• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.35 no.2
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• pp.101-107
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• 2022

This study proposes the deconvolution method for the nanoindentation test results of geopolymer employing the Gaussian mixture model. Geopolymer has been studied extensively as an alternative construction material because it emits relatively lower CO₂ compared to ordinary Portland cement. Geopolymer is made of aluminosilicate and alkaline solution, and the Si/Al molar ratio affects its mechanical properties. Previous studies revealed that the Si/Al molar ratio of 1.8~2.0 results in the highest compressive strength, and the Si/Al molar ratio over 1.8 degrades the compressive strength of geopolymer severely; however the reason for the compressive strength degradation is still unclear. To understand the effect of the Si/Al molar ratio on the geopolymer structure, this study exploits the nanoindentation. The phase deconvolution of the indent modulus data is successful using the Gaussian mixture model, and it is observed that the Si/Al molar ratio alters the homogeneity of the geopolymer. Geopolymer becomes more homogeneous up to an Si/Al molar ratio of 1.8 at which geopolymer exhibits the highest compressive strength. The examination of this study is assumed to be adopted as evidence of strength degradation by the Si/Al ratio higher than the optimum value.

• Fire Science and Engineering
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• v.30 no.6
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• pp.9-13
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• 2016

Anti-oxidation and flame resistant polyurethane nanofibers were prepared by electrospinning and aluminum hydroxide addition. Electrospinning was carried out under the following procedure conditions; applied voltage, 20 kV; polymer solution feeding rate, 1.2 ml/h; collector rolling speed, 120 rpm; and tip to collector distance, 15 cm. Aluminum hydroxide was added to the prepared polymer solution for electrospinning to enhance the oxidation and flame resistant properties. The thermal properties were investigated by thermogravimetric analysis to determine the polymer decomposition temperature, integral procedure decomposition temperature, final decomposition temperature, and remaining amount after thermal decomposition. The activated energy for polymer degradation was also investigated using the Horowitz-Metzger equation. The activation energy increased to more than 50%. The thermal properties of the polyurethane nanofibers were improved by a hydration reaction during the thermal decomposition of aluminum hydroxide around $300{\sim}500^{\circ}C$.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.23 no.2
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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.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.11a
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• pp.39-39
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• 2007

양극산화로 제조된 다공성 알루미늄 산화물template를 사용하여 Co/Pt 나노와이어 바코드를 Pulsed electrodeposition 방법으로 제조하였다. 도금 시간을 조절하여 나노와이어 바코드의 형상을 제어하였으며 이렇게 제조된 나노와이어 바코드의 자기적 성질을 SQUID를 이용하여 분석하였다. 나노와이어 바코드의 종횡비를 조절하여 나타나는 형상 이방성을 체계적으로 관찰하였고 나노와이어 바코드를 열처리하여 합금을 형성하였을 때 나타나는 자기적 특성의 증가를 관찰하였다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.20 no.5
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• pp.40-50
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• 2016

Energetic plasticizers containing explosophore groups such as $-NO_2$, $-ONO_2$, and $-N_3$ group are susceptible to impact, shock, heat, etc, finally deteriorating the insensitivity of PBXs. In this study, in an attempt to investigate the feasibility of replacing sensitive explosophore groups to fundamentally inactive but potentially (latent) energetic fluorine group which was known to have an exothermic thermite reaction with aluminum, nano-aluminum/fluorinated polyurethane binders were prepared by simultaneous polyurethane and catalyst-free azide-alkyne click reaction in the presence of nano-aluminum. Thermal characteristics of nano-aluminum/fluorinated polyurethane binders were monitored by using DSC with high pressure crucible pan.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.05a
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• pp.163-166
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• 2009

For the preparation of Aluminum-slurry fuel, the effects of process parameters on the aluminum dispersion stability in the liquid fuel have been investigated. The dispersion stability of aluminum-slurry fuels could be monitored by measurements through Turbiscan using the scattering of the Laser. Through the application of various additives, TPAB (Tetrapropyl ammonium bromide) showed more reasonable performance than others.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.167-167
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• 2013

