• Ceramist
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• v.4 no.3
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• pp.122-127
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• 2001

나노복합재료는 기계적, 전기적, 전자기적 특성을 향상하거나 새로운 기능을 갖는 신소재를 제조할 수 있는 가능성으로 인하여 많은 주목을 받고 있다. 우수한 특성을 갖는 나노복합재료의 제조에 있어서 주의할 점은, 나노복합재료가 다른 세라믹재료에 비하여 제조공정에 민감하게 영향을 받는다는 것이다. 출발원료, 혼합방법, 건조방법 등의 선택에 따라서 특성이 향상될 수도 있고 역으로 저하될 수도 있다. 이러한 현상은, 초미립자의 비표면적이 크기 때문에 균일한 분산이 어렵고 응집이 발생하기 쉽기 때문이라 생각된다. $Si_3N_4/SiC$ 나노복합재료의 경우는 고온강도와 열피로에 대한 저항성이 획기적으로 향상되어 $1400^{\circ}C$ 이상에서도 사용할 수 있는 초고온재료로로서의 가능성을 갖고 있다. 그러나 이러한 나노복합재료의 실용화를 위해서는 제조공정이 단순하고, 경제성이 있는 신 공정의 개발과 GPS 소결 등에 관하여 보다 많은 연구가 필요하다. 그러나 계속적인 환경오염에 관한 국제적 규제의 강화, 국제 원유가의 상승 등은 열기관의 열효율 향상을 위해서 초고온에서 사용할 수 있는 나노복합재료와 같은 재료를 요구할 것이며, 또한 정보통신산업 발전에 따른 소형화, 고 기능화는 우수한 특성과 새로운 기능을 갖는 나노복합재료의 개발과 실용화를 앞당기는 계기가 될 것으로 생각된다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.228-228
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• 2003

고강성 탄소섬유는 높은 비강도 및 고 강성 특성 때문에 탄소-탄소 복합재료의 가장 우수한 강화재로 각광을 받고 있다. 이 섬유는 미세 결정립의 높은 이방성을 나타내며, 이러한 높은 흑연화 특성은 기계적, 전기적, 전기적 그리고 화학적 특성 등을 좋게한다. 이러한 모든 방면에서의 우수한 특성 때문에 항공우주 재료분야에 의심 없이 가장 우수한 재료로 고려되고 있다. 이렇게 가벼우면서 고온강도가 요구되는 재료로써 탄소재료가 이용되면서 rocket의 nozzle이나 nosecone으로의 응용에는 고온 산화가 중요한 연구주제로 대두되어 왔다. 탄소재료의 산화반응은 결정구조 인자 및 그 배열에 가장 큰 영향을 받는다고 알려져 있는데, 출발원료 및 제조 조건에 따라 그 구조 및 배열이 현격하게 달라진다. 탄소재료의 구조 해석은 주로 TEM과 XRD를 이용해 왔다. 많은 연구자들은 오래 전부터 탄소재료 연구에 TEM에서 얻은 상이 불확실하고 문제가 있다고 보고하였고, 최근 TEM 장치의 발달과 더불어 실제 구조를 얻기가 가능함을 보여주고 있다 그러나 TEM 시편은 여전히 작고 시편으로부터 얻는 정보는 불과 nm 수준이다. 따라서 일반적으로 TEM으로 얻은 정량적인 정보는 불과 특정한 점에서의 정보이기 때문에 여전히 논란의 소지가 많다. XRD는 탄소재료의 미세구조 해석을 위하여 가장 널리 이용되는 분석기기이다.

• 전기의세계
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• v.34 no.6
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• pp.323-329
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• 1985

유전재료는 넓은 의미로 보아 절연재료(insulators)를 포함시켜 고찰되므로 정확히 한계를 짖기가 어려원진다. 절연재료는 전기적으로 부도체를 의미하며 전기적으로 서로 다른 potential을 갖는 도전성 물질을 분리시키는 역할을 하고, 접촉에 의한 사고를 방지하기도 한다. 유전재료는 electric field와 절연재료 사이에 일어나는 교호작용, 즉 polarization이 중요한 역할을 등장할 때 유전재료라 불리어진다. 따라서 절연재료의 특성을 강전류의 이용에 우선순위를 두는 반면, 유전특성은 high frequency 또는 capacitor에로의 응용에 중점을 두게 된다. 이러한 절연재료 및 유전재료의 재질은 ceramic 또는 glass와 무기재료나 plastic과 같은 유기재료, 나아가 fluid 및 gas상태에서도 찾을수 있게 된다. 어느 특정한 용도에의 응용에는 이러한 전기적 특성 이외에도 기계적, 열적 특성 및 주위의 환경과 분위기에 대한 내구성 뿐만 아니라 더 나아가 제조공정상의 문제점들도 대두된다.

