• 제목/요약/키워드: Carbon block

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Low Cost, Large Area Nanopatterning via Directed Self-Assembly

  • 김상욱
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.24-25
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    • 2011
  • Molecular self-assembly has several advantages over other nanofabrication methods. Molecular building blocks ensure ultrafine pattern precision, parallel structure formation allows for mass production and a variety of three-dimensional structures are available for fabricating complex structures. Nevertheless, the molecular interaction for self-assembly generally relies on weak forces such as van der Waals force, hydrogen bonding, or hydrophobic interaction. Due to the weak interaction, the structure formation is usually slow and the degree of ordering is low in a self-assembled structure. To promote self-assembly, directed assembly methods employing prepatterned substrates or external fields have been developed and gathered a great deal of technological attention as a next generation nanofabrication process. In this presentation a variety of directed assembly methods for soft nanomaterials including block copolymers, peptides and carbon nanomaterials will be introduced. Block copolymers are representative self-assembling materials extensively utilized in nanofabrication. In contrast to colloid assembly or anodized metal oxides, various shapes of nanostructures, including lines or interconnected networks, can be generated with a precise tunability over their shape and size. Applying prepatterned substrates$^{1,2}$ or introducing thickness modulation$^3$ to block copolymer thin films allowed for the control over the orientational and positional orderings of self-assembled structures. The nanofabrication processes for metals, semiconductors$^4$, carbon nanotubes$^{5,6}$, and graphene$^{6,7}$ templating block copolymer self-assembly will be presented.

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$PEBAX^{TM}$/TEOS 하이브리드 분리막을 통한 이산화탄소와 메탄의 기체투과특성 (Gas Permeation Properties of Carbon Dioxide and Methane for $PEBAX^{TM}$/TEOS Hybrid Membranes)

  • 김현준
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권4호
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    • pp.460-464
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    • 2011
  • Poly(ether-block-amide)(PEBA, $PEBAX^{TM}$)는 열가소성 탄성체(thermoplastic elastomer, TCU)로서 hard-rigid amide block과 soft-flexible ether block으로 구성되어 있으며, 분자량과 두 block간의 구성비에 따라 여러 종류가 있다. $PEBAX^{TM}$는 분리막소재로 이용할 경우, $PEBAX^{TM}$의 hard amide block은 우수한 기계적 특성과 선택도를, 그리고 soft ether block은 높은 투과도를 제공할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 2종류의 $PEBAX^{TM}$를 사용하여 기체분리막을 제조하고, 종류에 따른 이산화탄소와 메탄의 투과특성 변화를 연구하였다. 또한 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 투과특성을 향상시키기 위해 무기전구체로서 TEOS(tetraethoxysilane)를 사용하여 $PEBAX^{TM}$/TEOS 하이브리드막을 제조하고, 그 투과특성을 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 결과와 비교하였다. 순수 $PEBAX^{TM}$-1657과 $PEBAX^{TM}$-2533 분리막의 투과도 측정 결과, ether block의 비율이 상대적으로 높은 $PEBAX^{TM}$-2533 분리막의 투과도 계수가 보다 높은 투과도 계수값을 가졌다. 이는 $PEBAX^{TM}$-2533의 경우, 상대적으로 높은 ether block 함량 때문에 고분자 사슬의 유연성이 보다 크기 때문으로 볼 수 있다. $PEBAX^{TM}$/TEOS 하이브리드 분리막의 투과특성을 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 결과와 비교할 때, 하이브리드 분리막의 기체 투과도 계수가 보다 높음을 알 수 있다. 이는 TEOS의 축합반응으로 생성된 silica domain에 의해 결정성이 감소하고 또한 이산화탄소와 silanol group과의 친화도(affinity) 증가에 따른 용해도가 증가하기 때문으로 볼 수 있다. 하이브리드 분리막의 투과도 계수 증가에도 불구하고 이상분리인자는 거의 비슷하거나 약간 감소하였음을 알 수 있다. 이는 이산화탄소와 silanol group의 친화도 증가로 인한 용해선택도의 증가에 기인한 것으로 볼 수 있다.

