• 대한기계학회논문집A
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• 제36권4호
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• pp.465-474
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• 2012

본 연구에서는 수 많은 입자가 포함된 다물체 동역학 모델을 시뮬레이션 하여 그 결과를 도출하였다. 수 많은 입자들은 GPU 를 적용한 이산 요소법을 이용해 풀었다. 입자들의 Contact Force 를 계산하기 위해 Fast Algorithm 이 적용되었고 계산 속도 향상을 위해 NVIDIA 사의 CUDA 프로그래밍을 하였다. 입자들간의 계산은 Explicit 적분기가 사용되었으며 다물체 동역학은 순환 공식(Recursive Formulation)을 사용 하고 Implicit 적분기를 사용하였다. 입자들과 다물체 사이의 Contact Force 를 동시에 시뮬레이션 하기 위해서 입자동역학과 다물체 동역학의 통합해석을 할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 수치 실험의 예로서 화물트럭의 입자 영향을 알아 보기 위한 화물트럭 모델과 대부분의 동력 전달 장치에 사용되는 기어 모델을 시뮬레이션 하였다.

• 공업화학
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• 제25권6호
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• pp.564-569
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• 2014

지르코니아 나노분말을 수열합성법으로 제조하였으며, 반응온도, 반응시간, 침전제의 종류 및 농도, 전구체의 종류를 실험 변수로 하였고, 각각의 제조된 분말을 X-선 회절(XRD)과 주사전자현미경(FE-SEM)을 통해 입자크기 및 결정상을 측정하였다. 침전제의 농도 증가에 따라 지르코니아 입자크기가 증가하였으며, 입자의 결정화도도 높아졌고, KOH 보다 NaOH 침전제를 사용하였을 경우, 입자 성장 속도가 증가하였다. 이는 입자의 크기 컨트롤에 있어 NaOH를 사용하는 경우보다 KOH를 사용하는 것이 더 효과적이었다. 4 h의 수열반응시간에서는 4 h의 수열반응시간에서는 비정질의 지르코니아 입자가 발견되었지만, 8 h 이상 합성 시, 단사정상의 지르코니아 입자가 생성됨을 확인하였고, 반응시간이 길어짐에 따라 지르코니아 입자의 폭이 소폭으로 줄어들고, 길이는 소폭 늘어남을 확인하였다. 동일한 합성 조건에서 전구체로서 zirconium (IV) acetate, zirconium nitrate, zirconium chloride 중에서 zirconium chloride를 사용하여 합성하였을 경우, 입자의 크기가 가장 작게 형성되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.6439-6444
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• 2015

지구온난화 방지를 위해 이산화탄소를 제거하는 다양한 방법 중 이산화탄소 포집 및 저장 기술이 가장 유망한 기술로 부각되고 있다. 이산화탄소 포집 및 저장기술이 상용화되기 위해서는 저가의 효율적인 흡수제 개발이 필수적이다. 본 연구에서는 금속 나노입자를 이용하여 이산화탄소 흡수속도를 촉진하는 연구를 수행하였다. 코발트, 아연, 니켈의 세 가지 금속나노입자를 합성하였으며 나노입자 합성 방법 중 습식법과 건식법에 의한 영향을 비교 분석하였다. pH 변화를 이용한 이산화탄소 흡수 속도 측정 결과 습식법으로 제조한 니켈 금속나노입자가 가장 우수한 이산화탄소 흡수 속도 촉진효과를 보였다. 금속 나노입자를 이산화탄소 포집공정에 적용할 경우 흡수탑의 크기를 작게 하여 경제적인 공정 구현이 도움이 될 것으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제18권1호
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• pp.41-47
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• 2007

