• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.457-457
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• 2011

단일벽 탄소나노튜브(SWNTs)는 직경 및 키랄(chiral)특성에 따라 반도체성 튜브와 금속성 튜브로 구분되며, 작은 직경의 SWNTs는 큰 직경의 튜브에 비하여 일반적으로 기계적 특성이 뛰어나다고 알려져 있다. 따라서, 합성하는 단계에서 SWNTs의 직경 및 chiral 특성의 제어가 가능 하게 된다면 전자소자로의 응용을 한층 앞당길 수 있을 것으로 예상하고 있다. 이와 더불어 SWNTs의 수평배향성장은 SWNTs의 집적(integration)을 용이하게 할 수 있기 때문에 향후 나노전자소자 개발을 목표로 최근 많은 연구결과들이 보고되고 있다. 하지만 현재는 SWNTs가 고밀도로 합성되기 때문에, 우수한 개별 (individual) SWNT의 전기적 특성보다는 집단적(ensemble) 특성을 얻고 있다. 따라서, 합성기판 위에서 개별적인 SWNT를 낮은 밀도로 수평배향 성장하는 일은 향후 나노튜브기반의 고성능 전자소자 개발에 중요한 과제이다. 나아가, 수평배향 성장 된 개별 SWNT의 직경 및 키랄 특성까지 함께 제어할 수 있다면 곧바로 응용에 적용할 수 있는 획기적인 기술이 될 것이다. 본 연구에서는, SWNTs의 수평배향도 및 직경을 제어하여 성장시키는 것을 목표로 하였다. 합성기판은 퀄츠를 이용하였고, 합성촉매로는 나노입자의 밀도를 비교적 쉽게 제어할 수 있고, 균일한 크기를 갖는 페리틴 단백질을 이용하였다. 단분산(monodispersion) 된 촉매 나노입자를 얻기 위해서 스핀코팅 조건과 페리틴 용액농도를 조절하여 퀄츠기판 위에 분산시킨 후, 아르곤 분위기 하에 열처리를 통하여 촉매 나노입자의 크기 감소를 유도하였다. 그 결과 열처리 시간이 증가함에 따라 촉매 나노입자의 크기가 감소하는 것을 알 수 있었고, SWNTs의 직경 또한 감소하는 것을 확인하였다. 또한 퀄츠기판 위에 직경제어 합성 된 수평배향 SWNTs를 다른 기판으로 전사하는 기술을 확립함으로써, 향후 SWNTs기반의 소자 제작기술의 바탕을 마련하였다.

• 한국진공학회지
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• 제19권4호
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• pp.300-306
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• 2010

소수성 고분자를 사용하여 제작한 마이크로구조에 금 나노입자를 마스크로 이용하는 반응성이온식각(RIE: Reactive Ion Etching)을 적용하여 초소수성을 갖는 마이크로-나노 혼성구조를 제작하였다. 소수성 고분자로는 PFPE (perfluoropolyether bisurethane methacrylate)를 사용하였으며 마이크로 단일구조는 PDMS (polydimethylsiloxane) 몰드를 사용하는 스탬핑 방식으로 제작하였다. 다양한 형태로 제작한 PFPE 마이크로 단일구조와 마이크로-나노 혼성구조의 표면 접촉각을 측정하여 표면 미세구조에 따른 소수성의 변화를 관찰하였다. 마이크로 단일구조의 경우 접촉각은 안정적인 값을 보이지 못하였으나 단일 구조에 나노입자를 사용한 식각을 적용해 나노구조가 형성됨에 따라 $150^{\circ}$ 이상의 접촉각을 갖는 초소수성 표면이 매우 높은 재현성으로 용이하게 형성되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권3호
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• pp.401-406
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• 2023

산업이 발달함에 따라 미세먼지는 환경, 건강, 생활 등 다양한 분야에서 문제를 일으키고 있으며, 특히 대기오염에 의해 발생되는 미세먼지는 심각한 환경문제로 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 전기방사 기술을 적용하여 실리콘 지지체에 셀룰로스아세테이트 고분자 섬유를 방사하여 미세입자를 차단하고, 활성탄 입자를 첨가하여 휘발성유기 화합물을 제거하고자 하였다. 활성탄 비율과 전기방사 시간을 달리하여 활성탄 비율, 필터 두께에 따른 미세먼지 차단효과, 톨루엔 흡착 성능을 분석하였다. 그 결과 전기방사시간이 증가함에 따라 1~3 ㎛ 크기의 입자가 효과적으로 차단되었으며, 활성탄의 양이 0%에서 5%로 증가함에 따라 톨루엔 흡착량이 증가하는 것으로 나타났다. 전기방사 시간이 길어질 경우 필터 두께 증가로 인해 빛 투과가 현저히 떨어졌으며, 20~30분 전기방사한 필터의 경우 빛이 투과하여 창문 필터 적용 가능성을 보여주었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권3호
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• pp.110-114
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• 2017

