• Composites Research
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• v.26 no.5
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• pp.315-321
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• 2013

In this work, pitch-carbonized glass fibers were prepared for reinforcement of composites. The influence of acid functionalization of the fibers on the morphological, mechanical, and thermal properties of fiber-reinforced epoxy matrix composites was investigated. The acid functionalization of the fibers led to 10 and 150% increases in the mechanical and thermal properties, respectively, as compared to carbon fiber-reinforced composites. This can be attributed to the superior orientation of fiber structures and good interfacial interactions between fillers and epoxy matrix, resulting in enhanced degree of dispersion and formation of thermally conductive paths in the functionalized composites.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.50 no.3
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• pp.224-231
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• 2006

agents used for enhancing mechanical properties of porous natural scaffolds, reduces biocompatability of the scaffolds, due to their inherent cytotoxicity. In this study, scaffolds which was composed of chitosan, alginate and gelatin were cross-linked by using heat treatment instead of cross-linking agent and mechanical properties of the cross-linked scaffold were investigated. Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) analysis confirmed that cross-linking of heat-treated scaffold was formed via amide or ester linkage between the polymer chains. The heat-treated scaffold had interconnected pores with mean diameter of 100~200 m and showed more than two fold increase of water uptake in comparison with chemically cross-linked scaffold. Tensile strength of the heat-treated scaffold increased up to 130% compared to non cross-linked scaffold and average maximum elongation was 11.3%. The porous cross-linked scaffold with the improved mechanical property may be suitable as a biocompatable scaffold for tissue engineering.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.125-125
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• 2017

최근 들어 내수용 및 수출용 자동차 보증 제도를 살펴보면 부품에 대한 방식 보증기간이 점차 연장되는 추세이며, 이에 따라 자동차사에서 요구하는 방식 및 내식성 평가 기준이 상향되어 가고 있다. 실제로 수출차에 대한 방청 품질 보증기간이 차체 구멍 발청 10년에서 12년으로 연장할 움직임을 보이는 등 점차 방식에 대한 관심이 높아지고 있다. 따라서 내식성 향상에 대한 끊임없는 연구가 지속적으로 이루어지고 있으며, 내식성 향상을 위해 구조/형상 변화, 도장 품질 향상, 최적화 설계 등 다방면에서 노력을 기울이고 있다. 그 중에서도 가장 근본적인 해결책인 소재의 내식성 향상에 대한 관심은 날로 높아지고 있는 실정이다. 특히 일본 등지에서는 GA 도금재의 사용이 증가하고 있으나, 아직은 내식성에 대한 효율적이고 체계적인 관리가 부족한 면이 있다. GA재는 합금화 과정에서 야기되는 Fe% 합금화도, 합금화 상분율(감마, 델타, 제타상), crater 등 복잡한 소재의 특성으로 인해 소재의 내식성 분석에 고려할 사항이 많다. 실제 여러 실험들을 통해서 GA재가 내식성에 영향이 있는 인자들에 대해 많은 연구가 진행되었지만 명확히 정량화되어 있지 않은 관계로 GA재의 내식성 관리 기준에 대해서도 명확하진 않은 상황이다. 본 연구에서는 당사재와 타사재의 고강도 GA재 (>440 MPa) 11종에 대해 crater분율, zeta상, 합금화도, 도금량 등의 다양한 도금 물성들을 조사하였다. 또한 이 시편들을 34일 동안의 복합염수 분무법(CCT)을 통해 얻은 최대 및 평균 블리스터 폭과 소재 표면품질 물성과의 상관관계를 통해서 부식과 연관된 관련인자들을 도출하고 정량적인 관계를 살펴보았다. GA재의 경우 다양한 물성들 중에서 도금 크레이터, 제타상, 합금화도 순으로 내식성에 영향을 주는 것으로 확인이 되었으며 이 세 인자들을 내식성 평가 지수화하여 GA재 생산시 효율적인 관리범위를 지정하는데 이용 가능할 수 있도록 diagram을 도출하였다. 따라서, 본 연구를 통하여 자동차사에서 요구하는 내식성 기준을 만족하기 위한 내식성 상관 인자들의 관리 수준을 정량화함으로써 보다 우수한 소재의 관리를 할 수 있도록 하고자 한다.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.15 no.1
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• pp.22-30
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• 2014

