• 한국결정성장학회지
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• 제22권5호
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• pp.254-259
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• 2012

순환유동층 연소방식의 화력발전소에서 석탄을 연소시킨 후 발생하는 석탄재 중 탄산화 반응 인자인 Ca 성분을 다량 포함한 비산회를 시멘트에 일정량 치환하여 제조한 인공경량 경화체를 초임계상태에서 이산화탄소($CO_2$)를 고정화하여 골재의 기계적 물성향상을 도모하였다. 초임계 분위기 $40^{\circ}C$ 조건에서 비산회의 치환량을 변화시켜 재령일수별 탄산화를 시행하였다. 비산회 치환량에 따른 탄산화 반응시킨 인공경량골재 경화체의 무게변화율, TG/DTA 분석, 1 % 페놀프탈레인 알칼리성 측정을 통하여 탄산화 진행여부를 확인하였으며 28일까지의 재령 이후 경화체의 압축강도 측정과 비중측정을 통하여 골재의 기계적 물성향상과 인공경량골재의 기준 비중치인 2.0 이하의 비중값을 갖는 탄소고정 인공경량골재 경화체를 얻는 것이 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.249-249
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• 2010

핵융합로에서는 디버터의 열부하에 대한 안전성을 고려하기 위해 열전도도 및 열 저항성이 높은 텅스텐이 대면 물질로 고려되고 있으며, 경제적인 측면과 실용성 측면에서 텅스텐블록을 직접 제작하여 사용하는 것보다 텅스텐코팅이 효과적이라는 의견이 지배적이다. 또한 ASDEX Upgrade 에서는 탄소블럭에 텅스텐을 코팅하여 챔버 외벽 및 디버터 영역까지 구성하여 캠페인을 진행하였고, 재료적인 측면에서 안정성을 확인 하였다. 따라서 본 연구에서는 디버터 및 챔버외벽 등에 대한 대면물질을 구성하기 위해 상압 열플라즈마 제트를 이용하여 고온에서의 용융 및 냉각을 통해 모재에 텅스텐 피막을 적층하는 과정을 수행하고 있다. 기존의 연구를 통해 일부 공정 변수에 대해서는 이미 적정한 범위의 공정조건을 확보하였고, 기공도와 산화도 및 부착력 등의 물성치에 대한 추가적인 향상을 위해 주요 공정 변수에 집중하여 최적의 조건을 탐색하는 과정이 진행 중이다. 이를 위해 출력증가실험의 일환으로서 기존 36kW급 플라즈마 토치 전력을 한 단계 끌어 올려 48kW급 전력까지 단계적으로 상승시킴으로써 이에 따른 물성치 변화를 검증하고 있다. 현재 44kW 급까지 실험이 수행되었으며, 이를 통해 공극률 감소 및 미세구조 변화에 대한 결과를 얻었다. 실제로 토치의 출력을 증가시킴으로서 텅스텐 피막의 물성치가 변화하는 메커니즘은 플라즈마 제트의 중심부 온도 및 축방향 속도에 의해 결정된다. 중심부 온도가 상승하게 될수록 코팅을 위해 분사되는 분말의 용융률은 증가하지만 분말 외벽에 산화텅스텐이 형성될 가능성은 증가하게 되며, 플라즈마 제트의 모재를 향상 축방향 속도가 증가할수록 용융 된 분말이 모재에 증착 시 형성하는 형태가 원형에 가깝게 되므로 기공이 감소하는 효과가 발생한다. 특히 용융된 분말의 증착 형태는 모재의 온도 및 분말의 입사속도에 결정적이 영향을 받게 되며, 결국 모재와 분말사이의 습윤성에 의한 분말 분산속도가 분말의 입사속도에 버금갈 경우 분말은 모재 위에서 효과적으로 원형으로 전이하며 적층하게 된다. 이러한 전이 현상은 앞에서 언급한 모재의 온도 등에 의해 결정적으로 영향을 받게 되며, 모재의 온도가 전이온도 이하일 경우 폭파형태에서 원형으로 분말의 증착 형태가 전이하게 된다. 이외에 추가적으로 진행하고 있는 연구는 코팅 전처리에 해당하는 분말 효과이며, 특히 탄화텅스텐 분말을 통한 재료적 auto-shroud 효과와 미세분말을 이용한 분말 표면열속의 증가에 따른 용융률 증가효과를 연구에 포함할 계획이다. 이러한 연구는 열적, 그리고 재료적 해석을 바탕으로 해석적 접근을 통해 이루어진다.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2001년도 춘계학술발표논문집
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• pp.79-79
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• 2001

