• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.683-688
• /
• 2018

본 논문에서는 탄소섬유를 이용한 면상발열체의 발열 상태를 영상처리 기술을 이용한 분석을 제안하였다. 면상발열체의 제작 방법은 탄소섬유를 작게 잘라 촙 상태로 만든 다음 분산제를 통하여 다시 결합시켜 준다. 그 다음 부직포 위에 분산제를 통해 결합된 탄소섬유 용액을 필터링 한다. 마지막 단계는 필터링된 탄소섬유를 건조 하면 부직포 형태의 면상 탄소 섬유를 얻을 수 있다. 면상발열체는 이렇게 제작된 면상 탄소 섬유에 전기를 인가하면 된다. 본 논문에서는 면상발열체를 4가지 방법으로 분석하였다. 분석 방법 중 면상 발열체의 발열특성 분석과 면상발열체의 발열속도 분석은 제작된 면상발열체가 정상군에 해당하는지를 확인한다. 절연 코팅 및 면상 발열체 모듈 분석은 실제 제품의 제작에 사용될 수 있는 면상발열체에 대해 영상처리 기술을 이용하여 2차원 이미지 분석이다. 면상발열체의 열화상 이미지 분석은 2차원 및 3차원으로 발열 상태를 분석할 뿐만 아니라, 발열의 상위온도 15~20%와 하위온도 15~20%를 이미지에 표시하는 프로그램 기법이다. 마지막 분석은 제작된 면상발열체의 상태를 화면에 직접 보여줌으로써 제작 과정 중 잘못된 부분을 쉽게 찾을 수 있다. 이와 같은 면상발열체의 이미지 분석 방법은 기존의 방법과 결합하여 발열상태를 더욱 정밀하게 분석할 수 있었다.

• 디지털융복합연구
• /
• 제11권9호
• /
• pp.247-254
• /
• 2013

본 연구는 탄소 면상발열체를 퇴행성 슬관절염 환자에게 적용하여 통증과 기능정도를 알아보는 목적으로 시행되었다. 연구 대상자는 2010년 7월부터 2010년 9월까지 C지역에 세 기관에서 총 45명을 대상으로 실험하였다. 대조군(n=15, 여성노인, 무처치)과 기존 세라믹 원적외선군(n=15, 여성노인, 원적외선 적용), 탄소 면상발열체군(n=15, 여성노인, 탄소면상발열체 적용)로 분류하고 치료는 1주에 3회, 3주씩 총 9회 30분씩 원적외선을 양 무릎에 적용하였다. 평가는 실험 전, 실험 후, 3주 후에 측정하였다. 처치후 VAS, PPT, K-WOMAC으로 평가하였다. 연구 결과를 통해 탄소 면상발열체를 사용한 원적외선 온열치료가 퇴행성 슬관절염의 통증감소와 기능향상 효과를 보인바 향후 임상에서 퇴행성 슬관절염 환자에게 치료방법의 하나로 사용 될 것으로 생각된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.168.2-168.2
• /
• 2017

발열체는 전기 에너지를 열 에너지로 변환시키는 전기 저항체인데, Ni-Cr계 합금이 발열 가능 온도가 범위가 크고 열 효율 및 내 산화성, 내 부식성이 우수하여 발열체로 많이 사용되고 있다. 그리고 기존의 선형 발열체의 효율성을 개선한 면상 발열체가 개발되었고, 최근 나노 기술의 발달로 나노크기의 ITO(Indium Tin Oxide) 입자나 탄소나노튜브가 코팅된 형태의 투명 면상 발열체가 개발되어 주목을 받고 있다. 투명 면상 발열체는 발열체의 형태를 거시적으로 확인할 수 없기 때문에 자동차의 전면 유리 히터 및 건축용 기능성 창호 등의 심미적 효과를 요구하는 제품에 사용될 수 있다. 본 연구에서는 PVP(Poly vinyl Pirrolidone)을 이용하여 Ni-Cr Nanofiber 제조를 위한 효율적인 전기 방사 조건을 도출한다. PVP 질량에 따라서 Ethanol과 Methanol, 물을 이용하여 viscosity와 ion conduciviy를 조절하였고, 전기방사 조건으로 bead를 최소화 하는 나노섬유를 얻었다. 이어서 Ni-Cr/PVP 용액은 Metal Precursor wt.% 조절 및 방사조건으로 100~300nm의 직경을 가진 나노 섬유를 얻을 수 있었다. 산화/환원 열처리 후 PVP와 Oxide가 제거된 Ni-Cr nanofiber를 합성하였다. Nanofiber 형상은 FE-SEM으로 측정하였으며, XRD, FT-IR 분석을 통해 제작된 나노 섬유의 구조적 특성을 확인하였다.

• Composites Research
• /
• 제31권6호
• /
• pp.412-420
• /
• 2018

본 연구에서는 면상발열체 특성을 향상시키기 위해 피치계 탄소종이에 전도성 탄소필러로 석유계 코크스, 카본블랙, 흑연을 페놀수지와 함께 함침시켰으며, 탄소종이에 함침된 탄소필러가 물리화학적 성질에 미치는 영향을 전기적, 열적 특성 분석을 통해 고찰하였다. 그 결과, 면저항과 계면접촉저항이 선형적으로 감소하였으며, 탄소필러의 함량이 증가함으로써 전기전도도와 열전도도가 향상하였다. 또한, 탄소종이에 1~5 V 전압을 인가하였을 경우 탄소종이의 면상발열 특성을 관찰하였을 때 5 V 전압에서 최대 $125.01^{\circ}C$로 발열 특성을 나타내었다. 이러한 결과는 탄소섬유 사이에 존재하는 미세공극이 채워짐으로써, 전기적 네트워크가 형성되어 전기적 및 열적 특성이 향상되었기 때문이다.