최근 발수 특성은 자동차 표면, 건축 구조물, 가전제품 및 모바일 기기 등 여러 분야에서 사용되고 점차 그 필요성이 대두되고 있다. 이러한 발수성의 표면은 연 잎이나 곤충의 날개, 도마뱀의 발바닥 등 자연계의 여러 곳에서 관찰 할 수 있다. 특히 연 잎의 표면에서 나타나는 초발수 특성이 마이크로와 나노 크기의 돌기 구조와 표피 왁스 성분에 기인한다는 것이 밝혀지면서 이를 응용한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 물리적인 표면처리로 마이크로와 나노 구조물을 형성하고 그 위에 표면에너지를 낮출 수 있는 물질을 증착하여, 발수 특성을 가지는 표면을 개발하였다. 알루미늄 표면에 마이크로 크기의 알루미나(Al2O3) 분말을 이용한 블라스트(blast) 공정으로 마이크로 구조를 형성하고, 선형 이온 소스(LIS)를 이용한 Ar 이온 빔 에칭으로 나노 구조를 형성하였다. FE-SEM 분석을 통해 수~수십 마이크로 구조 위에 나노 크기의 구조가 형성 된 것을 관찰하였다. 마이크로와 나노 구조가 형성된 알루미늄의 표면에너지를 낮추기 위해 trimethylsilane (TMS) 및 Ar을 이용한 플라즈마처리로 표면에 기능성 코팅막을 형성하였다. 그 결과 TMS처리 전에 비해 표면에너지가 99.75 mJ/m2에서 9.05 mJ/m2으로 급격히 낮아지고 접촉각이 $54^{\circ}$에서 $123^{\circ}$로 향상되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.274-274
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• 2015

양극산화를 통해 생기는 다공성 알루미나 산화막의 기공은 전해질과 적절한 온도 등 제작 조건에서 자기 조립하여 고도로 정렬된 (Highly ordered) 나노기공을 가지는 AAO (AnodicAluminum Oxide)를 제조하는데 주로 쓰이고 있다. 본 연구에서는 다단계 산화방법으로 빛의 파장에 무관하게 빛의 반사를 매우 효과적으로 줄이는 포물선 형태의 Moth-eye 구조를 가지는 템플릿을 제조하였다. SEM 측정을 통해 구조체 다공성 알루미늄 산화막의 표면적 변화를 알 수 있었고, 일정한 크기와 모양의 pore가 규칙적으로 형성된 것을 확인하였다. 그리고 제조된 템플릿 내부에 고분자를 채워 포물선 형태의 나노핀을 갖는 필름을 제조할 수 있었다.

• Composites Research
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• v.26 no.2
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• pp.111-115
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• 2013

Aluminum-based composites containing $C_{60}$-fullerenes are produced by hot rolling of ball-milled powder. The grain size of aluminum is effectively reduced to ~100 nm during ball-milling processes, leading to grain refinement strengthening of the composite. Furthermore, $C_{60}$-fullerenes are gradually dispersed during ball-milling processes and hence the strength of the composite increases with the volume of $C_{60}$-fullerenes. The composite containing 10 vol% $C_{60}$-fullerenes with a grain size of ~ 100 nm exhibits ~1 GPa of compressive strength.

• Composites Research
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• v.19 no.6
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• pp.23-31
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• 2006

We measured mechanical properties, including Young's modulus, effective bending modulus and nominal fracture strength of nanohoneycomb structures using an Atomic Force Microscope(AFM) and a Nano-Universal Testing Machine(UTM). Anodic aluminum oxide(AAO) films are well suited as nanohoneycomb structures because of the simple fabrication process, high aspect ratio, self-ordered hexagonal pore structure, and simple control of pore dimensions. Bending tests were carried out for cantilever structures by pressing AFM tips, and the results were compared with three-point bending tests and tensile tests using a Nano-UTM. One side of the AAO films is clogged by harrier layers, and looks like a face material of conventional sandwich structures. Analysis of this layer showed that it did not influence the bending rigidity, and was just a crack tip. The present results can act as a design guideline in applications of nanohoneycomb structures.