• Composites Research
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• v.20 no.6
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• pp.1-7
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• 2007

Expanded graphite/carbon fiber hybrid conductive polymer composites were fabricated by the preform molding technique. The conductive fillers were mechanically mixed with a phenol resin to provide an electrical property to composites. The conductive filler loading was fixed at 60wt.% to accomplish a high electrical conductivity. Expanded graphites were excellent in forming a conductive networking by direct contacts between them while it was hard to get the high flexural strength over 40MPa with using only expanded graphite and phenol resin. In this study, carbon fibers were added in composites to compensate the weakened flexural strength. The effect of carbon fibers on the mechanical and electrical properties was examined according to the weight ratio of carbon fiber. As the carbon fiber ratio increased, the flexural strength increased until the carbon fiber ratio of 24wt.%, and then decreased afterward. The electrical conductivity gradually decreased as the increase of the carbon fiber ratio. This was attributed to the non-conducting regions generated among the carbon fibers and the reduction of the direct contact areas between expanded graphites.

• Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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• 1998.04a
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• pp.126-129
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• 1998

전기 전도성 고분자는 전하 이동체의 종류에 따라 이온과 전자 전도성 고분자로 구분되며 전자 전도성 고분자는 절연체인 고분자에 전도체를 혼합하는 전도성복합체와 본질적으로 전도성을 갖는 고분자로 나뉘어진다. 전도성복합체는 제법이 간단하여 이미 전기ㆍ전자산업에 많이 이용되고 있지만 일정한 전도도의 유지와 가공성 향상 및 염가의 제품 제조는 아직 과제로 남아있다.(중략)

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2001.07a
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• pp.219-219
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• 2001

최근 정전기 방지 및 전자파 차폐재료로 주목받고 있는 전도성 고분자를 절연체 고분자 표면에 코팅하여 정전기 방지 포장용으로 사용되는 투명 대전방지 고분자 쉬트 및 필름을 개발하였다. 현재 사용하고 있는 정전기 방지 포장용 고분자는 폴리스티렌이나 폴리비닐에 카본블랙을 혼합하거나 또는 계면활성제를 표면 에 코팅하여 사용하였다. 그러나 카본블랙을 섞은 경우는 카본입자가 불순물로 작용하여 제품을 오염시키고 검은색 불투명이기 때문에 포장 후 제품을 확인 할 수 없으며 카본 혼합에 따른 기저수지의 물성 약화 가 문제가 되고 있으며 계면활성제를 혼합하거나 코팅하여 사용하는 경우는 시간이 지남에 따라 전도성이 소멸되며 입자가 표면으로 blooming out되어 제품을 오염시키는 단점을 가지고 있다. 본 기술 개발에 의하여 얻어진 투명 전도성 고분자 쉬트 및 필름은 기저수지가 투명할 경우 550nm에서 투명도를 5% 이하로 감소시키며 전도성 물질로 고분자를 사용하기 때문에 영구적인 전도성을 가지며 기저 고분자의 물성을 그 대로 유지 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 개발품은 전자 부품 및 반도체 포장용 트레이, 캐리어 소재 및 정전기 방지를 필요로 하는 모든 분야에 사용될 수 있으며 전도성 부여 처리기술을 가지고 있기 때문에 포장, 운반 목적 외에 여러 가지 정전기 방지 처리분야에 적용이 가능하다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.161.1-161.1
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• 2015

복합소재는 두가지 이상의 서로 다른 물질을 조합하여, 단일 물질이 가질 수 없는 뛰어난 특성을 가진 소재로 그 중 전기 전도성 복합소재는 일반적으로 폴리머와 전도성 필러의 혼합을 통해 만들어 전자파 차폐, 대전 방지 등의 목적으로 사용되고 있다. 종류에 따라 기존 금속 소재에 비해 가볍거나 탄성율이 높은 등의 장점이 있으나 필러나 레진에 따라 재활용에 어려움이 있으며 전도성 필러로 주로 쓰이는 카본블랙 등이 석유/천연가스 등의 한정적 자원으로부터 만들어짐에 따라 환경적인 이슈가 최근 부각되고 있다. 목재는 가장 널리 쓰이는 소재 중 하나로 재생 가능하며 친환경적인 특성으로 인해 더욱 다양한 분야로의 활용이 모색되고 있다. 본 연구에서는 목재 소재의 탄화를 통해 만들어진 탄화목분의 전도성 필러로의 적용가능성을 시험하고자 CBT 레진과 탄화목분 필러의 복합소재를 제작하였다. 탄화 목분 복합소재의 전도성은 20 wt% 필러 함량 기준 카본블랙 복합소재 전도도에 20%에 이르렀으며, 전도도의 향상을 위해 필러의 플라즈마 처리 시 복합소재의 전도도가 급격히 향상되어, 카본 블랙 복합소재 전도도의 3배에 이르렀다. 플라즈마 처리가 탄화목분 복합소재의 전도도향상에 미치는 영향을 분석하기 위해 micro-CT, TGA 분석을 수행하였으며, 플라즈마 처리 시 탄화 목분 필러가 일부 미분화 되어 복합소재의 전도도를 향상하는 것으로 나타났다. 이와 같이 탄화 목분의 전도성 복합소재 적용과, 탄화목분의 플라즈마 처리를 통해 친환경적일 뿐만아니라 전도도도 우수한 복합소재를 구현하였으며, 실험적으로 전도도 향상 메커니즘을 확인하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.5
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• pp.1706-1716
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• 1991