• 대한조선학회지
• /
• 제56권1호
• /
• pp.51-56
• /
• 2019

• Composites Research
• /
• 제33권6호
• /
• pp.395-400
• /
• 2020

본 연구에서는 카본나노튜브(CNT) 면상발열체에 preceramic polymer 중 하나인 실세스퀴아잔을 코팅하여 고온에서 안정적인 발열이 가능한 CNT/SiCN 복합체 시트를 제조하였다. 제조된 복합체 필름은 FE-SEM을 통해 실세스퀴아잔이 CNT 면상발열체의 표면을 모두 코팅한 것을 확인하였다. 또한 800℃의 열처리를 통해 실세 스퀴아잔이 SiCN 세라믹으로 전환되어도 표면의 결함이 발견되지 않고 온전한 구조를 유지하는 것을 확인하였다. CNT/SiCN 복합체 시트는 질소와 공기 분위기 모두에서 기존의 CNT 시트보다도 높은 열적 안정성을 확보할 수 있었다. 마지막으로 제조된 CNT/SiCN 복합체 필름은 대기 중에서 700℃ 이상의 온도로 발열이 가능하였고 발열 후 온도를 식히고 재발열 또한 성공적으로 이루어졌다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.131-137
• /
• 2015

본 연구의 목적은 기존에 사용 중인 X선 발생장치의 촬영대를 따뜻하게 가열하면서도 X선 감약이 적은 탄소나노튜브(carbon nano tube, CNT) 발열체를 사용하여 가열장치를 구비한 X선 발생장치용 부착형 촬영대의 고안 및 설계를 하고자 한다. 고안된 제품의 구성은 부착형 탄소발열체 촬영대로서 기존 X선 촬영대, 탄소나노튜브 면상발열체, 전극선, 난연 처방된 보호필름과 바닥필름으로 구성되어 있다. 본 고안 제품의 특징과 장점은 냉기(冷氣)를 느끼는 촬영대에서 환의를 착용하고 검사를 받는 환자에게 온화한 느낌과 안전감을 제공하고 심적인 불안감을 해소하여 검사에 도움을 줄 수 있기 때문에 임상 적용을 적극 권장하는 바이다.

• 청정기술
• /
• 제28권4호
• /
• pp.278-284
• /
• 2022

본 연구는 1차원의 Carbon nanotube (CNT)와 2차원의 MXene을 최적의 비율로 배합한 우수한 전기전도성과 발열특성을 가진 저차원 복합소재 기반 면상발열체를 제안한다. CNT와 MXene을 친환경 소재인 Waterborne polyurethane (WPU)과 배합하되, MXene과 CNT의 중량비율을 3:1, 1:1, 1:3, 1:7, 1:14로 다르게 적용하고 WPU는 동일한 비율로 적용하였다. 그 결과, CNT 비율이 높을수록 면저항이 낮아지고 발열온도가 높아지는 것을 확인하였다. MXene과 CNT를 1:7, 1:14로 배합하는 경우 CNT-WPU 면상발열체보다 더 낮은 면저항과 높은 발열온도를 보여주었다. 이는 1차원 CNT와 2차원 MXene의 최적 배합으로 고밀도 네트워크가 형성되어 평평한 표면이 형성되기 때문이다. 위 우수한 전기적 특성을 가진 저차원 복합소재는 플렉서블 소자에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 공업화학
• /
• 제20권6호
• /
• pp.692-695
• /
• 2009

바닥의 전기난방 장치로 사용할 수 있는 오믹 줄 방전 현상을 이용하는 면상발열체 전극기술을 개발하였다. Super pure black의 탄소재료와 polyvinylidene fluoride의 고분자 재료를 이용하여 제조한 복합 전극 합제를 PET에 박막 도포하여 전극을 제조하였다. 전극에 대한 조성 첨가제로서 multi-walled carbon nanotube와 연옥 분말을 사용하였다. 개발한 면상발열체 전극의 비저항과 전극의 접착강도 및 전극의 강도에 대하여 연구하였다. 연옥 분말의 첨가는 비저항과 강도에 미치는 영향이 적었으며, carbon nanotube의 첨가는 전극의 비전도도와 경도를 향상하였다. 다양한 조성의 오믹 줄 방전 전극의 특성을 연구하였다.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2020

This study deals with the fabrication and thermal characterization of planar heating elements attached to the backside of the reflector used in the electrodeless lamp of a freezer. We tried to solve the problem of the local heat generation of the linear heating element that occurs about 50℃. The homogeneous dispersion and manufacturing excellence of the planar heating element produced were confirmed through SEM and EDS. In addition, the test specimens was prepared according to the change in the ratio of carbon fiber to the basis weight of the planar heating element, and a sample having a basis weight of 50g/㎡ having a content ratio of carbon fiber of 70% was selected. That sample showed low surface resistance of 4.3Ω/sq and high temperature of about 81℃ at 6V. Durability was confirmed by performing repeated bending evaluation of 3000 cycles for the sample. Large area test specimens were prepared to be applied to the actual reflector, insulated by EVA film and analyzed for their thermal characteristics. From 13V application, the temperature of the linear heating element was higher than 50℃ and the average temperature of 68℃ was maximum at 18V.