• 접착 및 계면
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• 제12권3호
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• pp.88-93
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• 2011

페놀수지에 함침된 탄소나노튜브 (CNT)의 최적 분산제조공정은 전기저항 측정으로 구해졌으며, 플라즈마 처리된 탄소섬유와 CNT-페놀수지 나노복합재료간의 계면특성이 전기-미세역학시험법에 의해 연구되었다. 탄소섬유의 젖음성은 플라즈마 처리 후에 현격하게 증가되었다. 탄소섬유와 CNT-페놀수지 나노복합재료의 표면에너지는 Wilhelmy 플레이트 시험법으로 측정되었다. 탄소섬유 표면의 활성화로 인하여 플라즈마 처리 후 전진 접촉각은 $65^{\circ}$에서 $28^{\circ}$로 감소되었다. 이는 정적 접촉각과 상호 일치함을 보여 주었다. 플라즈마 처리된 탄소섬유와 CNT-페놀수지 나노복합재료간의 접착일은 플라즈마 처리전보다 증가하였다. 또한, 계면전단강도와 겉보기 강성도 탄소섬유에 대한 플라즈마 처리로 증가하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권11호
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• pp.1010-1015
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• 2012

본 연구에서 폐열 에너지를 수집하여 직접 전기로 변환하는 박막형 열전지를 제작하였다. 전도성 탄소섬유에 탄소나노튜브를 코팅함으로써 전기 전도도는 증가하였고, 다양한 곡률 반경에 대한 굽힘 실험에서 전극의 저항변화는 없었다. 열전지의 최대출력은 온도차의 제곱에 비례하여 증가하였으며, $3.4^{\circ}C$의 온도차에서 2.5 mW/kg의 전력을 생산하였다. 12시간의 방전 실험 결과, 열전지는 지속적으로 구동이 가능함을 확인하였다. 또한, 유연한 열전지를 뜨거운 유체가 흐르는 파이프에 감아 구동한 결과, 파이프의 곡률반경에 따라 내부저항은 감소하였고, 생산된 전력은 최대 30 % 상승하였다. 따라서 제작된 열전지는 다양한 곡면형 열원에 적용이 가능하다.

• 폴리머
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• 제38권2호
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• pp.250-256
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• 2014

본 연구에서는 이축 스크류식 압출기를 이용하여 폴리프로필렌(PP)에 도전성 필러인 다중벽 탄소나노튜브 (MWNT)와 스테인레스강 단섬유(SSF)를 첨가하여 복합체를 제조하였으며, 이에 대한 표면저항 및 기계적 특성을 조사하였다. 표면저항을 측정한 결과 PP/MWNT에 소량의 SSF를 첨가하였을 때 더 낮은 MWNT 함량에서 percolation threshold가 나타났다. 그리고 제조된 복합체에 대한 인장시험 결과 순수 PP와 비교해서 파괴점 신장률은 감소하였으나 탄성률과 강도는 증가하였다. 또한 동역학분석을 통하여 MWNT와 SSF 복합체의 저장탄성률과 tan ${\delta}$에 미치는 영향을 조사하였으며, SEM을 이용하여 필러들의 모폴로지 및 복합체의 파단면을 관찰하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권1호
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• pp.68-73
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• 2017

공기 중 분포하는 직경 $0.01{\mu}m{\sim}10{\mu}m$ 이하의 공기 중 미세입자는 섬유 층으로 구성된 멤브레인을 이용하여 제거될 수 있다. 전기 방사 기술, 용융방사, 용액방사, 겔 상태방사와 같은 필터 섬유 제조 기술 중 전기 방사 기술이 최근 가장 주목 받고 있으며, 다른 기술들에 비하여 수백 나노~수십 마이크로미터 정도의 균일한 직경의 섬유를 제조할 수 있다. 전기 방사 기술로 개방된 내부 구조, 넓은 다공성, 내부 표면적을 가지는 멤브레인을 제조할 수 있으므로, 전기 방사 멤브레인의 여과 성능이 눈에 띄는 향상을 보일 것으로 예상된다. 본 연구에서는 멤브레인 필터 섬유 두께, 밀도, 탄소나노튜브 첨가 등에 따른 분리 효율을 비교하였다. 분리 효율은 기공 크기가 작을수록, 섬유가 촘촘히 배열될수록 증가하였다.

• 폴리머
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• 제36권4호
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• pp.494-499
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• 2012

본 연구에서는 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)의 함량을 1에서 10 wt%까지 달리하여 MWCNT 강화 폴리프로필렌(PP) 나노복합재료의 전자파 차폐효과 및 기계적 특성에 미치는 영향에 대해서 살펴보았다. 전기전도도는 4단자법으로 측정하였고, 전자파 차폐효과는 흡수와 반사방법으로 분석하였다. 기계적 특성은 임계응력세기인자($K_{IC}$) 측정을 통하여 고찰하였으며, 모폴로지는 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였다. 실험결과, MWCNT의 함량이 증가함에 따라 차폐효과가 향상됨을 확인할 수 있었으며, MWCNT의 함량이 전자파 차폐효과를 결정하는 중요한 요소임을 알 수 있었다. $K_{IC}$값도 MWCNT의 함량이 증가할수록 큰 값을 가지는 것을 확인할 수 있었으나 5 wt% 이상에서는 오히려 감소하였다. 이는 과량의 MWCNT가 PP 내에서 서로 뭉침으로 인하여 $K_{IC}$값을 감소시킨 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권3호
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• pp.47-58
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• 2024