본 연구에서는 혼합대류하는 연직원통휜 열전달에 미치는 복사효과에 Rossel- and 근사해법을 도입한 층류 경계층방정식과 휜 전도방정식을 동시에 해석하여 복사 -전도매개변수(radiation-conduction parameter) M, 대류-전도 매개변수(convectionc- onduction parameter) N$_{c}$, 부력매개변수(buoyancy force parameter) R$_{i}$ 그 리고 횡곡률 매개변수(transverse curvature parameter) .lambda.를 계산 파라미터로 하여 휜 최적설계의 기본이 되는 총열전단률, 무차원 국소등가열전달계수, 무차원 국소열플 럭스 및 휜온도분포를 계산할 수 있는 일반성있는 algorithm을 개발하고 휜 성능에 관 한 결과들을 제공함으로써, 좀 더 완전한 복사 열플럭스를 도입한, 다음 연구를 위한 범용의 기초자료를 얻는데 본 연구의 목적이 있다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.57.2-57.2
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• 2012

산소 이온 전도성 세라믹을 이용한 고체 산화물 연료전지의 전극은 원활한 전기화학반응을 위해, 이온 전도도, 전자 전도도 및 전기화학적 활성을 동시에 가지고 있어야 한다. 이를 위해 복합체 전극을 사용하며, 특히 음극의 경우 니켈(Nickel)과 Yttria-stabilized zirconia (YSZ)로 이루어진 복합체 전극을 혼합 및 소결을 통해 제조하여 사용하였다. 하지만, 니켈의 경우 탄화 수소 연료에서의 탄소 침적 문제와 열악한 산화환원 안정성(redox stability)등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 니켈대신 전도성 세라믹을 사용한 세라믹 복합체 음극 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 그 중 침투법(infiltration method)을 이용한 복합체 전극 제조 방법을 소개한다. 실제로 니켈 금속과 유사한 높은 전기 전도도를 갖는 Sr-doped Lanthanum Vanadate (LSV)을 이용해, YSZ-LSV 복합체 전극을 침투법을 이용해 제조하고, 소량의 촉매을 첨가하여, 이온전도도, 전자 전도도 및 촉매 활성을 갖는 복합체 음극을 제조하였다. 이 복합체 음극의 탄화수소에서의 연료전지 성능 및 redox stability을 측정하였다.

• Composites Research
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• v.19 no.2
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• pp.7-12
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• 2006

Graphite particle/carbon fiber hybrid conductive polymer composites were fabricated by the compression molding technique. Graphite particles were mixed with an epoxy resin to impart the electrical conductivity in the composite materials. In this study, graphite reinforced conductive polymer composites with high filler loadings were manufactured to accomplish high electrical conductivity above 100S/cm. Graphite particles were the main filler to increase the electrical conductivity of composites by direct contact between graphite particles. While high filler loadings are needed to attain good electrical conductivity, the composites becomes brittle. So carbon fiber was added to compensate weakened mechanical property. With increasing the carbon fiber loading ratio, the electrical conductivity gradually decreased because non-conducting regions were generated in the carbon fiber cluster among carbon fibers, while the flexural strength increased. In the case of carbon fiber 20wt.% of the total system, the electrical conductivity decreased 27%, whereas the flexural strength increased 12%.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.192-192
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• 2012

