• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권1호
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• pp.99-106
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• 2013

Polyaniline-yttrium trioxide (PAni-$Y_2O_3$) composites were synthesized by the in-situ polymerization of aniline in the presence of $Y_2O_3$ The composite formation and structural changes in these composites were investigated by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infra red spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and high resolution transmission electron microscopy (HRTEM). The direct current (DC) electrical conductivity of the order of $0.51{\times}10^{-2}\;S\;cm^{-1}-0.283\;S\;cm^{-1}$ in the temperature range 300 K-473 K indicates semiconducting behavior of the composites. Room temperature AC conductivity and dielectric response of the composites were studied in the frequency range of 10 Hz to 1 MHz. The variation of AC conductivity with frequency obeyed the power law, which decreased with increasing weight percentage (wt %) of $Y_2O_3$. Studies on dielectric properties shows the relaxation contribution coupled by electrode polarization effect. The dielectric constant and dielectric loss in these composites depend on the content of $Y_2O_3$ with a percolation threshold at 20 wt % of $Y_2O_3$ in PAni. Electromagnetic interference shielding effectiveness (EMI SE) of the composites in the frequency range 100 Hz to 2 GHz was in the practically useful range of -12.2 dB to -17.2 dB. The observed electrical and shielding properties were attributed to the interaction of $Y_2O_3$ particles with the PAni molecular chains.

• Composites Research
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• 제35권3호
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• pp.175-181
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• 2022

무선통신기술의 발전과 함께 통신기기의 활용영역은 기하급수적으로 증가하고 있으며, 이에 따라 통신기기 성능의 저하를 막기 위한 전자파 노이즈 간섭문제 해결 및 방열문제 해결 소재에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 전자파 차폐와 우수한 방열특성을 동시에 가질 수 있는 복합소재 필름을 제안하였다. 이 필름은 고분자 수지에 자성 및 방열 필러 물질이 분산된 복합소재 레이어와 전도성 그리드로 구성되어 있다. 복합소재 레이어의 조성 및 특성에 대한 제어 및 전도성 그리드 형상에 대한 설계를 통해 높은 전자파 차폐능(>40 dB), 낮은 전자파 반사능(<3 dB), 우수한 열전도도(>10 W/m·K)를 5G 통신 대역인 26.5 GHz에서 500 ㎛ 이하의 극박 필름으로 달성하는 데 성공하였다.

• Macromolecular Research
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• 제10권5호
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• pp.253-258
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• 2002

The multi-wall carbon nanotubes (MWNTs) with graphite crystal structure were synthesized by the catalytic decomposition of a ferrocene-xylene mixture in a quartz tube reactor to use as the conductive filler in the binary polymer matrix composed of poly(vinylidene fluoride) (PVdF) and poly(vinyl pyrrolidone) (PVP) for the EMI (electromagnetic interference) shielding applications. The yield of MWNTS was significantly dependent on the reaction temperature and the mole ratio of ferrocene to xylene, approaching to the maximum at 800 $^{\circ}C$ and 0.065 mole ratio. The electrical conductivity of the MWNTs-filled PVdF/PVP composite proportionally depended on the mass ratio of MWNTs to the binary polymer matrix, enhancing significantly from 0.56 to 26.7 S/cm with the raise of the mass ratio of MWNTs from 0.1 to 0.4. Based on the higher electrical conductivity and better EMI shielding effectiveness than the carbon nanofibers (CNFs)-filled coating materials, the MWNTs-filled binary polymer matrix showed a prospective possibility to apply to the EMI shielding materials. Moreover, the good adhesive strength confirmed that the binary polymer matrix could be used for improving the plastic properties of the EMI shielding materials.