Wyler법으로 제조된 구리프탈로시아닌(Cupc)을 kneader, attritor, SC-mill 및 acid pasting법으로 미분쇄하여 입자 크기, 모양, 결정구조를 비교하였다. Cupc 표준물질은 산업적으로 우수한 acid pasting, kneader법으로 제조하여 사용하였고, attritor, SC-mill로 분쇄한 후, 입도분석기, 전자현미경(SEM), X-선 회절스펙트럼(XRD)으로 입자특성을 분석하여 상호 비교하였다. SC-mill의 경우, 분쇄시간에 따라 입도분석기와 전자현미경으로 측정하였을 때, 90 min간의 분쇄시간 까지는 입자크기가 감소하였으나 그 이후부터는 Cupc의 강한 응집으로 평균입자크기가 증가하였다. Attritor로부터 건식 분쇄한 Cupc는 강한 응집에 의해 입도분석기로 입자크기를 측정할 수 없었지만, XRD peak intensity로부터 최적분쇄시간을 간접적으로 예측할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권3호
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• pp.275-282
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• 2014

입자강화 금속기지 복합재는 입자와 기지재간의 열팽창계수 차이와 탄소성 강성도의 차이에 따라 변형률 구배가 발생하고 이로 인한 기하적 필수 전위가 입자 주위에 형성됨에 따라 변형시 입자 크기 의존 길이 스케일에 의한 강화 효과를 가지고 있다. 본 연구에서는 유한요소법을 활용하여 복합재를 압밀 성형할 때 입자 주위에 펀칭되는 기하적 필수 전위에 의한 강도 증가를 입자 주위 영역에 부가시켜 입자 의존 길이 스케일이 복합재의 입자 경계 파손 및 기지재의 연성 파손에 미치는 영향을 살펴 보았다. 파손 거동은 입자의 크기와 체적비를 달리하고, 특히 분리 에너지와 강도 등의 경계 파손 물성값을 변화시켜가는 매개변수적 계산을 수행하여 관찰하였다. 두 개의 파손 모드는 서로 영향을 미치면서 입자 크기 의존 길이 스케일에 밀접하게 연관됨을 보였다. 즉 입자의 크기가 작은 경우에 입자의 크기가 큰 경우에 비하여 입자를 둘러싸고 있는 기하적 필수 전위가 상대적으로 더 집적됨으로 인해 입자경계와 기지재의 연성 파손에 의한 복합재의 파손 개시가 지연되고 파손이 진행되는 동안의 유동 응력 감소도 상대적으로 작은 것을 보였다.

• 공업화학
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• 제35권2호
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• pp.67-78
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• 2024

흡광은 측정이 간편하고 해석의 직관성이 높다는 점에서 생화학 기반 분석법의 신호로서 강점을 가진다. 흡광을 가지는 물질 중에서 금 나노입자는 화학적 안정성, 생물학적 친화성, 가시광선 범위에서 야기되는 국소 표면 플라즈몬 공명(localized surface plasmon resonance, LSPR)에 의한 독특한 광학적 특성 등의 유용한 성질을 지니며, 특정 표적 물질에만 유효한 다른 발색물질과 비교해 항체나 압타머 등 다양한 검출 활성물질과 접합이 용이하여 확장성을 가진다. 특히, 기질의 산화로 발색을 야기하는 효소 기반 발색법에 비해 낮은 가격, 쉬운 입자 합성, 높은 환경안정성 등의 장점으로 인해 비색화 분석법의 신호물질로서 광범위하게 연구되고 있다. 본 총설에서는 이와 같은 금 나노입자를 신호물질로 활용하는 다양한 전략을 최근의 연구들을 중심으로 요약 정리하였으며, 입자의 형태에 광학 특성이 영향을 받는 금 나노입자의 특징에 착안하여 신호생성 시에 활용한 금 나노입자의 형태 제어 전략을 기준으로 문헌들을 분류하고 검토하였다. 이를 통해 이미 오랜 기간 활용되어온 금 나노입자가 현재에도 흡광 신호물질로서 여전히 활발하게 연구되고 있다는 사실을 고찰하고, 향후에도 광범위하고 지속적으로 개선될 여지를 가진다는 점을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권6호
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• pp.784-791
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• 2018

다양한 합성조건에서 UiO-66 입자를 합성하여 수소정제용 이산화탄소 흡착량에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 통계학적 실험계획법을 이용하여 실험계획을 세우고 도출된 결과를 이용하여 분석하였다. 합성시간, 온도 및 아세트산의 용량이 증가할 수록 UiO-66입자의 결정도가 증가하였다. 특히 아세트산의 용량이 입자의 결정도를 결정하는데 중요한 인자로 확인되었다. 질소흡착법으로 측정한 입자의 비표면적의 경우도 유사한 경향을 보였다. 실험계획법 중 일반요인분석을 이용하여 주요 인자에 대한 주효과도 및 교호작용을 분석하였다. 또한 비선형 회귀법을 이용하여 이산화탄소 흡착량을 예측하였고, 모든 범위에서 대하여 흡착성능을 표면도와 등고선도를 통해 제시하였다.