플라즈마 CVD와 아크방전법을 혼합한 하이브리드 공정을 통하여 알곤과 메탄 그리고 질소를 인입하여 Cr을 타겟으로한 아크방전과 기판에 전극을 인가하는 방식의 플라즈마 CVD공정을 복합화하여 금속이 함유된 Cr-C:H 박막을 합성하고, 공정에 질소를 인입하여 박막에 질소를 도핑하여 부내식성과 전기적 전도성에 관한 고찰을 하였다. 내부식성은 동전위분극시험에서 $1{\mu}A/cm^2$을 보였고, 전기저항은 $1m{\Omega}-cm$ 이하로 측정되어 내식성과 전기전도성을 동시에 갖는 박막을 합성할 수 있었다. 내식성과 전기전도성에 대한 원인규명을 위하여 박막의 구조분석을 XPS, XRD, Raman 분석을 통하여 실시하였다. 흑연화 탄소(Graphitic carbon)와 금속콤포짓(Metal composite)은 내식성에 영향을 주었으며, 전도성물질의 percolation효과와 질소와 탄소의 단일 결합과정에서 생성되는 잉여전자에 의한 단일 결합(C-N) 분율이 전기전도성에 영향을 주었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.54 no.1
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• pp.114-119
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• 2016

In this study, we tried to add the conductivity to natural polymer like bacterial cellulose (BC) coated with the conductive polymer PEDOT:PEG, graphene and silver nano-wire (AgNW). Sulfuric acid of 10 to 20% was previously mixed with PEDOT:PEG and then the solution was electron spin-coated on the BC membrane. And then, additive coating with graphene and AgNW were done to improve conductivity, which was examined by hall effect. As the result, we confirmed a considerable improvement of conductivity compared to BC-coated film without sulfuric acid treatment as $2.487{\times}10^{10}$ vs $8.093{\times}10^{15}$ ($1/cm^3$), showing higher electron density with $3.25{\times}10^5$ times. Also, we identified that changed particle type to the polymer type by sulfuric acid using SEM analysis. For FT-IR analysis, it was confirmed that S-O radical ($1200cm^{-1}$) increased in the sulfuric acid treatment than non-treated sulfuric acid. As the method used very small amount of PEDOT:PEG, its transparency could be kept, and pre-treatment process of sulfuric acid will be able to simplify the production process.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.120-120
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• 2010

최근 투명전도성 산화물(Transparent Conductive Oxide, TCO) 박막은 액정 표시소자(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 압전소자 및 태양전지의 투명소자로 사용되어지고 있다. 현재 가장 널리 사용되어지고 있는 투명전극물질인 인듐주석산화물(indium tin oxide, ITO)은 낮은 비저항과 높은 투과율을 가지고 있지만, 높은 원자재의 가격 및 수소플라즈마 처리시 In과 Sn이 환원되어 전기적, 광학적으로 불안정한 문제점들이 지적되고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 최근 적외선 및 가시광선 영역에서 높은 투과도 및 전기 전도성과 수소플라즈마에 대한 화학적 안정성을 갖는 ZnO를 기반으로 3족 원소를 첨가한 새로운 투명 전도막에 대한 연구가 활발하다. 본 연구에서는 RF-Magnetron Sputtering법을 이용하여 $Ga_2O_3$ 혼합비에 따라 제작된 ZnO(GZO) 박막들의 전기적, 광학적, 구조적인 특성들을 분석하였다. 측정결과, $Ga_2O_3$의 첨가량이 7 wt.%인 GZO 박막이 가시광선영역에서 80%이상의 높은 투과율과 $50.5\;\Omega/\Box$의 가장 낮은 면저항을 나타내었다. 이는 Ga원소가 다른 3족 원소와 격자결합을 비교할 때, 이온의 크기가 Zn원소와 비슷하여 최적화된 혼합율을 가지는 경우 격자결합을 최소화시켜 캐리어 밀도의 증가로 인해 높은 전도성을 가지며, 고온에서도 전기적 특성 및 내구성이 향상되기 때문이다. 또한 기판온도에 따른 열처리 특성으로서 기판의 온도를 $100^{\circ}{\sim}400^{\circ}C$까지 변화를 주어 실험하였다. X-선 회절패턴 분석결과 기판온도가 증가함에 따라 ZnO (002) 방향이 감소하는 반면 ZnO(103) 방향이 증가하였으며, 기판온도가 $300^{\circ}C$ 일 때 $17.1\;\Omega/\Box$의로 가장 낮은 면저항이 나타났다. 이는 SEM 이미지를 분석한 결과, 실온에서 제작된 박막과 비교해 300 에서 증착된 GZO 박막이 결정립의 크기가 크고 밀도도 조밀해져 전하의 이동도가 향상되었기 때문이다.