• 전기의세계
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• v.34 no.6
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• pp.346-351
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• 1985

고투자율비정질금속자성재료는 원자비가 종래의 고투자율금속자성료보다도 싸고, 제조공정도 간단하게 될 가능성이 있기 때문에 낮은 가격으로도 제작할 수 있는 가능성이 있다. 자기특성에 관해서는 주규소강판에 비하여 포화자속밀도는 낮지만 철손이 상당히 작은 특징이 있으며 퍼말로이에 비해서는 훨씬 높은 투자율 및 포화자속밀도를 갖는다. 따라선 싼값으로 공급된다면 재래의 재료에 대치될 가능성이 커지게 된다. 이미 구미에서는 전자기기용자심 뿐만 아니라 배전용변압기의 철심으로서 실용화가 진행되고 있다. 기계적특성에서도 강도가 현저히 높고, 인성이 풍부하여, 내마모성이 뛰어나다. 이러한 특성과 자기특성을 함께 살린 응용면으로서 자기헤드, 재료, 자기차폐재료 등을 들 수 가 있다. 이상은 고투자율비창질금속자성재료의 실용화와 관련된 유리한 측면인데, 이 재료는 본질적으로 불안저이평횡상태에 있기 때문에, 자기적 및 기계적 특성이 열적으로 불안정하다고 하는 큰 난점을 가지고 있다. 물론 이러한 열적특성을 적극적으로 활용하는 면도 생각되지만, 이 문제는 실용화를 위해서는 큰 방벽이라고 할 수 있을 것이다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.5 no.4
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• pp.374-384
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• 1992

마이카/실리콘 복합재료의 필라로 사용되는 마이카 플레이크의 아스펙비가 복합재료의 전기적, 기계적 특성에 미치는 영향을 연구하기 위하여 아스펙비가 각각 250, 500, 800인 세 종류의 마이카 플레이크로 마이카 페이프를 만들어 계면 결합제를 처리한 후 실리콘 수지에 함침, 경화시켜 복합재료를 제작하였다. 아스펙비 500인 시료에서 가장 양호한 전기, 기계적 특성이 얻어졌으며 필라와 매트릭스 사이의 계면 결합제 최적 적용량은 마이카 페이프에 대한 무게비 0.3%이며 마이카 함유량은 전체시료의 80%일때 유전 특성이 가장 우수했으며 PET를 마이카/실리콘 복합재료 양면에 코팅하면 더욱 전기, 기계적 특성이 우수한 복합재료가 실현된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.133-133
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• 2019

하천의 하상재료는 전반적인 하천 계획 및 정비 등의 기초자료이다. 특히 하천의 하상재료 조사는 하천의 조도계수 산정, 하천의 유사이송 특성 분석 및 하천 서식처 등의 하천환경 조사를 위하여 수행한다. 지금까지의 하천 하상재료 조사는 사람이 직접 하상토를 채취하거나 사진을 이용하여 대략적인 스케치를 통해 진행하다보니 자료의 품질에 대한 신뢰도가 떨어지고, 사람이 직접조사를 해야 하기 때문에 비용이 많이 필요하여 몇 개 지점을 대상으로 하상재료 조사를 수행해야 하는 등의 한계를 가지고 있다. 따라서 하천 환경 평가를 위한 하상재료 조사를 위해서는 좀 더 체계적이고 과학적인 기술 개발이 요구된다. 특히 물속의 하천 하상재료를 조사하는 것은 육안 또는 카메라를 이용한 조사로는 어려움이 많기 때문에 하천 전체의 공간적인 하상재료 조사를 위해서는 새로운 기술이 필요하다. 이에 본 연구에서는 보다 정확한 조도계수 산정을 위해 초분광 영상을 이용하여 하상재료를 분류하고, 이를 이용하여 하천 환경 평가를 할 수 있는 하상재료 분포도를 만들기 위한 하상재료의 분광특성 분석 연구를 수행하였다. 초분광 영상의 분광특성은 수백개의 밴드가 연속적으로 구성된 정보를 말하며, 영상 내 모든 화소의 파장정보를 포함하는 데이터 큐브형식으로 구성된다. 물체의 파장정보는 분광기나 초분광 영상 촬영 장치를 통해 수집할 수 있으며 파장정보는 파장과 이에 해당하는 영역의 반사도를 측정하여 하상재료의 분광반사특성으로 확인할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 하천의 다양한 하상재료들만의 고유 분광반사특성을 분석하여 하상재료별 분광 라이브러리를 구축하고자 한다. 또한 이와 같이 하상재료별 분광 라이브러리를 구축한 결과를 활용하여 무인기 기반의 초분광 영상을 활용한 하천 하상재료 분류 기술을 개발하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 하상재료별 분광라이브러리를 구축하였고, 실제 하천에서 무인기 초분광 영상에 활용한 결과 수체가 존재하는 영역에서도 초분광 영상을 활용하여 하상재료의 분류가 가능한 것을 확인하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.36 no.2
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• pp.131-136
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• 2023