• Carbon letters
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• 제9권2호
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• pp.115-120
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• 2008

Rubber reinforcing carbon black N330 was treated by physical activation under $CO_2$ to different degrees of burn-off. The mechanical properties indicating the reinforcement of SBR (Styrene-Butadiene Rubber) vulcanizates filled by activated carbon blacks, such as tensile strength, modulus at 300% strain and elongation at break were determined. During $CO_2$ activation of fresh carbon blacks, the development of microporous structure caused an increase of extremely large specific surface area and the porosity turned out to be an increasing function of the degree of burn-off. The tensile strength and modulus at 300% of activated carbon blacks filled rubber composites were improved at lower loading ratios of 20 and 30 phr, but decreased drastically after 30 phr, which is considered that it might be difficult to get a fully dispersed rubber mixture at higher loading ratios for fillers having very large specific surface areas. However, the Electromagnetic Interference (EMI) shielding effectiveness of SBR rubber composites having activated carbon black at 74% yield were improved at a large extent when compared to those having raw carbon black and increased significantly as a function of increasing loading ratio.

• 폴리머
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• 제39권1호
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• pp.114-121
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• 2015

탄소나노튜브의 불순물을 제거하고 에폭시 수지와의 계면접착력 향상과 에폭시 내 탄소나노튜브의 분산성 증가를 위하여 불산(hydrofluoric acid)으로 그 표면을 개질하였다. 표면 처리된 탄소나노튜브의 결정성은 광전자 분광기(X-ray photoelectron spectroscopy)와 라만 분광기(Raman spectroscopy)를 통해 분석하였고, 인장시험으로 기계적 강도 분석을 실시하였다. 표면 처리된 탄소나노튜브/에폭시 복합재의 인장강도는 미처리 탄소나노튜브/에폭시 복합재와 비교하여 최대 약 33% 향상됨을 확인할 수 있었고, 탄소나노튜브/에폭시 복합재의 전자파차폐 특성은 탄소나노튜브의 불산처리 농도에 따라 증가하는 경향을 보였고 25%의 농도로 처리되었을 때, 최대 전자파차폐 특성을 보였다. 그러나 기계적 특성 및 전자파차폐 특성은 50% 이상의 불산 농도로 처리된 탄소나노튜브/에폭시 복합재에서 오히려 감소하였으며 이는 높은 농도의 불산으로 인하여 탄소나노튜브의 표면 결정성 감소 및 고유 특성에 영향을 미친 것으로 파악된다. 고분자 복합재의 기계적, 전기적 특성 향상은 불산 처리로 인한 탄소나노튜브의 결정성 향상과 에폭시 수지 내에 분산성의 증가에 기인하였다.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제68권
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• pp.387-392
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• 2018

Various technical approaches and concepts have been proposed to develop conductive super-hydrophobic (SH) surfaces. However, most of these approaches are not usable in practical applications because of insufficient adhesion and cost issues. Additionally, durability and uniformity issues are still in need of improvement. The goal of this research is to produce a large-area conductive SH surface with improved adhesion performance and uniformity. To this end, carbon nanotubes (CNT) with a high aspect ratio and elastomeric polymer were utilized as a conductive filler and matrix, respectively, to form a coating layer. Additionally, nanoscale silica particles were utilized for stable implementation of the conductive SH surface. To improve the adhesion properties between the SH coating layer and substrate, pretreatment of the substrate was conducted by utilizing both wet and dry etching processes to create specific organic functional groups on the substrate. Following pretreatment of the surface, a zirco-aluminate coupling agent was utilized to enhance adhesion properties between the substrate and the SH coating layer. Raman spectroscopy revealed that adhesion was greatly improved by the formation of a chemical bond between the substrate and the SH coating layer at an optimal coupling agent concentration. The developed conductive SH coating attained a high electromagnetic interference (EMI) shielding effectiveness, which is advantageous in self-cleaning EMI shielding applications.

