• 제목/요약/키워드: 다중소재

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Graphene/Multi-Walled Carbon Nanotubes Hybrid Materials for Supercapacitors

  • Lee, Bo-Reum;Chang, Dong Wook
    • 청정기술
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    • 제21권1호
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    • pp.62-67
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    • 2015
  • 본 연구에서는 그래핀과 다중벽 탄소나노튜브를 포함하는 하이브리드 소재의 제조 및 슈퍼캐패시터 전극물질로의 활용에 관한 내용이 진행되었다. 이를 위하여 산화그래핀과 아민(-NH2) 그룹이 치환된 다중벽 탄소나노튜브를 산 촉매 하에서 반응시켜, 새로운 이민(-C=N-) 결합이 도입된 하이브리드 복합체를 합성하였다. 상기 제조된 하이브리드 소재를 슈퍼캐패시터 전극 물질로 사용하고자 수산화칼륨 전해질 기반의 3상 전극 시스템을 활용하여 전기화학적 특성을 살펴보았다. 또한 하이브리드 소재에 존재하는 그래핀과 다중벽 탄소나노튜브의 비율 변화 실험을 통하여, 그래핀/탄소나노튜브의 질량비가 7.5/1일 때 그 특성이 최적화가 됨을 알 수 있었다. 최적화된 전극은 높은 비축천용량(132 F/g)을 나타내었을 뿐만 아니라, 반복된 충방전 실험에서 높은 안정성(95%, retention after 5000 cycles)을 나타내었다.

다중충돌 쇼트피닝에서 변형률 속도와 소재 경도가 잔류응력에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of Strain Rate and Material Hardness on Residual Stress in Multiple Impact Shot Peening)

  • 김태우;양조예;나두현;이영석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권11호
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    • pp.1369-1375
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    • 2011
  • 쇼트피닝 공정은 쇼트볼이 소재에 충돌을 일으킬 때 생기는 압축잔류응력에 의해 소재의 피로 강도를 향상 시키는데 그 목적이 있다. 본 연구는 변형률 속도 민감도 변화가 압축잔류응력에 미치는 영향을 분석하기 위해서 수행되었다. 본 연구자는 변형률 속도 민감도의 영향을 고려한 쇼트피닝 다중 충돌을 ABAQUS 6.9-1 를 사용하여 모사하였다. 사용된 소재는 AISI 4340 강종이다. 본 연구자는 변형률 속도 민감성이 높은 재료와 낮은 재료를 비교하였다. 결과적으로 변형률 속도 민감성이 증가하면 압축 잔류응력은 감소하였다. 또한 경도가 낮은 소재의 압축잔류응력이 경도가 높은 소재보다 더 크게 발생 하였다.

Al5052 합금소재와 고장력강판의 이종재료 클린칭 접합특성 (Characteristic of Mechanical Clinching for Al5052 to High-Strength Steels)

  • 이찬주;이상곤;이선봉;김병민
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권8호
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    • pp.997-1006
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    • 2010
  • 차체 경량화를 위해 알루미늄과 같은 경량금속의 사용은 이종소재 사용은 새로운 접합기술을 요구한다. 클린칭 접합은 이종소재 접합기술 중의 하나로 접합소재의 강도차이에 의해 접합특성이 달라진다. 본 연구에서는 Al5052 합금소재에 대한 고장력강판(SPFC440, 590, 780)에 대한 클린칭 접합특성을 평가하였다. 유한요소해석과 인장전단시험을 통해 클린칭 접합특성인 클린칭 접합의 기학적 구속량과 접합강도를 평가하였다. 상부소재가 고장력강판인 경우, SPFC780 은 상부소재의 네킹으로 클린칭 접합이 불가능하였다. 또한 상부소재의 강도가 증가함에 따라 접합강도가 증가하는 특성을 나타내었다. 하부소재가 고장력강판인 경우, 기하학적 구속량인 목두께 및 언더컷과 접합강도는 하부소재의 강도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다.

