• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 1995.04a
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• pp.76-76
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• 1995

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.19 no.6
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• pp.42-53
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• 2015

In this study, the influence of Al particle size, as an additive for solid propellant, on the mechanical erosion of the carbon-composite nozzle was evaluated. A new model which can predict the size and distribution of the agglomerated reaction product($Al(l)/Al_2O_3(l)$) was established, and the size of agglomerate were calculated according to the various initial size of Al in the solid propellant. With predicted results of the model, subsequently, the characteristics of mechanical erosion on the carbon-composite nozzle was estimated using a commercial CFD software, STAR CCM+. The result shows that the smaller the initial Al particles are, in the solid propellant, the lower is the mechanical erosion rate of the composite nozzle wall, especially for the nano-size Al particle.

• Composites Research
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• v.25 no.6
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• pp.178-185
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• 2012

One of a unique technique in manipulating a multifunctional composite is demonstrated in this study. An electric field is applied to a liquid suspension in order to align the inclusions along with the direction electric field. This is called FAiMTa(Field Aided Micro Tailoring). It makes orthotropic polymer composites by arranging the micro and/or nano size particle inclusions in chain-line formation. Several kinds of particles such as $Al_2O_3$, graphite, CNT(Carbon Nano Tube), W(Tungsten) are tested to verify the effectiveness of the FAiMTa. The particles redistributed in an epoxy suspension and their coupons show that mechanical and thermal properties of orthotropic and random composites containing those particles depend on the trend of particles' alignment. The micro-images of the functional composite from FAiMTa have been captures and their physical properties demonstrate their wide-range and state-of-the-art application for advanced multifunctional composites.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.48 no.6
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• pp.673-678
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• 2010

In the present study, mixed carbon-supported platinum(Pt) nanoparticles were prepared by a chemical reduction method of Pt precursor solution on two types of carbon materials such as activated carbons(ACs) and graphite nanofibers(GNFs). Average crystalline sizes and loading levels of Pt metal particles could be controlled by changing a content of GNFs. The highest electroactivity for methanol oxidation was obtained by preparing the carbon supports having 15 wt% GNFs. Furthermore, with an increase of GNFs content from 0% to 15%, an electrical conductivity was changed from $10^{-4}S/cm$ to $10^{-1}S/cm$. By an introduction of 10 wt% GNFs additive, the electroactivity of platinum particles was enhanced, but was saturated in the case of 15 wt% GNFs contents. This was related with the fact that the electroactivity change was dependent on the electrical conductivity of mixed carbon supports and Pt particle deposition content or deposition morphology.

• Composites Research
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• v.23 no.6
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• pp.1-6
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• 2010

The electrical conductivity of carbon-fiber reinforced plastics (CFRP's) has been improved by indium-tin oxide (ITO) nano-particle coating on carbon fibers for the purpose of lightning strike protection of composite fuselage skins. ITO nano-particles were coated on the surface of carbon fibers by spraying the colloidal suspension with 10~40% ITO content. The electrical conductivity of the CFRP has been increased more than three times after ITO coating, comparable to or higher than that of B-787 composite fuselage skins with metal wire-meshes on the outer surface, without sacrificing the tensile property due to the existence of nano-particles at fiber-matrix interface. The damage area by the simulated lightning strike was also verified for different materials and conditions by using ultrasonic C-scan image. As the electrical conductivity of 40% nano-ITO coated sample surpass that of the B-787 sample, the damage area by lightning strike also appeared comparable to that of the materials currently employed for composite fuselage construction.