Self-photoinitiating acrylate (SPIA) which can undergo self-initiation under UV irradiation was synthesized by a Michael addition in the presence of a base catalyst. The SPIA polymerizations were investigated by photo-differential scanning calorimeter (photo-DSC) and surface physical properties such as pendulum hardness and pencil hardness. The results showed that the SPIA can cure upon UV irradiation by itself without a photoinitiator. But we found out that both the curing rate and the conversion were too low for the self-curing reaction of SPIA. In order to improve the SPIA curing properties, we introduced the SPIA/cationic hybrid system and observed the effects of the addition of commercial free radical type monomer and photoinitiator on the curing behaviors. SPIA/cationic hybrid system was the best suitable to improve the SPIA curing properties. The kinetic analysis indicated that the cationic monomer and photoinitiator apparently accelerated the cure reaction and rate of the hybrid SPIA system, mostly due to the synergistic effect of cationic monomer and photoinitiator increasing the mobility of active species and the generation of reactive species (free radical, cation) during the photopolymerization process. The physical properties showed that, unlike typical free radical system, the hybrid systems did not show oxygen inhibition effect because of cationic reaction on the coating surface.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.8 no.4
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• pp.553-561
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• 2020

Water-soluble rubber asphalt-based waterproofing material, which is one of the waterproofing materials for building structures, is mainly used indoors (toilet, kitchen, balcony, etc.). In general, asphalt-based materials are used for non-exposed installation, rather than as exposed type as they do not deviate from their usual basic black pigmentation, and water-soluble rubber asphalt-based coating waterproofing materials are basically limited to indoors because of their low physical properties. Accordingly, in order to improve the tensile and elongation properties, a silane coupling agent, an inorganic filler, and a processor oil w ere added to improve the physical properties, and accordingly, the basic physical properties of the outdoor coating waterproofing material quality standard were analyzed. As a result, the water-soluble rubber asphalt coating waterproofing material compared with the exposure quality standard showed a result that exceeded the basic physical property quality standard of silicone rubber in all items under test evaluation, but the tensile strength and tear strength of the first class of urethane rubber were chloroprene. It was found that the performance compared to the quality standards of rubber-based tear strength was about 34.2% to about 40.8%.

• Composites Research
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• v.36 no.4
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• pp.281-287
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• 2023

Environmental pollution from waste and the climate crisis, due to rising global average temperatures, are reaching critical levels threatening human survival. Research is ongoing across various fields to solve this problem, with a key focus on developing eco-friendly, carbon-neutral materials. Our study aimed to integrate natural fibers, known for their environmentally friendly properties and lower carbon emissions, with carbon fibers. In general, combining high-strength and low-strength materials results in intermediate properties. However, we found that certain properties in our study exceeded those of typical carbon fiber composite materials. To validate this, we produced both carbon fiber composite materials and carbon fiber/natural fiber hybrid composite materials. We then compared their mechanical properties using a range of specific tests. Our results revealed that the hybrid composite material exhibited superior bending strength and fracture toughness compared to the carbon fiber composite material. We also identified the underlying mechanisms contributing to this strength enhancement. This breakthrough suggests that the use of hybrid composite materials may allow the production of stronger structures. Moreover, this can play a significant role in mitigating environmental pollution and the climate crisis by reducing carbon emissions, a major contributing factor to these global challenges.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.116.1-116.1
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• 2017

본 연구는 PVD와 CVD를 동시에 사용한 하이브리드 공정시스템을 이용하여 Ti를 도핑한 Diamond-like carbon(DLC) 코팅 전극의 특성 분석에 대한 내용을 다루고 있다. DLC는 높은 경도, 낮은 마찰 계수, 화학적 안정성 등의 좋은 기계적 물성을 가지고 있어 주로 내마모성이 요구되는 분야에 주로 적용되어 왔다. 또한 DLC는 넓은 전위창 및 낮은 백그라운드 전류 등의 전기화학적 특성을 가지고 있어 최근 전극용으로 전도유망한 소재로 주목받고 있지만, 높은 비저항과 낮은 접착력은 여전히 극복해야할 문제로 남아있다. 본 연구에서는 Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) 법과 High power impulse magnetron sputtering (HiPIMS) 기법을 동시에 사용하여 Ti/TiC 하지층과 그 위에 Ti-DLC 막을 증착하였고, Ti 함량에 따른 DLC 박막의 특성변화를 살펴보았다. PVD/CVD 하이브리드 증착법에 의한 하지층은 DLC막과 기판사이의 밀착력을 향상시켰고, 기존 PECVD법과 비교하였을 때 하이브리드 증착법은 DLC 박막의 증착률을 크게 증가시켰다. DLC 박막에 소량의 Ti가 들어가면 C-C $sp^2$ 구조가 증가하여 전기적, 전기화학적 특성이 향상되었고, Ti의 함량이 일정 이상 증가하면 TiC의 영향을 받아 전기적, 전기화학적 특성이 나빠지는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서는 DLC를 전극으로 활용하기 위해 전기적 및 전기화학적 특성을 향상시키는 연구에 집중하였지만, 산업에 활용하기 위해서 기계적 물성향상과 수명에 관한 추가적인 연구가 이루어 진다면 DLC 전극 분야 발전에 많은 기여를 할 수 있을 것이라 생각한다.