자극 응답성 초발수-초친수 표면 특성 제어 기술 (Stimuli-responsive Smart Surface with Reversibly Switchable Wettability)

  • 임가현;노유진;임호선
    • 공업화학전망
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    • 제24권6호
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    • pp.3-18
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    • 2021
  • 가역적인 표면 젖음성의 제어가 가능한 스마트 표면은 첨단 센서, 기능성 멤브레인 등 여러 산업분야에 적용될 수 있는 계면제어 기술로써 많은 관심을 받을 것으로 기대된다. 표면의 젖음성은 표면의 화학적 구조와 기하학적 입체 구조에 의해 영향을 받는 데, 특히 외부자극에 의해 소재 물성을 가변시킬 수 있는 스마트 고분자 소재를 나노구조가 제어된 표면에 도입함으로써 표면의 젖음성을 초발수에서 초친수로 가역적으로 전환시킬 수 있는 스마트 표면을 효과적으로 구현할 수 있다. 자극 응답성 스마트 소재는 인가하는 외부자극에 따라 물리적 자극(빛, 온도, 전기, 자기)과 화학적 자극(pH, 용매, 이온)으로 구분할 수 있으며, 이를 복합적으로 적용한 이중/다중 유발 자극에 반응하는 소재가 있다. 본 기고문에서는 외부자극에 응답하는 자극응답성 고분자를 나노 구조 표면에 도입하여 초발수에서 초친수로의 가역적인 젖음성 변화가 가능한 고기능성 스마트 표면의 최근 연구 동향과 미래 전망에 대해 소개하고자 한다. 이런 다양한 외부자극을 이용한 표면 특성의 가역적 제어 기술을 통해 물-오일의 분리, 바이오센서, 약물 전달, 소프트로보틱스와 같은 스마트 소재의 잠재적 발전 가능성 또한 엿볼 수 있을 것으로 기대된다.

페라이트의 $\mu$-T 특성측정을 위한 다중계측시스템에 관한 연구 (A Study on the Multimeasuring System for $\mu$-T Characteristics of Ferrite)

  • 남창갑;강재덕;최희태;신용진
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제3권2호
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    • pp.123-130
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    • 1990
  • 본 논문은 페라이트의 온도특성을 측정하기 위한 다중측정시스템의 설계에 관하여 연구한 것이다. 본 시스템은 전기로의 온도를 제어하기 위한 열전대 콘트롤러, 릴레이 동작을 제어하기 위한 릴레이 콘트롤러 및 릴레이를 구동시키기 위한 스윗칭부, 그리고 GPIB를 이용한 LCR메터 제어부와 이들을 마이크로 컴퓨터와 통신하기 버스 라인으로 구성하였다. 열전대 콘트롤러와 릴레이 콘트롤러는 8255A(Intel LSI)를 주로 이용하여 설계하였으며 릴레이로는 고주파용 릴레이를 사용하여 스윗칭 트랜지스터로 구동시키는 방법을 택하였다. 그리고 LCR-메터에는 GPIB(AD50488)보드를 사용하였다. 측정시료로서는 복합첨가제방식에 의하여 제작된 Mn-Zn-Fe계 페라이트의 시편을 사용하였으며 시료의 특성측정은 자체 제작한 자동계측시스템을 이용하여 분석하였다. 측정결과 온도보상점 T$_{o}$ 와 큐리온도 T$_{c}$ 바로 아래에서 투자율의 급격한 변화를 확인할 수 있었다. 그리고 특성의 계측에 있어서 일관성이 있고 정확한 자료를 얻을 수 있었으며 따라서 본 시스템이 인터페이스와 컴퓨터 사이의 연결성이 좋은 자동다중계측시스템으로 활용 할 수 있음을 확인한다.

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고색재현성 디스플레이 응용을 위한 고안정성 양자점 함유 유리색변환소재