백판지는 포장용기로 사용되기 때문에 인쇄적성 이외에 다양한 후가공적성이 요구 된다. V Varnish Coating도 이러한 후가공적성 중의 하나로서 국내 인쇄소에서는 기계 코팅으로 불리 우며, 목적은 표면에 고분자수지 피막을 입힘으로써 인쇄물의 광택을 높여서 상품가치를 높이고 수운침투와 같은 외부환경의 변화로부터 상품을 안전하게 보관하기 위함이다. arnish C Coating은 인쇄기의 마지막 Unit에서 인쇄와 동일한 방식으로 진행되는데, 코팅액의 배합은 인쇄소와 인쇄물에 따라 상이하다. 본 연구는 Varnish Coating(OI하 기계코팅) 광택향상을 통 한 품질개선 목적으로 수행되었다. 기계 코팅의 특 성 을 파 악 하 기 위 해 서 Gas Chromatography / Mass Spectrometer와 FT -IR Sp e ectrometer를 사용하여 성문운석을 실시해본 결과 코팅액으로 사용되는 광택바니스는 아크 랄과 페놀수지를 툴루엔 계열의 용매에 녹인 용액이고, 흐$\mid$석제로 쓰이는 인쇄바니스는 스티 렌수지를 동일한 용매에 녹인 용액으로 조사되었다. 기계코팅광택 저하현상의 원인파악을 위해서 도공층의 공극구조를 Mercury Porosimeter를 이용하여 파악한 결과 기공의 부피가 상 대적으로 크게 나타났다. 위의 결과를 토대로 기계코팅광택 저하는 코팅액이 과도한 기공부피를 갖는 도공층 내부 로 대부분 홉수되고 표면에 적은 양만이 잔류하기 때문으로 판단하고 해결방안은 도공층의 기공부피를 줄이는 쪽으로 정하였다. Mayor Coater와 QC를 이용하여 Coating Color Formula t tion 번경실힘을 진행하여 도공지 물성을 분석하였다. 그 결과 Double Coating의 Top Color에 서 강력한 상호작용을 하는 Protein과 콜레이를 감량 하고 경질탄산칼숨을 배제하여 기공의 부피를 줄인 경우 기계코팅광택 향상효과가 두드러지게 나타났다. 이러한 Lab 실험을 바탕으로 결정된 Color Formulation에 대한 현장실험을 진행하였고 Lab 평가 및 실인쇄 평가 결과 원하는 수준의 기계코팅광택 향상을 얻을 수 있었다. 몇 차례의 현장실험과 Long-Run Test한 제품들에 대한 물성을 문석한 결과 기계코팅굉택은 인쇄 광택과 같은 경향을 나타냈으며 실협실적으로 간단하게 측정되는 물성 중에서 Air Permeability와 강한 음의 상관관계롤 보였다.

• Composites Research
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• 제26권2호
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• pp.129-134
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• 2013

극저온 환경에 노출되는 구조체의 접착조인트의 경우 피접착물과 접착물 사이에서 열팽창계수 차이로 인해 계면에서 잔류응력이 발생하게 되는데 이에 의해 접착조인트 내부에 미소균열, 층간분리 등의 형태로 파손이 발생할 우려가 있다. 본 연구에서는 높은 비강성, 낮은 열팽창계수의 특성을 지닌 메타 아라미드 섬유를 에폭시 기지재의 보강재로 사용하였다. 표면처리 공정을 간소화하기 위해 전기방사법의 고분자 혼합법(polymer blend method)으로 코어-쉘 구조의 메타 아라미드/에폭시 나노섬유를 제조하였다. 극저온 환경에서 계면특성이 향상된 코어-쉘 구조의 나노섬유를 보강한 에폭시 접착제의 전단물성을 확인하기 위해 환경챔버를 이용하여 $-150^{\circ}C$의 저온에서 단일 겹치기 실험(single lap joint test)을 진행하였다. 또한, DCB(double cantilever beam) 실험을 통해 파괴인성을 측정하였다. 그 결과, 극저온에서 일반 메타 아라미드 나노섬유에 비해 코어-쉘 구조의 메타 아라미드/에폭시 나노섬유를 보강한 접착제 시편이 우수한 계면특성으로 인해 물성이 크게 향상되었음을 확인하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제36권2호
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• pp.102-110
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• 2001

