultaneously detect multi symptoms of the structure. This study is anticipated to develop a new nano sensor detecting multiple symptoms in structural, chemical and bio applications with simple electric circuits.

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표면효과에 의한 Si 나노와이어의 전류 전압 특성

  • Park, Seong-Ju;Go, Jae-U;Lee, Seon-Hong;Baek, In-Bok;Lee, Seong-Jae;Jang, Mun-Gyu
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.409-409
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    • 2012
  • 최근 나노크기의 미세구조 가공기술이 발달함에 따라 다양한 응용을 위한 나노소재/구조가 활발히 연구 되고 있다[1]. 그 중에서 실리콘 나노선은 태양전지, 메모리, 트랜지스터 그리고 광 공진기에 쓰일 수 있는 소재로서 기존의 실리콘 가공기술을 바로 사용할 수 있을 뿐 아니라[2], 비용 면에서 탁월한 잇점이 있기 때문에 주목 받고 있는 소재이다. 실리콘 나노선의 물리적 특성을 연구하기 위한 많은 연구가 진행되었지만, 매우 작은 크기와 높은 표면적-부피비율로 인해 생긴 독특한 특징을 완전히 이해하기에는 아직 부족한 점이 많다. 실리콘 나노선의 전류-전압특성에 영향을 미치는 요소는 도핑농도, 표면상태, 채널의 크기 등으로 다양한데, 이번 연구에서는 실리콘 나노선의 표면환경이 공기와 물 두 종류로 매질에 접하고 있을 경우에 대하여 각각 전류-전압을 측정하였다. 물이 공기와 다른 점은 크게 두 가지로 볼 수 있다. 첫째로 물의 경우에는 물에 용해된 수소이온과의 화학반응을 통하여 실리콘 표면전하가 유도되며 pH 값에 민감하게 변화한다. 둘째로 물의 유전율은 공기의 80배로서 표면부근에서의 전기장분포가 많이 왜곡된다. 이를 위하여 SOI를 기반으로 채널길이 $5{\mu}s$, 두께 40 nm, 너비 100 nm인 실리콘 나노선을 일반적인 반도체공정을 사용하여 제작하였다. 나노선의 전기적 특성 실험은 Semiconductor Parameter Analyzer (Agilent, 4155C)를 사용하여 전류-전압특성을 표면 상태를 변화시키면서 측정하였다. 실험을 통해 실리콘 나노선은 물과 공기 두 가지 표면환경에 따라 전류-전압특성이 확연히 변화하는 것을 볼 수 있었다. 동일한 전압 바이어스에서 표면에 물이 있을 때가 공기 있을 때 보다 훨씬 증가한 전류를 얻을 수 있었고(3V에서 약 2배), 비선형적인 전류-전압특성이 나타남을 관찰하였다. 본 발표에서는 이러한 실험결과를 표면에서의 전하와 정전기적인 효과로서 정성적으로 설명하고, 전산모사결과와 비교분석 하고자 한다.

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