배기가스로부터 이산화탄소 분리를 위한 SB 이종 블록공중합체/즐리페닐렌 옥사이드 블렌드 기체분리막 (Gas Separation Membranes Prepared from Polystyrene-block-Polybutadiene/Poly(phenylene oxide) Blends for Carbon Dioxide Separation from a Flue Gas)

  • 정유선;김창근
    • 폴리머
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    • 제32권6호
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    • pp.593-597
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    • 2008
  • 배기가스에 포함된 이산화탄소를 분리하기 위해 polystyrene-block-polybutadiene(SB) 이종 블록 공중합체와 폴리페닐렌 옥사이드(PPO) 블렌드로부터 기체 분리막을 제조하였다. SB/PPO 블렌드에서 폴리스티렌 블록과 PPO는 실험 범위내에서 단상의 블렌드를 형성하였다. SB/PPO 블렌드에서 PPO 함량이 증가하여 40$\sim$50wt% 범위에서 플리부타디엔 블록은 연속상에서 불연속상으로 플리스티렌 블록과 PPO로 구성된 상은 불연속상에서 연속상으로 전이가 나타났다. 전이가 관찰되는 블렌드 조성에서 급격한 기체 투과도 감소와 선택도 증가가 관찰되었다. 또 블렌드가 50 wt% 이상의 PPO를 포함할 경우 기계적 강도가 확보되어 실험한 최대 압력인 약 10기압까지 변형없이 우수한 투과도와 선택도를 갖는 기체 분리막 제조가 가능하였다.

바인더 입자크기에 따른 정수용 활성탄 블록의 흡착 특성 (Adsorption Characteristics of Activated Carbon Blocks for Water Purifier Varying Binder Particle Sizes)

  • 강광철;주진희
    • 공업화학
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    • 제24권6호
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    • pp.668-671
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    • 2013
  • 본 연구에서는 정수기용 필터로 사용되는 활성탄 블록을 압출 방법으로 제조할 경우 활성탄 블록의 비표면적에 영향을 미치는 고분자 바인더의 특성에 관하여 고찰하였다. 고분자 바인더로 사용되는 Polyethylene의 입자 크기를 변화하여 그에 따른 활성탄 블록의 비표면적의 변화 및 수용액상에서 염소 이온의 흡착 특성을 연구하였다. FE-SEM을 이용하여 PE의 입자 크기 및 입자의 모양을 분석하였으며, 질소 흡 탈착을 이용하여 활성탄 및 활성탄 블록의 비표면적을 측정하였다. 비표면적 측정결과 원료 활성탄은 $1186(m^2/g)$, PE 바인더의 입자크기가 $200{\mu}m$일 때 $444(m^2/g)$, $20{\mu}m$일때 $940(m^2/g)$로 측정되었으며, 필터 성능을 확인하기 위하여 염소 흡착 실험을 실시하여 정수 성능을 평가하였다.

전기방사를 활용한 나노섬유 증착 미세먼지 방진망에 관한 연구 (A Study of Fine Dust Blocking Network Using Electrospinning Nanofiber Deposition)

  • 이찬영;이상민;송현진;이재준;김영순;김홍건
    • 한국국방기술학회 논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.13-18
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    • 2024
  • 현재 전 세계적으로 미세먼지가 확산되고 있는 가운데 미세먼지는 그 크기가 매우 작아 실내로 손쉽게 유입되어 실내 공기질을 저하시키기 때문에 가구 내 청정 유지 및 공기질 향상을 위해 반드시 해결해야 할 필수 과제이다. 미세먼지의 효과적인 차단 및 공기투과도와 분진포집율 확보를 위한 전기방사(Electrospinning) 기술에 대한 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 방진망에 전기방사를 통해 PVDF 미세먼지 방진망을 제조하였으며, 제조된 방진망의 외부 환경 저항성 및 실내 공기질 개선 효율을 확인하기 위한 실험을 수행하였다. 이 방진망이 미세먼지를 효과적으로 차단하고, 미세먼지로 인해 발생하는 질병을 예방할 수 있는 실용적인 대안이 될 수 있음을 검증하였다.