• 공업화학
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• 제17권4호
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• pp.381-385
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• 2006

에멀젼 입자 표면의 새로운 형태학적 분석을 위하여 원자간력 현미경을 이용한 위상지연 가시화법을 응용하여 폴리우레탄 수지와 아크릴레이트 수지로 구성된 폴리우레탄 아크릴레이트 하이브리드 에멀젼의 형태 및 물성 연구를 시도하였다. 데이터의 분석을 위하여 순수한 수분산 폴리우레탄과 아크릴레이트 에멀젼 입자를 각각 합성하였고, 유사한 형태로 합성된 두 입자에 대한 각각의 서로 다른 위상지연의 크기를 얻을 수 있었다. 이들 데이터를 기준으로 수십 나노미터의 분해능으로 폴리우레탄 속에 혼성된 아크릴 수지의 입자표면을 구별하고 특성을 분석하였다. 따라서 위상지연 가시화법의 응용으로 서로 다른 2가지 화합물의 특성을 구분하고 이를 가시화 할 수 있는 새로운 가능성을 제시하였고, 이러한 분석법은 유기 합성 고분자의 입자 표면분석 및 물성연구에 유용함을 기술하였다.

• 공업화학
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• 제7권6호
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• pp.1061-1068
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• 1996

본 연구는 다공성 입자에 전도성 단량체를 침투시켜서 전도성 고분자 복합체를 제조하는 연구로 다단계 seed 중합법을 이용하여 입자를 제조하고, 용매추출법으로 선형 고분자를 제거하는 방법으로 specific pore volume 및 specific surface area가 각기 다른 다공성 입자를 제조하였고, 이 다공성 입자를 모체 고분자로 하여 도핑제를 산화용액에 녹여 흡수시키고 건조한 뒤 전도성 단량체를 유기용매에 녹여 다공성 입자에 침투시킨 후 중합하여 전도성 복합체를 제조하였다. 이때, 모체 고분자에 침투되는 전도성 단량체의 농도 및 유기용매와 산화제의 산화용매 등을 중합 변수로하여 이 변수들과 전도도와의 상관 관계를 살펴보았다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1339-1340
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• 2007

본 연구에서는 이종 차원 나노선과 나노입자의 결합에 따른 단일 나노선 소자의 전기적 특성 및 메모리 효과를 연구하였다. 열증착법으로 성장 된 p 형 Si 나노선에 Atomic Layer Deposition (ALD) 방법으로 10nm의 $Al_{2}O_{3}$를 증착한 후 Low Precensure - Chemical Vapor Deposition (LP-CVD)를 이용하여 Polycrystalline Sicon(Poly-Si)을 Si 나노선 위에 5nm 증착하고 습식 에칭법을 이용하여 poly Si 내의 $SiO_x$를 제거하여 Si 나노입자를 Si 나노선 위에 형성시켰다. 그 후 포토리소그래피 공정을 이용하여 Top gate 형태의 나노선-나노입자 이종결합 Field-Effect Transistor (FET) 소자를 제작하여 게이트 전압에 따른 드레인 전류-전압($I_{DS}-V_{DS}$)의 변화를 측정하여 나노선의 전기 소자로서의 특성을 확인하고, 게이트 전압을 양방향으로 swing 하면서 인가하여 $I_{DS}$ 전류 특성이 변화하는 것을 통해 메모리 효과를 조사하였다. 또한 나노입자의 결합이 게이트 전압의 인가 시간에 따라 드레인 전류에 영향을 미치는 것을 확인하여 메모리 소자로서의 가능성을 확인하였다.