• Polymer(Korea)
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• v.38 no.6
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• pp.767-773
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• 2014

Rheological and electrical properties of polystyrene (PS)/carbon nanotube (CNT) nanocomposites via coagulated precipitation were investigated. Chemical modification and surfactant wrapping of CNT to improve the dispersion of CNTs may reduce the intrinsic properties of pristine CNT. To avoid this problem, PS and CNTs were dissolved and dispersed in dimethylformamide and then PS/CNT nanocomposites were prepared by the coagulated precipitation of CNT-dispersed PS solution in water. The coagulated precipitation method was highly effective enhancing the electrical conductivity of nanocomposites. Furthermore, the effect of adding poly(styrene-co-divinylbenzene) crosslinked particles to PS matrix on the rheological and electrical properties was investigated. With the addition of the crosslinked particles, the electrical percolation threshold of CNT reduced to 0.25 wt% and electrical conductivity increased further. It is speculated that CNTs in the volume occupied by crosslinked particles helped electrical pathway formation.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.250-250
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• 2013

단일벽 탄소나노튜브(Single-walled nanotubes, SWNTs)는 나노스케일의 크기와 우수한 물성으로 인하여, 전자, 에너지, 바이오 분야로의 응용이 기대되고 있다. 특히 SWNTs의 직경을 제어하게 되면 튜브의 전도성 제어가 훨씬 수월하게 되어, 차세대 나노전자소자의 실현을 앞당길 수 있으며 이러한 이유로 많은 연구들이 현재 행해지고 있다. SWNTs의 직경제어 합성을 위해서는 현재 열화학기상증착법(Thermal chemical vapor deposition; TCVD)이 가장 일반적으로 이용되고 있으며, 합성 촉매와 합성되는 튜브의 직경과의 크기 연관성이 알려진 후로는, 촉매의 크기를 제어하여 SWNTs의 직경을 제어하고자 하는 연구들이 활발하게 보고되고 있다. 특히, 촉매 나노입자의 직경이 1~2 nm 이하로 감소될 경우, SWNTs의 직경 분포가 어떻게 변화할 것인지가 최근 가장 중요한 관심사로 남아 있으나, 이러한 크기의 금속입자는 나노입자의 융점저하 현상이 발현되는 영역이므로, SWNTs의 합성온도 영역에서 촉매 금속입자는 반액체(Semi-liquid) 상태로 존재할 것으로 추측하고 있다. 본 연구에서는 고온의 SWNTs 합성환경에서 금속나노촉매의 유동성을 제한하기 위하여 나노사이즈의 기공이 규칙적으로 정렬된 다공성 물질인 제올라이트를 촉매담지체로 이용하였고, 이 때 다양한 합성변수가 SWNTs의 직경에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. SWNTs의 합성을 위해 실리콘 산화막 기판 위에 제올라이트를 도포한 후, 합성 촉매로서 전자빔증발법을 통하여 수 ${\AA}$에서 수 nm 두께의 철 박막을 증착하였다. 합성은 메탄을 원료가스로 하여 TCVD법으로 실시하였다. 주요변수로는 제올라이트 종류, 증착하는 철 박막의 두께, 합성온도를 설정하였으며, 이에 따라 합성된 SWNTs의 합성수율 및 직경분포의 변화를 체계적으로 살펴보았다. SWNTs의 전체적인 합성수율의 변화는 SEM 관찰결과를 이용하였으며, SWNTs의 직경은 AFM 관찰 및 Raman 스펙트럼의 분석에서 도출하였다. 실험결과, 제올라이트 종류에 따라서는 명확한 튜브직경 분포의 변화 없이 비교적 좁은 직경분포를 갖는 SWNTs가 합성되었으며, 합성온도가 $850^{\circ}C$ 이하로 감소되면 합성수율이 현저히 감소되는 것을 알 수 있었다. 촉매박막의 두께가 1 nm 이상인 경우에서는 직경 5 nm 전후의 나노입자가 형성되었으며, 이때 SWNTs의 합성수율은 높았으나 다양한 직경의 튜브가 합성이 된 것을 확인할 수 있었다. 반면, 촉매입자의 크기가 2 nm 이하에서는 합성수율은 다소 저하되었으나, SWNTs의 직경분포의 폭이 상대적으로 훨씬 좁아지는 것을 알 수 있었다. 추후, 극미세 촉매와 저온합성 환경에서의 합성수율 향상을 위한 합성공정의 개량이 지속적으로 요구된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.220-220
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• 2008