• 전자공학회논문지
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• 제53권8호
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• pp.76-82
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• 2016

본 논문에서는 근거리장에서 NFS(near field scanning)를 사용한 차폐효율 평가 방법을 통해 CNT(carbon nanotube) 필름의 차폐 특성을 분석하였다. 차폐 특성 평가는 농도 5%와 1mm의 두께를 가지는 CNT 필름과 실제 IC package를 모사한 테스트쿠폰을 사용하여 CNT 필름과 테스트쿠폰과의 거리에 따른 전자파 차폐효율 및 측정 위치에 따른 차폐효율을 측정하였다. 그 결과 근거리장에서 측정된 차폐효율은 주파수에 따라 차폐효율이 달랐다. 테스트쿠폰의 중심에서 측정된 전기장 차폐효율은 fringing effect의 영향을 받는 패턴경계보다 전기장 차폐효율이 좋은 것으로 측정되었다. 이는 근거리장에서 측정된 차폐효율은 주파수뿐만 아니라 CNT 필름과 측정 프로브의 높이, 측정 위치와 같은 측정 환경에 영향을 받는 것을 보여준다. 결론적으로 근거리장에서 제안된 방법을 사용하여 측정한 차폐효율과 ASTM D 4935-10에 의해 측정된 차폐효율은 연관성을 찾기 어렵기 때문에 전장 시스템의 거리 영역에 따라 적절한 측정 방법을 고려하여 측정해야 한다.

• 한국표면공학회지
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• 제41권1호
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• pp.33-37
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• 2008

Polycarbonate has a high transmittance to light, low specific gravity, flexibility and cost-effectiveness that extends the application field of the polymer to bio-engineering, optics, electronic parts, etc. Moreover, electro plating of metallic film on PC could endow the parts the electromagnetic interference shielding capability. However, poor adhesion of copper on PC limited the wide usage in the industry. In this work, a composite(PC/ABS) and MmSH(Momentary mold Surface Heating) injection process were used to improve the plating characteristics; plating thickness, gloss and adhesion. Also plasma treatment and chemical treatment were employed for improving adhesion. Plating characteristics on PC/ABS were better than those on PC due to the anchoring effect of butadiene. MmSH injection process could ameliorate the gloss and coating adhesion. Also plating thickness and adhesion of PC and PC/ABS were increased by plasma treatment.

• 공업화학
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• 제22권6호
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• pp.672-678
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• 2011

연구에서는 니켈 함량에 탄소섬유강화 에폭시 기지 복합재료의 전자파 차폐효과에 대해 고찰을 위해 탄소섬유표면에 시간의 변수에 따른 무전해 도금을 실시하였다. 탄소섬유 표면의 특성은 주사전자현미경과 X-선광전자분광법으로 측정하였고 전기적 특성은 4단자법으로 분석을 진행하였다. 복합재료의 전자파 차폐효과는 흡수와 반사 두 가지 방법으로 분석을 진행하였다. 실험 결과로부터 전자파 차폐효과는 탄소섬유 표면에 코팅된 니켈 함량이 증가됨에 따라 순차적으로 증가되는 것이 확인되었으나, 고주파 영역에서는 과량의 니켈 도금이 더 이상의 전자파 차폐효율을 증가시키지 않는 것이 확인되었다. 결론적으로 니켈 함량이 탄소섬유 복합재료의 전자파 차폐효과를 결정하는 요소가 될 수 있다고 판단되나, 특정 주파수마다 최적화된 금속도입 함량에 대한 변수가 있을 수 있다고 판단된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.2221-2231
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• 2017

본 논문에서는 원전용 계측 제어기기를 진단하고 유지 보수하기 위한 무선통신기술의 국내외 적용 사례, 프로토콜(Wi-Fi, Zigbee, Z-wave, WirelessHart 등) 및 그에 따른 전파특성을 조사하였다. 또한, 원전 내 무선통신기술 적용시 우려되는 전자파 간섭(EMI/RFI)과 관련하여 국내 규제지침 KINS/RG-N03.09(개정 2판)에서 승인한 RG. 1.180(Regulatory Guide 1.180 rev.1), MIL-STD 461E, 및 IEC 61000-4의 차이를 분석하였다. 추가적으로 기존의 EMC 관련 규제에 포함되어 있지 않았던, 실내 환경에서의 구조적 특징, 전파산란 및 차폐효과, 실내 감쇄모델을 고려한 전자파 영향성 평가요소에 대해서도 연구하였다.