• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.125-125
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• 2004

최근에 급속히 발달하고 있는 나노 기술(NT)파 생명공학 기술(BT)로 인해 미세한 영역에서의 역학적 측정이 중요시되고 있다. 질량, 힘, 온도, 압력 등의 기본적인 물리량들의 정확한 측정이 거시세계와 마찬가지로 나노 물질의 제조, 현상의 규명에 필수적인 요건이기 때문이다. 이중에서 미세 힘측정은 나노 압입 시험, 탄소나노튜브의 기계적 특성측정, MEMS 구조물의 특성평가, 근육 세포의 근력측정, DNA나 생체 분자력 측정 등 광범위하게 사용되고 있다.(중략)

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.91-95
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• 2009

나노튜브를 기반으로 한 용량성 나노 가속도계에 대한 특성을 고전적인 분자동역학 시뮬레이션을 이용하여 연구하였다 외부에서 공급된 힘을 이용하여 나노튜브의 위치를 제어할 수 있었고, 해당하는 위치에 의한 커패시턴스의 변화를 통하여 피드백 센싱을 할 수 있었다. 에너지 소모 측면을 고려하면, 나노 가속도계의 진동 특성은 초기 변위와는 무관하였으며, 이러한 측정 시스템은 진동하는 커패시턴스를 추적하여 가속도를 결정하고, 이것은 또한 공급된 힘과 용량성 힘, 반데르발스 힘, 결합력, 반발력과 같은 힘들이 균형을 이루는 위치를 결정할 수 있다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2006년도 추계학술발표논문집
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• pp.154-157
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• 2006

구리 나노와이어를 캡슐로 싼 탄소 나노튜브 오실레이터에 대한 특성을 분자동역학 시뮬레이션을 이용하여 분석하였다. 탄소-탄소 반데르발스 상호작용으로 인한 초과 힘은 탄소-구리 반데르발스 상호작용에 의한 초과 힘보다 더 크고 구리 원자의 질량이 탄소 원자의 질량보다 더 크기 때문에 탄소 원자는 구리 원자보다 더 쉽게 촉진되고 안쪽 나노튜브와 캡슐로 들어간 구리 나노와이어 사이의 충돌은 전체 초과 힘을 감소시키는 반발 힘을 만든다.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권3호
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• pp.27-32
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• 2002

• 한국정밀공학회지
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• 제21권9호
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• pp.12-19
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• 2004

수십 MN(10/sup 6/ N) 이상의 하중을 다루는 건설산업 및 중공업으로부터 수십 kN- 수 MN의 힘을 사용하는 재료시험기, 프레스, 및 공장 자동화설비 그리고 수십 N-수 kN 용량의 상업용 저울까지 힘 측정은 산업의 근간이 되는 기술이며 우리 실생활에 폭 넓게 이용되고 있다. 제품을 생산하고 대형 구조물을 건설하는 공장이나 건축현장에서 힘을 정확히 측정한다는 것은 공정을 일정하게 유지 관리하고 있다는 표시이므로 제품의 품질관리나 건축물의 안전관리의 척도가 된다. (중략)

• 한국진공학회지
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• 제16권1호
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• pp.33-39
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• 2007

원자힘현미경(AFM)을 이용하여 탄소나노튜브소자에서 탄소나노튜브를 전기적 또는 기계적으로 조작함으로써 전기적 특성을 변형시키는 연구를 수행하였으며 이를 이용하여 탄소나노튜브의 절단 및 연결을 시연하였다. 조작과 동시에 AFM을 이용한 정전기힘측정법을 적용하여 탄소나노튜브의 절단 및 연결을 시각화할 수도 있음을 밝히고 이를 결합하여 본 연구에서는 AFM을 이용한 탄소나노튜브소자의 극소적인 변형 및 조작이 가능하다는 것을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권2호
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• pp.211-217
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• 2010

다양한 분야에 활용이 가능한 나노소자의 개발과 나노소자의 수명 및 신뢰성을 결정하기 위해서 나노구조체의 역학물성 측정은 중요하다. 본 연구에서는 다중벽탄소나노튜브(MWCNT)와 산화아연나노막대(ZnO nanorod)의 인장시험을 전자주사현미경(SEM) 내부에서 수행하였다. 챔버내부에 구축된 나노조작기 앞에 힘센서가 장착되었고, 나노조작기는 조이스틱과 컴퓨터로 제어 가능하도록 설계되었다. 반으로 자른 투과전자현미경(TEM)그리드 위에 분산된 나노구조체는 전자주사를 통하여 힘센서와 고정된 후 인장시험이 수행되었다. 인장시험 후 TEM과 SEM을 통하여 파단면을 측정하였고 MWCNT와 ZnO nanorod의 탄성계수는 0.98TPa, 55.85GPa로 각각 측정되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.283.1-283.1
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• 2014