물 첨가 열화학기상증착을 이용하여 750도에서 길고 수직 성장한 다중벽 탄소나노튜브를 합성하였다. 사용된 기판으로는 우선 실리콘 웨이퍼에 열 증착기로 확산 방지층으로 Ti 50 nm를 입히고 그 위에 Al 15 nm를 입히고 난 후 촉매 층으로 Invar 36 (63 wt% Fe, 37 wt% Ni)을 1 nm 얇게 증착하였다. 탄소나노튜브의 성장에 사용된 가스는 Ar, $C_2H_2$ 이다. Ar은 분위기 가스로 사용되었고, $C_2H_2$는 탄소나노튜브의 성장에 관여하는 가스이다. 또한, 합성중에 약간의 물을 첨가함으로 기존의 탄소나노튜브 성장 길이보다 10배 가량 더 성장 하였다. 이것은 합성 중의 물 첨가로 인해 촉매 입자들의 활동성이 기존에 비해 더 증가했다는 것을 보여준다. 합성된 탄소나노튜브의 길이와 정렬도를 보기 위해 주사전자현미경 (scanning electron microscopy, SEM)을 이용하였고, 탄소나노튜브의 지름과 벽의 개수를 파악하기 위해 투과전자현미경 (transmission electron microscopy)을 이용하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.50 no.4
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• pp.729-732
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• 2012

Herein we report the in-situ synthesis and direct decoration of chalcogenide naoparticles (NPs) onto multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) through an ionic liquid-assisted sonochemical method (ILASM). The as-obtained MWCNT/$BMimBF_4$/CdTe, MWCNT/$BMimBF_4$/ZnTe and MWCNT/$BMimBF_4$/ZnSe nanocomposites were characterized by TEM images and EDS spectra. In particular, the morphologies of nanocomposites such as bump-like, rough, and smooth core-shell structures were strongly influenced by the type of precursors and the interactions with MWCNT. This synthetic strategy opens a new way to directly synthesize and deposit semiconducting NPs (s-NPs) onto CNTs, which consist of binary components obtained from two precursors with different reaction rates.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.233-233
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• 2011

ECR 이온원을 가볍고 작게 하면서 운전을 단순화함으로써 유지보수를 최소화하는 것은 특히 의료용 중입자 가속기에서 매우 중요한 조건 중 하나가 된다. 탄소 다가 이온을 만들어내기 위한 의료용 중입자가속기의 이온원으로 영구자석형 ECR 이온원을 개념 설계하였다. 영구자석은 이온원 입출구에서 강력한 축방향 자장을 만들기 위한 솔레노이드 자석 두 개와 반경방향 자장을 만들어 주기 6극 자석으로 구성된다. 또한 축방향 자장 흐름을 효과적으로 만들어주기 위한 두 개의 링 형 자석을 추가하여 자장의 강도를 높였다. 그러나 영구자석으로만 만들어진 자장 구조는 제작과 동시에 고정이 되어 수정이 불가능하기 때문에 제작 후 매우 제한적인 운전영역을 가질 뿐 만 아니라 최악의 경우에는 운전조건을 찾지 못하는 경우도 발생할 수 있다. 따라서 본 설계에서는 그림과 같이 두 개의 작은 보조 솔레노이드 전자석을 추가하여, 최소한의 운전조건으로 ECR 이온원의 공명영역을 결정하는 최소 자장의 구조뿐만 아니라 축방향 자장의 세기도 각각 능동적으로 제어할 수 있도록 하였다. 또한 마이크로파원으로는 TWT (Traveling Wave Tube)를 사용하여 10 GHz에서 14 GHz 까지 다양한 주파수에서 운전이 가능할 수 있도록 설계하였다. 이러한 설계를 통하여 다양한 운전조건을 가질 수 있는 안정된 ECR 이온원을 부피가 작으면서도 유지보수를 최소화하는 구조로 만들 수 있으며, 본 이온원은 탄소 다가 이온을 만들어내기 위한 목적뿐 만 아니라 다양한 중이온을 작은 규모로 만들어내기 위한 장치에서도 사용될 수 있다.