• 대한기계학회논문집A
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• 제31권4호
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• pp.483-489
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• 2007

We have investigated quantitative measurement techniques of the degree of dispersion of single-walled carbon nanotubes (SWNTs). SWNTs were suspended in aqueous media using a sodium dodecyl sulfate (SDS) surfactant. SWNTs with different dispersion states were prepared by controlling the intensity and time of sonication and centrifugation. The laser spectroscopic techniques were employed to characterize the dispersion state; i.e., raman fluorescence and absorption spectroscopic techniques. Raman spectroscopy has been used to probe the dispersion and aggregation state of SWNTs in solution. Individually suspended SWNTs show increased fluorescence peaks and decreased roping peaks at a raman shift 267 $cm^{-1}$ compared with the samples containing bundles of SWNTs. The ultraviolet-visible-near infrared (UV-vis-NIR) absorption spectrum of decanted supernatant samples show sharp van Hove singularity peaks

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2021년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.201-202
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• 2021

Currently, the domestic construction industry is trying to expand the range of building materials due to overload of growth. In particular, several studies are being conducted to make up for the weakness of building materials by solving problems such as reduction of tensile strength and brittle behavior of concrete. Among them, efforts to maximize the use of carbon nanotubes (CNT) that has excellent mechanical and electrical conductivity properties are continuing. However, CNT is hydrophobic and have a strong Van der Waals force between particles, making it difficult to obtain an effective dispersion state. Therefore, in this study, various kinds of surfactants like DOC (Sodium Deoxycholate), PVP (Polyvinylpyrrolidone), and PCE (Polycarboxylate ester) were added to improve the dispersibility of CNT, and analyzed the changes in the properties of the cement paste mixed with them.

• 폴리머
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• 제38권6호
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• pp.767-773
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• 2014

응고 침전법으로 제조한 폴리스티렌(PS)/탄소나노튜브(CNT) 나노복합재료의 유변물성 및 전기적 물성을 고찰하였다. CNT의 분산성 향상을 위해 도입하는 일반적인 방법인 화학적 개질이나 계면활성제 도포 방법은 CNT의 고유 물성을 저하시킬 수 있다. 이를 방지하기 위해 본 연구에서는 PS와 CNT를 dimethylformamide에 분산시킨 후 증류수에 응고 침전시키는 방법으로 나노복합재료를 제조하였다. 응고 침전법에 의한 CNT의 분산은 매우 효과적이어서 제조한 나노복합재료는 우수한 전기 전도도를 나타내었다. 또한 PS 매트릭스에 poly(styrene-co-divinylbenzene) 가교 입자를 첨가하여 가교 입자 첨가가 유변물성과 전기적 물성에 미치는 영향을 고찰하였다. 가교 입자를 첨가한 나노복합재료의 경우 CNT의 전기적 임계점이 0.25 wt%로 감소되었고 전기 전도도는 더욱 증가하였다. 이는 가교입자가 차지하는 부피 내의 CNT가 전기적 통로를 형성하는데 추가적으로 기여했기 때문으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.227-234
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• 2022