최근 주위 환경에 존재하는 다양한 에너지를 전기에너지로 회수 또는 수확하는 에너지 하베스팅 기술(energy harvesting technology)이 크게 주목을 받고 있으며, 이와 더불어 압전 나노발전소자(piezoelectric nanogenerator)의 연구가 활발해 진행되고 있다. 한편, 수열합성법 또는 전기화학증착법을 이용하여 비교적 간단하게 수직으로 성장된 산화아연 나노로드(ZnO nanorod)는 광대역 에너지 밴드갭(wide bandgap energy)과 압전(piezoelectric)특성을 갖게 된다. 이렇게 수직 정렬된 나노로드의 기하학적 구조는 외부 물리적인 힘에 의해 구부러짐(bending) 변형이 일어나 압전특성이 효과적으로 일어나며, 이런 현상을 이용하여 압전 나노발전소자에 응용할 수 있다. 본 연구에서는 상부의 전극의 표면 거칠기(surface roughness)를 증가시켜 외부 힘에 의해 산화아연 나노로드가 효과적으로 변형을 일으켜 압전 특성을 향상시켰다. 실험을 위해, 산화아연 마이크로로드 어레이 (microrod arrays)와 실리카 마이크로스피어(silica microsphere)를 각각 템플릿으로 이용하여 그 위에 금(Au)를 증착하여 상부전극을 제작하였다. 산화아연 나노로드와 마이크로로드는 전기화학증착법을 이용해서 저온공정($75^{\circ}C$)으로 ITO가 코팅된 PET 기판위에 성장하였으며, 인가된 전압의 세기를 변화시켜 산하아연 구조물의 크기를 조절하였다. 또한 화합합성법으로 실리카 마이크로 스피어를 준비하였다. 이러게 제작된 상부전극을 통해 기존의 사용되었던 전극과 비교하여 성능이 향상됨을 확인하였으며, 이와 함께 이론적인 분석을 진행하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.626-626
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• 2009

외부의 전기적인 에너지원 없이 기계적인 힘에 의해 구동되는 투명하고, 유연한 에너지 발생 압력센서를 제작하기 위하여 일차원 산화아연 나노선 기반의 압전소자를 제작하였다1). 산화아연 나노선은 유연한 플라스틱 기판에 습식화학 방법을 이용하여 성장시켰다. 이 방법은 간단한 공정과, 저온 성장공정, 대면적 성장, 대량생산이 가능한 방법이다. 산화아연 나노선의 끝 부분과의 접촉을 위한 상부 전극으로는 PdAu 와 ITO가 증착된 유연한 플라스틱 기판을 사용하였다. 90 % 이상의 높은 투과율을 가진 산화아연 나노선과 ITO 상부전극을 이용하여 투명하고 유연한 에너지 발생소자를 제작하였다. 이를 이용하여 외부에서 작용하는 힘,상부전극의 형상 및 일함수와 나노발전소자의 출력과의 상관관계를 조사하였다. 제작된 투명하고 유연한 나노발전소자의 경우 0.9 kgf에서 1A/$cm^2$ 의 전류가 발생한 것을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.86-86
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• 2013

자연은 인류가 삶은 유지하는 터전이다. 자연을 사전에서 찾아보면 "1. 사람의 힘이 더해지지 아니하고 세상에 스스로 존재하거나 우주에 저절로 이루어지는 모든 존재나 상태, 2. 사람의 힘이 더해지지 아니하고 저절로 생겨난 산, 강, 바다, 식물, 동물 따위의 존재. 또는 그것들이 이루는 지리적 지질적 환경"의 의미를 갖는다고 풀이되어 있다. 이러한 자연에는 인간이 배울 많은 지혜로움이 존재한다. 최근 이러한 자연의 지혜로움을 배워 공학적으로 응용하려는 시도가 이루어지고 있다. 특히 나노/마이크로 구조를 가지면 고유의 고효율/고기능 특성을 구현하는 자연의 표면을 배우고자 하는 연구가 활발하다. 연잎의 자기세정, 나방 눈의 반사방지, 몰포나비 날개의 구조색, 게코발바닥의 건식접착, 나미브사막 딱정벌레의 안개포집 등이 대표적인 나노/마이크로 구조를 기반으로 하는 기능성 자연표면의 대표적인 사례들이다. 본 발표에서는 이러한 자연의 나노구조를 기반으로 하는 기능성 표면과 이들이 어떻게 응용될 수 있는지 소개하고자 한다.