Nonylphenoxy poly(ethylene) ethanol homologues, caster oil poly(ethylene) ethanol homo-logues 및 sodium perfluoroalkyl carboxylates의 세 가지 종류 계면활성제를 사용하여 고무인상재의 젖음성 향상 연구를 수행한 결과 불소 관능기가 도입된 sodium perfluoroalkyl carboxylates 계면활성제의 경우 다른 계면활성제를 사용한 경우에 비해 고무인상재의 초기 표면에너지 값은 유사했으나 평형상태에 이른 후의 표면에너지 값이 낮아 치아와의 젖음성이 가장 우수한 것으로 나타났다. 또한, 수소가스의 발생을 억제시키고 미세부 재현성을 높이기 위해 소포제를 사용한 결과 젖음성이 향상된 sodium perfluoroalkyl carboxylates를 포함한 조성에 소포제를 첨가할 경우 인열물성이 약 40% 이상 증가하였는데, 이는 소포제가 고무인상재 내부의 반응으로 생성되는 수소가스의 발생을 억제하기 때문이다. 따라서, 소포제는 고무인상재의 표면특성에는 크게 영향을 미치지 않으면서 인상재 내부에 발생되는 기포를 효과적으로 억제 혹은 제거하여 고무 인상재의 기계적물성을 향상시킴을 알 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제40권1호
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• pp.12-21
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• 2005

본 연구에서는 CSM 에멀젼의 물성을 향상시키고자 금속성 가교제인 magnesium carbonate 및 calcium hydroxide를 첨가하여 가교밀도, 열적특성, 표면자유에너지 그리고 인장강도, 파단신율 및 인열강도 특성을 고찰하였다, 금속성 가교제인 magnesium carbonate 및 calcium hyroxide 양이 증가함에 따라 CSM 에멀젼 필름은 가교밀도는 증가하였고, 이에 내수성과 $T_g$ 값도 증가하였다. 금속성 가교제로 magnesium carbonate를 첨가하였을 때 calcium hydroxide에 비해서 다소 높은 가교밀도와 $T_g$ 값을 보였다. 하지만 CSM 에멀젼 필름의 표면에너지 및 기계적 특성들은 다소 다른 거동을 보였다. Magnesium carbonate 0.75% 그리고 calcium hydroxide 1.0% 첨가한 경우가 가장 높은 표면 자유에너지 값과 인장강도 및 인열강도를 보였으나, 그 이상의 양을 첨가하였을 경우에는 오히려 감소함을 확인하였다. 그러므로 본 연구에서 CSM 에멀젼의 물성을 향상시키는데 적용되는 금속성 가교제로서 calcium hydroxide 보다 magnesium carbonate가 더 적당하며, 0.75% 첨가하였을 때 보다 향상된 물성을 얻을 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.113-117
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• 2020

논문에서는 고분자 나노구조 필름의 기계적 물성을 향상하기 위하여 광열효과를 이용한 열처리 공정을 응용하여 나노임프린트로 제작된 고분자 나노구조 필름의 기계적 물성에 미치는 영향을 규명하였다. Hybrid resin과 UV 나노임프린트을 이용하여 저반사 나노구조를 성형하고 IPL (intense pulsed light)를 이용하여 열처리를 수행한 뒤, 제작된 나노구조 필름의 투과율과 내스크래치성을 평가하여 나노구조의 성형성과 기계적 물성의 변화를 관찰하였다. 나노패턴의 특성에 의해서 나노구조의 투과율은 550 nm 파장에서 97.6%로 고투과율의 기능을 확인하였으며, IPL을 이용한 열처리를 진행한 경우 Hotplate를 이용한 열처리보다 경도는 0.51 GPa로, 0.27 GPa로 열처리한 시편에 비해 1.8배 향상하였으며, 동일 실험 조건에서 탄성율은 Hotplate 이용 시 4 GPa에서 IPL 이용 시 5.9 GPa로 1.4배 증가하였다.