• New & Renewable Energy
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• v.1 no.4 s.4
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• pp.19-24
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• 2005

수소 여과용 치밀질 membrane의 제조는 기존의 SC($SrCeO_3$)보다 높은 여과특성을 가지는 BC($BaCeO_3$)구조의 재료를 이용하여 시편을 제조하였고, 시편의 물성은 기공율, 수분에 대한 내구성 그리고 여과 특성을 측정하였다. 우선 열적 안정성 및 수분에 대한 내구성 향상은 $Y_2O_3$를 0.1mol첨가 하였을 때 1% 이내의 기공율을 가지고 있었으며 수분에 대한 안정성을 위해 boiling test에서도 균열이 발생되지 않고 안정적인 것을 확인할 수 있었다. 또한 여과 특성을 향상시키기 위해 Ce과 치환이 가능하고 전도성을 향상시킬 수 있는 $Ga_2O_3$, $La_2O_3$을 치환하여 물성을 측정한 결과 $Ga_2O_3$은 0.05, $La_2O_3$ 0.1mol%가 최적이었으며, 이들 중 $Ga_2O_3$가 0.05mol 첨가 되었을 때 가장 높은 이온 전도도 값을 얻었으며, $La_2O_3$이 첨가된 경우가 다음으로 높게 나타났다. 전자 전도성을 높이기 위하여 Pt를 sol로 만들어 나노 입자로 분산 시키는 방법으로 실험을 실시 $500^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 복합전도에 의해 전도도가 향상되어지는 것을 확인할 수 있다. 또한 이들 시편의 여과 특성을 측정한 전도도 측정의 결과와 동일한 결과를 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.511-511
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• 2013

균일한 전기 전도성 및 우수한 광투과성과 내화학성을 갖는 탄소나노튜브(CNT) 기반의 투명전도막(TCF)은 기존의 ITO 박막보다 우수한 유연성을 갖기 때문에 차세대 플렉시블 디스플레이 소재로서 많은 관심을 모으고 있다. 특히 낮은 저항과 투과도가 일정하면서 투명 전도막의 내구성을 향상 및 유지 시키는 연구는 상업화에 가장 필요한 연구 분야이다. 본 연구에서는 PET기판을 이용한 탄소나노튜브로 제작된 투명전도막 위에 오버 코팅을 통한 물성에 따른 내구성 개선 및 유지를 연구하였다. 오버 코팅 물질로는 실리콘계 투명 하드코팅 소재를 기본으로 하고 용매 및 합성 온도을 제어하여 내구성을 개선하고자 하였다. 연구결과 CNT 코팅층과 오버 코팅층과의 젖음성이 물성 향상에 가장 많은 영향을 끼치는 것을 관찰하였고, 특히 젖음성이 증가할수록 투과도와 전기전도도가 향상되는 것을 확인하였다. 구조 분석결과, 이러한 젖음성에 가장 많은 영향을 주는 것은 용매의 비점과 비중 그리고 용질의 합성 온도 임을 확인하였다. 또한 오버코팅 물질 중 고비점 용매가 고온 고습 환경에서 240시간 이상 내구성 테스트 결과, 투명전도성 평가 지수(${\sigma}DC/{\sigma}OP$)가 향상되었고 또한 테스트 전후의 HAZE 변화율이 10%이하 임을 확인하였다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.54 no.1
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• pp.137-141
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• 2010

Generally, polymer materials are not air-permeable and hydrophilic. In addition, they do not possess anti-fungal property. Hydrophilicity, air-permeability, and anti-fungal properties of new composites consisting of polymer, ceramic nanoparticles, and silver ion were investigated by contact angle measurements, air permeation time, and cell culture. The hydrophilic, air-permeable, and anti-fungal composites can be used in health care industry.