본 연구에서는 탄소계 나노소재를 적용한 시멘트 페이스트 복합체의 유변학적 특성을 실험적으로 분석하였다. 탄소계 나노소재인 산화그래핀과 탄소나노튜브의 사용성을 고려하여 수용액 상태로 혼입한 굳기전 시멘트 페이스트에서 흐름성 및 레올로지를 측정하였다. 그리고 굳은 시멘트 페이스트 복합체는 만능재료 실험기를 활용하여 압축강도 측정을 검토하였다. 산화그래핀은 수용액 상태로 혼입하였을 때 혼입율 상승 시 흐름성이 감소하고 소성 점도와 전단응력이 급격하게 증가하였다. 탄소나노튜브 수용액도 동일한 경향성을 가졌으나 시멘트 중량대비 0.2 % 미만을 혼입한 경우 산화그래핀과 비교하여 상대적으로 증가율이 낮게 측정되었다. 이는 판상형 형태인 그래핀의 비표면적이 커서 시멘트 페이스트의 흐름성을 감소시키고 소성 점도와 전단응력을 상승시키는 것으로 판단된다. 탄소나노튜브 수용액은 0.2 %이상 혼입 시 소성점도가 일반배합 대비 2.16배 수준으로 급격히 상승하며 전단응력도 상대적으로 높게 측정되었다. 이는 탄소나노튜브의 혼입량이 과혼입 되면서 시멘트 페이스트 내에서 분산이 제대로 되지 않아 탄소나노튜브 간의 뭉침으로 인한 응집효과로 판단된다. 압축강도는 그래핀 혼입시 강도 상승율이 미미하였으며, CNT는 최대 약 12 %의 상승효과가 있음을 확인하였다. 따라서 탄소계나노소재 적용 시 상대적으로 CNT를 사용할 경우가 사용 가능성이 높을 것으로 판단되나 최대 혼입량 및 분산에 사용될 계면활성제에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제24권6호
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• pp.1-6
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• 2011

본 연구에서는 탄소나노튜브를 물상에서 균일하게 분산시키기 위하여 물에 녹으면서 분자 내에서 자체 도핑이 가능한 새로운 종류의 그래프트 공중합체(PSSA-g-PANI, poly(styrenesulfonic acid-graft-aniline))를 합성하였고, 그 분산 능력을 실험해 보았다. PANI 고분자는 벤조이드와 퀴노이드 구조가 반복되어 존재하는 판상구조로 탄소나노튜브와 같은 탄소나노 소재의 벽에 강하게 결합할 수 있고, 따라서 짧은 시간의 sonication 처리 만으로 나노튜브를 분산시킬 수 있었고 그 분산 용액의 장시간 안정성은 다른 상용화된 분산제보다 뛰어났다. 또한 PSSA-g-PANI 그래프트 고분자/탄소나노튜브 복합 필름은 대략 1.5-2.5 S/cm의 전도도를 기록하였다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.168-175
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• 2006

An experimental study was conducted to investigate the effect of the morphology of CNT on the thermal conductivity of suspensions. The effective thermal conductivities of the samples were measured using asteady-state cut bar apparatus method. Enhancements based on the thermal conductivity of the base fluid are presented as functions of both the volume fraction and the temperature, Although functionalized SWNT produiced a more stable and homogeneous suspension, the addition of small amounts of surfactant to suspensions of 'as produced' SWNT demonstrated a greater increase in effective thermal conductivity than functionalized SWNT alone. The effective thermal conductivity enhancement corresponding to 1.0 percent by volume approached 10%, which was observed to be lower than expected, but more than twice the values, 3.5%, obtained for similar tests conducted using aluminum oxide suspensions. However, for suspensions of MWNT, the degree of enhancement was measured to be approximately 37%. It was postulated that the effect of clustering, resulting from the multiple heat-flow passages constituted by interconnecting neighboring CNT clusters, played an important role in significant enhancement of effective thermal conductivity.

• Composites Research
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• 제17권4호
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• pp.47-52
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• 2004

본 논문에서는 사출성형법과 용매를 이용한 필름 캐스팅 방법을 혼용하여 MWNT/PMMA 나노복합재료의 제작방법을 확립하였다. 본 제작법을 이용하여, PMMA 모재 내에서 MWNTs의 분산도를 향상시킬 수 있었고 또한 분산상을 유지하면서 복합재료를 제작할 수 있었다. 제작된 복합재료의 기계적 물성을 측정하였고, 주사현미경 사진을 이용하여 파단면에서의 분산도를 확인해 보았다. 아울러 계면활성제가 MWNTs의 분산도 향상 및 기계적 물성 향상에 미치는 영향을 알아보았다

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.99-107
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• 2015