$Ni_3[Co(CN)_6]_2$ PBAs의 하소과정을 통해 단분산된 $NiO/NiCo_2O_4$ 나노큐브를 성공적으로 합성했다. 단분산된 $Ni_3[Co(CN)_6]_2$ PBAs 나노큐브는 수열합성 반응 시 생성된 핵 들의 '자기조립'에 의해 형성된다. 이때 입자의 자기조립 속도는 온도와 계면활성제인 SDBS(Sodiumdodecylbenzenesulfonate)의 양에 의해 영향을 받으며, FESEM 분석을 통하여 SDBS: 0.25 g, 온도: $60^{\circ}C$에서 단분산된 200 nm의 PBA 나노큐브들을 얻을 수 있었다. 최적의 하소 조건을 결정하기 위해 Thermogravimetric-Differential Thermal Analysis(TG-DTA)를 통해 열적 거동을 확인하였다. 그리고 PBA 전구체 및 $NiO/NiCo_2O_4$ 입자의 형상과 결정성을 확인하기 위해 Field emission scanning electron microscopy(FESEM)과 X-ray diffraction(XRD) 분석을 진행하였다.

• 멤브레인
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• 제34권2호
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• pp.154-162
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• 2024

음이온 교환막은 수전해 시스템에서 매우 중요한 역할을 하며, 생성된 수소와 산소 기체를 물리적으로 분리할 뿐만 아니라 전극 사이에서 수산화 이온의 선택적인 전달을 용이하게 한다. 음이온 교환막에 요구되는 특성은 수산화 이온에 대한 높은 전도도와 알칼리 환경에서의 화학적/기계적 안정성 등이 있다. 본 연구에서는 셀룰로오스 나노 크리스탈이 포함된 poly(terphenyl piperidinium) (qPTP/CNC) 복합매질분리막을 제조하였다. 고분자 매질로 사용된 poly(terphenyl piperidinium)은 super-acid 중합법을 통해 제조되었으며 이온전도성과 알칼라인 내구성이 뛰어난 소재로 알려져 있다. qPTP/CNC 분리막의 구조는 고분자와 나노 입자 계면의 공극이나 큰 응집체가 없는 조밀하고 균일한 형태를 나타냈다. CNC 나노 입자가 2wt% 첨가된 qPTP/CNC 분리막은 높은 이온교환용량(1.90 mmol/g)과 낮은 함수율(9.09%) 및 팽윤도(5.56%)를 보였다. 또한, 복합막은 수전해 작동 환경인 50℃ 1 M KOH에서 상용 FAA-3-50 분리막에 비해 월등히 낮은 저항과 우수한 알칼라인 내구성(384시간)을 달성했다. 이러한 결과는 친수성 첨가제인 CNC가 음이온 교환막의 이온 전도 특성과 알칼라인 내구성 향상에 기여할 수 있음을 보고하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권3호
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• pp.361-369
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• 2016

이 연구에서는 중학생들의 과학적 모형 구성 활동을 적용한 수업에서 나타나는 소집단 토론과 전체 학급 토론의 특징을 분석하였다. 서울특별시에 소재한 중학교의 1학년 학생들을 대상으로 GEM 순환 과정에 따라 구성한 과학적 모형 구성 활동을 적용한 수업을 진행하였다. 소집단 토론 및 전체 학급 토론을 생각 드러내기, 생각 비교하기, 결론 이끌어내기의 세 단계로 분류하여 단계별 특징을 분석하였으며, 그 과정에서 나타나는 논증의 수준도 분석하였다. 연구 결과, 학생들은 소집단 토론에서 구성원 각자의 개인 모형으로부터 공통점을 추출하여 소집단 모형을 생성하였고, 전체 학급 토론에서 소집단 모형들간의 차이점을 논의하면서 소집단 모형을 평가하고 수정하였다. 이에 따라 소집단 토론에서는 생각 드러내기 단계가 중심이었고 전체 학급 토론에서는 생각 비교하기 단계가 중심이었다. 소집단 토론과 전체 학급 토론에서 일어나는 논증의 수준은 전반적으로 높지 않았으나, 과학적 모형 구성 활동에 대한 학생들의 인식과 흥미가 높아 적극적으로 수업에 참여하였다. 그 결과, 과학적 모형 구성 활동이 학생들의 개념 변화에 긍정적인 영향을 미친 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 과학적 모형 구성 활동을 적용한 수업을 효과적으로 진행하기 위한 방안에 대해 논의하였다.