Nanocomposites have been considered innovative composite materials that have multi-functionality and high performance. Because the incorporation of nanoscale fillers may significantly improve the electrical, mechanical, and thermal properties of composites, numerous extensive studies on the characterization of nanocomposites with nanoscale fillers have been performed. In particular, the development of nanocomposites using carbon-based nanoscale fillers (e.g., carbon nanotubes, carbon black, graphene nanoplates) have attracted much interest in the composite field. This paper provides a review of recent advances in the electrical/mechanical characteristics of nanocomposites, which are essential for their practical applications. Furthermore, this paper revisits the recent research on multi-scale modeling, which is a promising approach for predicting the characteristics of nanocomposites. The current challenges and future development potentials for multi-scale modeling are also discussed.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.346-346
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• 2009

저손실 고투자율 특성을 갖는 $\alpha$-Fe 나노결정 자심재료를 제조하기 위해 열처리 온도를 변화시켰으며 투자율과 신호전송 특성을 측정한 결과 $510^{\circ}C$에서 열처리된 자심재료에서 가장 우수한 특성을 얻었다. 저주파 대역에서의 신호전송 특성은 자심재료의 자기적 특성에 지배적인 영향을 받으며, 고주파 대역의 신호전송 특성은 임피던스 매칭으로 향상시킬 수 있었다. 에어-캡은 $500{\mu}m$ 이상 적용할 때, 100 A이상까지 안정적인 특성을 발휘하였다. 그리고 고역통과 필터의 설계와 신호결합장치에의 적용을 통해 통신대역 이외의 노이즈를 제거할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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• 2002.05a
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• pp.114-117
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• 2002

현재 개발 중에 있는 비파괴 검사법인 Tapping Sound Analysis 의 실험적 검증을 위한 연구를 수행하였다. 손상이 없는 복합재료 구조물과 손상이 있는 복합재료 구조물에 대한 타격 실험을 통해 타격음과 타격력을 측정하여 비교하였다. Wavelet packet transform에 근거한 특성 추출법을 이용하여 타격음으로부터 손상 판단을 위한 특성을 추출하였다. 손상이 없는 구조물과 손상이 있는 구조물의 특성을 비교하기 위해, 특성 지수를 정의하였다. 정의된 특성 지수를 이용하여 손상이 없는 구조물과 손상이 있는 구조물의 타격음의 차이를 하나의 실수로 표현하였다.

• Ceramist
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• v.8 no.1
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• pp.50-56
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• 2005

압전재료의 다양한 에너지 변환특성 중 기계-전기 에너지간 변환 특성만을 이용하고자 하는 경우로 한정하고, 압전재료의 물성 및 진동모드, 재료물성 평가 사례들을 요약하여 소개하였다. 그러나 이상에서 설명한 압전특성은 매우 개략적인 개념으로서 우수한 압전 응용부품을 개발하기 위해서는 몇 가지 유의할 사항들이 있다. 압전재료는 보다 기본적으로 열에너지, 기계에너지, 전기에너지, 나아가서 Maxwell 방정식에 의해서 전기장과 연결되는 자기에너지까지도 연결시켜서 상호간에 에너지 변환작용을 일으킬 수 있는 특성을 가진다. 기계적 변형(S) = 탄성변형효과 + 역압전효과 + 열팽창효과 전기적 변위(D) = 압전효과 + 유전효과 + 초전효과 즉, 압전 응용부품이 온도변화 및 자기장이 인가되는 환경에서 순수하게 압전현상만을 이용하고자 한다면, 응용분야 및 주위환경에 따라 압전세라믹 소자가 외부 환경변화에 반응을 하지 않도록 적절한 차단 대책을 수립하여야만 한다. 그러나 압전재료의 외부 자기장의 변화에 대한 반응도는 전기장에 대한 반응도에 비해서 매우 작으므로 통상 무시해도 무방하다고 본다. 그리고 압전재료에서 전기장-기계장의 선형성이 보장되는 크기에는 뚜렷한 한계가 있고, 선형성 영역을 벗어나면 이력특성에 의해 비선형 특성 및 포화상태를 보이게 된다는 점 또한 주의하여야 할 점이다. 또한 압전특성은 Curie 온도이하에서만 존재하고, 그 이상의 온도에서는 쌍극자들의 지나친 운동성에 의해 결정 대칭성이 변하여 압전특성이 소멸되므로 사용 온도 구간에 엄격한 제한을 두어야 함도 응용에 유의하여야 한다.