  • 정운진;이한솔;이진주
    • 인포메이션 디스플레이
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    • 제23권4호
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    • pp.12-21
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    • 2022
  • 반도체 기반 양자점 (QD)소재와 CsPbX3 (X=Cl, Br, I)기반 perovskite 양자점 또는 나노결정 소재(PNC)는 매우 우수한 양자효율과 좁은 발광 선폭으로 고색재현성 디스플레이 색변환 소재 또는 발광 소재로서 각광을 받고 있다. 그러나, 기존 화학적 합성법을 통해 제조되는 QD 및 PNC 소재는 취약한 열 및 화학적 안정성으로 인해 장기 내구성의 개선이 요구된다. 이들 QD 및 PNC 소재는 모두 완전 무기 소재인 산화물 기반 유리 소재내에 생성이 가능하며, 이를 통해 장기 내구성을 근본적으로 개선할 수 있다. 반도체 기반 QD 함유 유리소재 (QDEG)의 경우, 유리 내 core/shell 구조를 가진 QD의 생성으로 양자효율의 향상이 가능했으나, 콜로이드 기반 양자점 (cQD)과 달리 다중 shell의 형성이 어려워 양자효율이 제한되고, 발광 선폭이 넓어 고색재현성 디스플레이용 색변환 소재로 적용되기에는 아직 한계가 있다. 한편, Perovskite 양자점 (또는 나노결정) 함유 유리소재 (PNEG) 소재는 QDEG과 달리 콜로이드 기반의 PNC (c-PNC)가 가지는 우수한 양자효율과 20 nm 수준의 좁은 선폭을 유리 내에서도 가지며, c-PNC 대비 열적, 화학적 및 광학적 안정성이 획기적으로 향상되어 실질적인 응용 가능성을 높이고 있다. 특히, 일반적인 용융-급랭법으로 제조하여 대량생산에 용이하고, 분말 또는 판상 등 다양한 형태로의 제작이 가능한 장점이 있다. 현재까지 제조된 PNEG의 최대 PL-QY는 450 nm 여기 시 녹색 및 적색에서 약 60% 수준이며, Al2O3 분말을 이용할 경우 최대 80% 수준까지 달성이 가능하다. 또한, PNEG과 blue LED를 이용하여 백색 LED를 구현할 경우 color filter를 적용하지 않을 때, NTSC 대비 최대 약 130 % 수준의 높은 색재현 영역을 보여 주고 있으며, 실제 LCD용 BLU로 적용 시 기존 상용 c-QD 소재와 동등 이상의 색재현 영역을 보이고 있어, 실질적인 응용 가능성이 매우 높음을 확인하였다. PNEG의 상업적인 응용을 위해서는 몇 가지 추가적인 연구 개발이 필요하다. 기존 c-QD 또는 c-PNC는 나노 수준 크기의 입자가 액상에 분산된 형태로 입도 제어가 용이하나, PNEG의 경우 분말 제조 시 유리 형성 후 분쇄를 통해 제조되며, 입도가 대개 수십 ㎛ 이하로 작아질 경우 PL-QY가 저하되어, 향후 잉크젯 공정 응용을 위해서는 고효율의 분말 제조공정 개발이 필요하다. 또한, 유리 소재의 경우 절연체로서 기존 QD 소재 대비 electro-luminescence(EL) 소자의 활성층으로 사용하는데 제약이 있어 PNEG을 이용한 EL 소자 제작에 대한 연구도 필요하다. 마지막으로, 기존 c-PNC 소재와 같이 Pb가 함유되지 않은 PNEG 소재의 개발이 선결되어야 할 것으로 판단된다. 이와 같은 해결 과제들에도 불구하고, PNEG 소재는 기존 c-QD 소재 대비 매우 우수한 안정성을 기반으로 고품위 고색재현 디스플레이용 색변환 소재로서 다양한 응용에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

고융점 소재의 열 보조 가공에서 레이저 -플라즈마 다중열원의 예열 효과에 대한 연구 (A Study on the Preheating Effect of Multi-Heat Sources using Laser Plasma in the Thermally Assisted Machining of a High-Melting-Point Material)

  • 이춘만;김성규
    • 한국기계가공학회지
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    • 제18권10호
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    • pp.93-98
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    • 2019
  • Recently, with the development of the aerospace and automotive industries, the demand for high-melting-point materials has increased. However, high-melting-point materials are difficult to cut through conventional machining methods. Thermally assisted machining (TAM) is a method for improving the machinability by preheating the materials. A laser, the most commonly used device for TAM, has high efficiency through local preheating but is not sufficient for maintaining a high preheating temperature due to rapid cooling. However, the use of multi-heat sources can supplement the disadvantage of a single heat source. The high preheating temperature can be maintained with a wide and deep heat-affected zone (HAZ) by multi-heat sources. The purpose of this study is to analyze the preheating effects of multi-heat sources using laser plasma. Thermal analysis and preheating experiments were carried out. As a result, the high preheating effect of multi-heat sources compared with a single heat source was verified.