• 공업화학
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• 제21권1호
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• pp.46-51
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• 2010

양말단에 하이드록시프로필 기를 갖는 폴리올가노실옥산을 합성한 다음 이를 isophorone diisocyanate (IPDI), propylene glycol (PPG) 및 2,2-bis(hydroxymethyl) propionic acid (DMPA)와 함께 공중합하여 폴리올가노실옥산변성 폴리우레탄 중합체(PDMS- PU)를 제조하였다. 이중합체의 양말단에 있는 이소시아네이트기를 butanon oxime으로 blocking시킨 다음 트리에틸아민(TEA)으로 중화시켜 PDMS-PU 수분체를 얻었다. 열분해로 deblocking되는 온도를 측정하였으며 수분산체는 우수한 수분산 안정성을 보였다. 중합 시 NCO/OH의 당량비를 1.12~1.53으로 하고 DMPA의 함량을 변화시켜 제조한 PDMS-PU 중합체의 수분산체에 대한 분산입자크기를 측정하였으며 반응물에서 DMPA의 함량을 7.2, 13.5, 18.7 mole%로 증가시킴에 따라 입자의 크기는 136, 100, 65 dnm로 감소하는 경향을 나타내었다. DMPA의 함량을 변화시켜 얻은 PDMS- PU 필름의 접촉각 및 접착강도를 측정하였다.

• 멤브레인
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• 제14권3호
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• pp.218-229
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• 2004

SPG (Shirasu porous glass) 관형 막이 설치된 회분식 막유화 장치를 사용하여 단분산 칼슘 알지네이트 미립자를 제조하기 위한 막유화 공정변수의 최적조건을 결정하였다. 막유화의 공정변수로는 연속상에 대한 분산상의 비율, 알지네이트 농도, 유화제의 종류와 농도, 안정제 농도, 가교제 농도, 교반속도, 막간 압력차 및 SPG 막의 세공크기로 설정하고, 이들 변수가 제조된 알지네이트 미립자의 입자 크기와 분포에 미치는 영향을 검토하였다. 막유화의 공정변수들 중에서 연속상에 대한 분산상의 비율, 막간 압력차 그리고 알지네이트 농도가 증가할수록 미립자의 크기가 증가하였다. 반면 유화제의 농도, 교반속도 그리고 가교제의 농도가 증가할수록 미립자의 크기가 감소하였다. 세공 크기 $2.9{\mu}\textrm{m}$인 SPG막을 사용한 경우 막유화의 공정변수 조절을 통해 최종적으로 평균 입자 크기 $6{\mu}\textrm{m}$, 크기 분산도 1.1인 단분산 알지네이트 미립자의 제조가 가능하였다.

• 접착 및 계면
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• 제13권3호
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• pp.109-115
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• 2012

2단계 유화중합에 의한 단분산의 블루칼라 착색 poly(styrene-co-acrylic acid) 라텍스를 성공적으로 제조하였다. 0.21 ${\mu}m$의 polystyrene 시드를 이용하여 중합 2단계에서 Blue 606 염료와 acrylic acid의 중합으로 carboxyl 음이온을 갖는 블루칼라 라텍스를 합성하였다. 본 연구에서 제조한 블루칼라 라텍스는 모두 1.01 이하의 우수한 단분산도를 가지며 0.25~0.42 ${\mu}m$ 범위의 입자경을 나타내었다. 중합 2단계에서 acrylic acid 부가시간이 늘어남에 따라 입자경은 증가하였고 30 min 이상으로 늘어남에 따라 콜로이드 안정성을 갖는 블루칼라 라텍스가 제조되었다. 20 wt% AA 농도에서 -145 mV의 제타전위와 $-9.4{\times}10^{-6}\;cm^2/Vs$의 전기영동이동도를 나타내었다. 25 wt% DVB 농도하에서 396.7 K의 높은 유리전이온도를 나타내었다.

• 설비공학논문집
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• 제18권9호
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• pp.745-752
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• 2006

DOS and NaCl aerosol particles were used to determine collection efficiencies of a 2-stage electrostatic wet scrubber with respect to particle size. The DOS and NaCl aerosols have geometric mean diameters of 0.1-3.0 urn, geometric standard deviations of $1.1{\sim}1.8$ and total number concentrations of $450{\sim}2,400\;particles/cm^3$. The tested operating variables for the electrostatic wet scrubber included air velocity and water injection rate. It was shown from the experimental results that particle collection efficiencies increased in the submicron particle size range when different polarities were applied on the water nozzle and corona wire, respectively. This increase in the collection efficiency is attributed to strong electrostatic attraction between the negative water droplets and positive submicron particles. The collection efficiencies also increased when water injection rate was increased or air velocity was decreased. Meanwhile, the pressure drop across the wet scrubber decreased by 90% compared with the existing mechanical wet scrubber. Finally, ammonia gas was used to determine gas removal efficiencies. It was observed that the gas removal efficiencies increased when the air velocity was decreased or the water injection rate was increased.