• 한국음향학회지
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• 제30권8호
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• pp.436-445
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• 2011

본 논문에서는 2-2형 압전복합체의 등가 물성 도출에 관해 연구하였다. 먼저 2-2 압전복합체의 특성 변화를 유한요소법으로 해석하였고, 해석 결과와 2-2 압전복합체 시제작품의 특성 측정 결과를 비교하여 유한요소해석의 타당성을 검증하였다. PZT-5H와 고분자재료로 구성된 압전복합체의 단일상 등가물성은 Asymptotic Averaging Method를 이용하여 도출하였고, 도출된 물성을 다양한 진동 모드의 단일상 공진자 유한요소 모델에 대입한 후 완전한 2-2 압전복합체와의 임피던스 스펙트럼 차이를 최소 자승법을 이용하여 보정함으로써, 도출된 등가 물성값의 정확성을 향상시켰다. 본 연구에서 도출한 2-2 압전복합체의 등가 물성은 향후 다양한 음향 센서의 설계에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 폴리머
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• 제38권6호
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• pp.767-773
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• 2014

응고 침전법으로 제조한 폴리스티렌(PS)/탄소나노튜브(CNT) 나노복합재료의 유변물성 및 전기적 물성을 고찰하였다. CNT의 분산성 향상을 위해 도입하는 일반적인 방법인 화학적 개질이나 계면활성제 도포 방법은 CNT의 고유 물성을 저하시킬 수 있다. 이를 방지하기 위해 본 연구에서는 PS와 CNT를 dimethylformamide에 분산시킨 후 증류수에 응고 침전시키는 방법으로 나노복합재료를 제조하였다. 응고 침전법에 의한 CNT의 분산은 매우 효과적이어서 제조한 나노복합재료는 우수한 전기 전도도를 나타내었다. 또한 PS 매트릭스에 poly(styrene-co-divinylbenzene) 가교 입자를 첨가하여 가교 입자 첨가가 유변물성과 전기적 물성에 미치는 영향을 고찰하였다. 가교 입자를 첨가한 나노복합재료의 경우 CNT의 전기적 임계점이 0.25 wt%로 감소되었고 전기 전도도는 더욱 증가하였다. 이는 가교입자가 차지하는 부피 내의 CNT가 전기적 통로를 형성하는데 추가적으로 기여했기 때문으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.581-581
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• 2013

ITO (Indium Tin oxide)는 비화학 양론적 조성을 띄는 n-type 반도체 특성이 있으며 가시광 영역(380~780 nm)의 파장에 대한 높은 광 투과도(>85%)를 가지며 비교적 높은 전도도(${\sim}10^4/{\Omega}-cm$)를 갖고 화학적 안정성이 우수하여 투명전극 박막으로 많이 사용되어왔다. 또한, PET film은 전기절연성, 내후성이 우수하고, 85%의 투과율을 보이는 특성에 의하여 Flexible display의 기판으로 많은 연구가 진행되고 있다. 이와 같은 PET film에 ITO를 증착하여 광 투과도와 전기전도도가 우수한 Flexible display의 투명전극으로 많은 연구 개발이 이루어지고 있다. Flexible ITO 박막의 특성을 향상하기 위해서는 $200^{\circ}C$ 이상의 열처리 공정이 필요하지만, PET는 약 $200^{\circ}C$ 이상에서 열 변형이 일어나므로 열처리 공정이 어렵고 이러한 문제점을 해결하기 위해 ITO/PET film에서 PET film의 변형 없이 ITO 박막의 표면에 전자빔 형태로 조사하여 박막의 물성을 개선하는 연구가 진행되고 있다 [1]. 본 연구에서는 ITO/$SiO_2$가 증착된 PET film에 전자빔을 조사하여 ITO 박막의 물성 변화를 관찰하였고, 전자빔 에너지 변화 및 전자빔 조사 시간에 따라 ITO film의 전기적, 광학적 특성 변화를 분석하였다. 구조적 특성은 XRD (X-ray diffraction), 전기적 특성은 4-point probe, Hall measurement를 이용하였으며, 가시광영역의 광 투과도는 UV-Vis spectrometer로 측정하였다. 전기 광학적 특성 변화는 Figure of Merit (FOM) 수치로 분석하였다. 이 실험으로 PET film에 직접적인 열을 가하지 않으면서 ITO 박막의 표면에 전자빔을 조사 하여, 박막의 전기전도도 및 광 투과율, 결정성 향상 등을 관찰할 수 있었다.