본 연구에서는 마이크로 강섬유와 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube, MWCNT)를 혼입한 전도성 모르타르의 발열성능, 휨강도 및 미세구조를 분석하기 위해 실험적으로 수행하였다. 전도성 모르타르 발열성능 및 휨강도 시험에서 MWCNT의 혼입 농도는 시멘트 중량 대비 0.0wt%, 0.5wt% 및 1.0wt%로 선정하였으며, 마이크로 강섬유는 부피 대비 2.0vol%로 혼입하였다. 발열성능 실험은 다양한 인가전압 (DC 10V, 30V, 60V) 및 상이한 전극간격 (40 mm, 120 mm)을 매개변수로 수행하였으며, 양생 재령 28일에서 휨강도를 측정하여 일반 모르타르와 비교, 분석하였다. 더 나아가, 전계방사 주사전자현미경(field emission scanning electron microscope, FE-SEM)을 이용하여 전도성 모르타르의 표면 형상과 미세구조를 분석하였다. 그 결과 MWCNT의 혼입 농도와 인가전압이 증가할수록 발열성능이 향상되었으며, 전극간격이 좁을수록 발열성능이 더욱 향상되는 것으로 나타났다. 하지만 MWCNT의 혼입 농도를 1.0wt%까지 추가하더라도 발열성능은 크게 향상되지 못하였다. 휨강도 시험결과, PM 시편과 MWCNT를 혼입한 시편을 제외한 모든 시편의 평균 휨강도가 4.5 MPa 이상으로 나타나 마이크로 강섬유 혼입에 따른 높은 휨강도를 보였다. FE-SEM 이미지 분석을 통해 시멘트 매트릭스 내 마이크로 강섬유와 MWCNT 입자 사이에 전도성 네트워크가 형성되는 것을 확인하였다.

• Fibers and Polymers
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• 제6권2호
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• pp.108-112
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• 2005

Nanocomposite films were prepared by casting the solution of polyacrylonitrile (PAN) and single wall nanotube (SWNT) in nitric acid subsequent to sonication. Even though SWNT shows good dispersion visually, the reinforcing effect was not satisfactory. The G-band Raman spectra of the drawn film clearly demonstrated that SWNTs in the film are well-oriented along the drawing axis of the film. The electrical resistivity of the film prepared using nitric acid was lower than that of the film using DMF. Thus, nitric acid is presumably more effective in dispersing nanotubes than DMF.

• Steel and Composite Structures
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• 제23권5호
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• pp.529-541
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• 2017

In the present study, vibration analysis of functionally graded carbon nanotube reinforced composite (FGCNTRC) plate moving in two directions is investigated. Various types of shear deformation theories are utilized to obtain more accurate and simplest theory. Single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) are selected as a reinforcement of composite face sheets inside Poly methyl methacrylate (PMMA) matrix. Moreover, different kinds of distributions of CNTs are considered. Based on extended rule of mixture, the structural properties of composite face sheets are considered. Motion equations are obtained by Hamilton's principle and solved analytically. Influences of various parameters such as moving speed in x and y directions, volume fraction and distribution of CNTs, orthotropic viscoelastic surrounding medium, thickness and aspect ratio of composite plate on the vibration characteristics of moving system are discussed in details. The results indicated that thenatural frequency or stability of FGCNTRC plate is strongly dependent on axially moving speed. Moreover, a better configuration of the nanotube embedded in plate can be used to increase the critical speed, as a result, the stability is improved. The results of this investigation can be used in design and manufacturing of marine vessels and aircrafts.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.86-91
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• 2021

In order to save the energy in vehicles using renewable energy, it is necessary to reduce the weight of parts with polymer matrix composites. Carbon nanotube (CNT) is the nano-scale reinforcement used to increase the interlaminar strength of fiber reinforced composites or enhance the fracture toughness of polymer. However, since the degree of improvement in mechanical properties varies according to the various experimental conditions such as shape of reinforcement, types of matrix and dispersion of reinforcement, research to find the optimal conditions is essentially needed. In this study, CNT/epoxy composites with different CNT concentration were fabricated under the same conditions, and the optimal CNT content (2 wt%) was found through Mode 1 fracture toughness test. Furthermore, through optical microscopy, it was confirmed that the fracture toughness was rather decreased due to the CNT aggregation when the CNT content exceeded 2 wt%.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제82권6호
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• pp.691-699
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• 2022

This paper is devoted to the presentation of a numerical study on vibration behavior of composite panels reinforced by glass fibres and carbon nanotubes (CNTs) subjected to thermal environments. The effect of temperature variation has been included as thermal load acting on in-plane direction of the panel. To model the composite material, a micromechanical model which contains random dispersion of nanotubes and single-direction fibers has been selected. The geometry of the panel has been considered to have a single curveture along its width. Based on the above assumptions, the governing equations have been derived by using thin shell theory capturing the panel curveture and also nonlinear deflections. Finally, the panel dependence on various factors such as the curveture, nanotube amount, fiber volume, fiber direction and temperature variation has been researched.