이 연구는 탄소나노튜브의 우수한 역학적 특성을 시멘트재료에 활용하여 역학적인 특성을 향상시키고자 현재 탄소나노튜브를 활용하고 있는 분야에서 탄소나노튜브의 분산성을 향상시키는데 사용되고 있는 계면활성제인 CTAB, SDBS, TX10 및 문헌조사를 통하여 유효하다 알려진 고성능감수제와 탄소나노튜브를 혼합한 모르타르 강도 시험체를 제작하여, 계면활성제 종류에 따른 특성 및 사용량에 따른 복합체의 강도변화를 평가하였다. 계면활성제 중에서는 고성능감수제가 작은 강도저하 현상 및 CNT 보강에 따른 높은 강도향상 효과를 나타내었다. 고성능감수제의 사용량에 따른 강도변화에서는 사용량 증가에 따라 실험체의 강도는 감소하였으며, CNT 보강에 따른 강도향상 효과는 시멘트 중량 대비 0.4% 이하에서는 나타나지 않으며 0.8%이상의 사용량에서 나타났다. 마지막으로 CNT의 사용량을 감소시키고 초음파로 처리한 탄소나노튜브를 보강한 시험체의 경우 탄소나노튜브를 혼합하지 않은 실험체보다 강도가 증가하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 공업화학
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• 제19권4호
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• pp.421-426
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• 2008

본 연구에서는 다양한 조성의 다중벽 탄소 나노튜브/폴리스티렌 복합체들을 유화제를 이용한 용액공정을 이용하여 제조하였다. 이때, 분자량이 다른 3종의 폴리스티렌(PS-1 : ${\bar{M}}_n$ = 101500 g/mole, PS-2 : ${\bar{M}}_n$ = 89900 g/mole, PS-3 : ${\bar{M}}_n$ = 85000 g/mole)을 사용하였다. 복합체에서 매트릭스로 사용된 폴리스티렌의 임계흐름온도($T_{cf}{\sim}195^{\circ}C$) 이상과 이하인 $210^{\circ}C$ 및 $180^{\circ}C$에서의 열적 거동을 동적 유변측정기를 이용하여 측정하였다. 복합체의 저장 탄성율, 손실탄성율 및 용융점도는 복합체내에서 다중벽 탄소 나노튜브 함량이 증가함에 따라 증가하였으며, 용융점도의 경우에는 다중벽 탄소 나노튜브 함량이 2 wt%에서 5 wt% 사이에서 가장 큰 증가가 관찰되었다. $210^{\circ}C$의 유변특성 거동에 의하면, 특정 다중벽 탄소 나노튜브 함량에서 복합체의 점성 특성이 탄성특성으로 전이되는 현상이 관찰되었으며, 이때 다중벽 탄소 나노튜브 함량은 MWCNT/PS-1, MWCNT/PS-2 및 MWCNT/PS-3 조성에 대해 각각 3.5 wt%, 3.2 wt 및 3.0 wt%를 나타내었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.474-478
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• 2008

It has been shown that a nanofluid consisting of nanoparticles dispersed in base fluid has much higher effective thermal conductivity than pure fluid. In this study, four kinds of nanofluids such as multiwalled carbon nanotube (MWCNT) in water, CuO in water, SiO2in water, and CuO in ethylene glycol, are produced. Their thermal conductivities are measured by a transient hot-wire method. The thermal conductivity of water-based MWCNT nanofluid is shown to be increased by up to 11.3% at a volume fraction of 0.01. The measured thermal conductivities of MWCNT nanofluids are higher than those calculated with Hamilton-Crosser's model due to neglecting solid-liquid interaction at the interface. The results show that the thermal conductivity enhancement of nanofluids depends on the thermal conductivities of both particles and the base fluid. Stability of nanofluids is estimated by UV-vis spectrum analysis. Stability of nanofluid depends on the type of base fluid and the suspended particles. Also it can be improved in addition of a surfactant.