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고탄소강의 연속 건식 신선 공정에서 선재의 온도 예측 기법 개발 (Development of Wire Temperature Prediction Method in a Continuous Dry Wire Drawing Process Using the High Carbon Steel)

  • 김영식;김동환;김병민;김민안;박용민
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권2호
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    • pp.330-337
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    • 2001
  • Wire drawing process of the high carbon steel with a high speed is usually conducted at room temperature using a number of passes or reductions through consequently located dies. In multi-stage drawing process, temperature rise in each pass affects the mechanical properties of final product such as bend, twist and tensile strength. Also, this temperature rise during the deformation is the reason that the wire in drawing process is broken by the embrittlement due to rapid strain aging effect. This paper presents the estimation of the wire temperature for the multi-stage wire drawing process. Using the proposed calculation method of wire temperature, temperature rise at deformation zone as well as temperature drop in block considering the heat transfer between the block and wire were calculated. As these calculated wire temperatures were applied to the real industrial fields, it was known that the calculated results were in a good agreement with the measured wire temperature.

Nucleation and Growth of Diamond in High Pressure

  • Choi, Jun-Youp;Park, Jong-Ku;Kang, Suk-Joong L.;Kwang, Yong-Eun
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제2권4호
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    • pp.221-225
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    • 1996
  • In diamond synthesis by metal film growth method under high pressure and high temperature, the nucleation and growth of diamond was observed dependent on the carbon source variation from graphite powder to the heat treated powders of lamp black carbon. At the low driving force condition near equilibrium pressure and temperature line, nucleation of diamond did not occur but growth of seed diamond appeared in the synthesis from lamp black carbon while both nucleation and growth of diamond took place in the synthesis from graphite. Growth morphology change of diamond occurred from cubo-octahedron to octahedron in the synthesis from graphite but very irregular growth of seed diamond occurred in the synthesis from lamp block carbon. Lamp black carbon transformed to recrystallized graphite first and very nucleation of diamond was observed on the recrystallized graphite surface. Growth morphology of diamond on the recrystallized graphite was clear cubo-octahedron even at higher pressure departure condition from equilibrium pressure and temperature line.

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평판두께와 연단거리를 변수로 갖는 박판탄소강 볼트접합부의 종국거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Ultimate Behavior of Thin-walled Carbon Steel Bolted Connections with Varying Plate Thickness and End Distance)

  • 이용택;김태수;정하영;김승훈
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.527-536
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 박판 탄소강 일면전단 2행 2열 볼트접합부의 블록전단파단거동과 면외변형의 영향을 조사하는 것이다. 하중직각 방향 연단거리, 볼트직경, 피치, 게이지 치수를 고정하고 블록전단파단이 발생하도록 실험체를 계획한다. 접합평판의 두께, 하중방향연단거리를 주요변수로 설정한다. 단순인장 실험을 실시하고 블록전단파단 양상, 최대내력을 현행의 설계기준식에 의한 예측치와 비교한다. 또한, 판 두께와 연단거리에 따른 하중방향과 직각방향으로 발생하는 면외변형의 발생조건을 조사하고 면외변형의 발생으로 인한 내력저하정도를 고찰한다.

미생물이 고정화된 반응성 피복재의 유기물, 질소 및 인 용출 차단성능 평가 (Performance Evaluation of Microorganisms Immobilized Reactive Capping Materials on Elution Blocking of Organic, Nitrogen, and Phosphorus Compounds)

  • 박형진;김영기
    • 한국물환경학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.409-415
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    • 2017
  • This study aims to evaluate the effect of capping materials on blocking pollutant elution from contaminated sediment to water body. Experiments were carried out under conditions in which the elution rate was intensified artificially using compost with high concentration of organic compound and nutrient salts instead of sediments. Activated carbon (AC), modified activated carbon (MAC), P. putida immobilized activated carbon (PBAC) and effective microorganisms immobilized activated carbon (EBAC) were used as capping materials. Zeolite (ZT) and two kinds of commercially available microorganisms immobilized zeolite products (ZC, ZN) were used for comparison experiment. The elution rate of organic compound, nitrogen and phosphorus were compared with that of control experiment. The experiments were conducted for 56 days. Concentrations of chemical oxygen demand, total nitrogen, and total phosphorus were measured to use the comparison of release rate of organic compound, nitrogen and phosphorus. From the experimental results, AC based materials showed better performance to block the elution of organic compound and nitrogen than ZT based materials. Although ZT based materials were more effective than AC and PBAC to block phosphorus, MAC and EBAC showed the best performance of phosphorus elution blocking among the all candidate materials. In conclusion, EBAC is considered as the most effective capping materials, because organic compound, nitrogen and phosphorus will be degraded continuously by EM in the long term.