• 폴리머
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• 제31권5호
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• pp.422-427
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• 2007

반도전층은 전력케이블의 도선과 고분자 절연층 사이에 위치하고 전기저항이 약 ${\sim}10^2{\Omega}cm$인 얇은 고분자층이다. 현재 일반적으로 사용되는 반도전층 소재는 카본블랙이 30 wt% 이상 보강된 고분자 복합체이다. 본 연구에서는 카본나노튜브(CNT)가 보강된 새로운 반도전층 재료를 제시하였다. 여러 가지 고분자 형태와 이중충전제 시스템을 적용하여 용액혼합 및 침전법으로 CNT가 보강된 고분자 나노복합체를 제조하였다. 기계적, 열적, 전기적 특성을 고분자 형태와 CNT와 카본블랙의 첨가비를 달리한 이중충전제 시스템의 함수로 조사하였다. 복합체의 전기저항특성은 고분자 매트릭스의 결정화도와 밀접한 관련이 있었다. 즉, 결정화도가 감소함에 따라 일정한 수준의 결정화도까지 전기저항이 선형적으로 감소하였고, 그 이하에서는 일정한 값을 나타내었다. 이중충전제 시스템 역시 전기적 저항에 영향을 미쳤다. CNT만으로 보강된 나노복합체가 가장 낮은 전기적 저항특성을 보였다. 소량의 카본블랙이 첨가되면 결정화도가 급격히 증가하고 결국 전기저항의 증가를 초래하였다.

• Composites Research
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• 제26권4호
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• pp.254-258
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• 2013

본 연구에서는 폴리프로필렌과 다양한 탄소나노소재를 사용하여 제조한 복합재의 압출방향 및 권취속도에 따른 기계적 물성과 결정화도에 대한 연구를 수행하였다. 폴리프로필렌에 탄소나노소재를 균일하게 분산시키기 위해 미분쇄기에 폴리프로필렌 분말(<700 ${\mu}m$)과 탄소나노소재를 혼합한 후 나노복합재 필름 제조를 위해 압출기를 사용하였다. 나노복합재 필름의 결정화도를 분석하기 위해 differential scanning calorimetry를 이용하였다. 기계적 물성을 인장시험을 통해서 측정한 후 순수 폴리프로필렌 물성과 비교하였고, 압출 시 필름 권취속도에 대한 나노복합재 결정화도의 차이를 확인하였다. 탄소나노소재를 첨가함으로써 고분자 필름의 기계적 물성이 향상됨을 확인하였고, 그에 따른 결정화도 역시 증가하는 것을 확인하였다. 반면, 권취속도가 증가 할수록 압출물의 냉각속도도 역시 증가함으로써 결정화도가 오히려 감소함을 확인하였다.

• 펄프종이기술
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• 제46권4호
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• pp.28-36
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• 2014

We studied the green synthesis and antibacterial activity of paper coated with chitosan-silver (Ag) green nanocomposites for packaging applications. Green synthesis of Ag nanoparticles (AgNPs) was achieved by a chemical reaction involving a mixture of chitosan-silver nitrate ($AgNO_3$) in an autoclave at 15 psi, $121^{\circ}C$, for 30 min. AgNPs and their formation in chitosan was confirmed by UV-Vis spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM) and dynamic light scattering (DLS). As-prepared chitosan-AgNPs composite materials were coated on manila paper using Meyer rod. Surface morphology and Ag contents in coating layer were characterized by field emission scanning electron microscopy (FESEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). The mechanical properties such as tensile strength and elongation were significantly affected by coating with chitosan-AgNPs. The antibacterial test of coated paper was performed qualitatively and quantitatively against Escherichia coli (E. coli). It was shown to be effective in suppressing the growth of E. coli with increasing Ag contents on the surface of coated paper and more than 95 R (%) of antimicrobial rate was obtained at chitosan-AgNPs coated papers.

• 폴리머
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• 제27권4호
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• pp.377-384
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• 2003

직접 중합법으로 내충격성 폴리스티렌과 유기화 층상 실리케이트의 나노복합체를 합성하여 점토 첨가에 의한 고무 입자 크기 및 물성의 영향을 조사하였다. 사용한 유기화 점토 중에서는 벤젠기를 지닌 몬모릴로나이트가 폴리스티렌에 우수한 분산 효과를 나타내었다 유기화 점토를 첨가한 경우 X선 회절 분석에서 층간삽입된 피이크를 관찰할 수 있었으나, 고무의 농도가 증가할수록 낮은 각도쪽으로 이동하는 것으로 보아 유기화 점토는 고무에 더 좋은 분산성을 보이는 것으로 파악된다. 분산상인 고무 입자는 점토를 첨가할수록 평균 입자경이 커지며 넓은 입도 분포를 나타내었는데, 이는 점토 첨가에 의해 폴리스티렌 상에 대한 고무 상의 점도비가 더욱 증가하여 평균 입자가 커졌으며 분산계가 불안정해져 넓은 입도 분포를 갖는 것으로 추정된다. 열중량 분석의 결과 나노복합체는 향상된 열적 물성을 보여주었고, 유변 물성을 측정한 결과 점토가 첨가됨에 따라 재료의 복소 점도 및 저장 탄성률은 향상되었다.

• 감성과학
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• 제19권3호
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• pp.43-50
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• 2016

전기방사법을 이용하여 향나무 추출물을 함유하는 폴리우레탄 나노섬유를 제조하였다. 폴리우레탄은 적절한 성분 배합 제조가 가능하므로 다양한 산업 분야, 의료 분야에서 널리 이용되고 있는 소재이다. 향나무는 항암, 항균, 항곰팡이, 항바이러스성을 가진 것으로 알려져 있다. 향나무 추출물의 다양한 농도(0.25, 0.5, 1, 1.5wt.%)를 포함하는 폴리우레탄 복합 나노섬유를 제조하였다. 나노섬유를 제조하기 위한 다양한 공정변수(방사용액의 농도, TCD, 인가전압)의 변화를 살펴보았다. 실험을 통해 얻어진 PU방사용액의 적정 전기방사 조건은, 방사용액의 농도가 12wt%, 인가전압은 8kV, TCD는 15cm로 나타났다. SEM을 통한 향나무 추출물을 함유하는 나노섬유의 직경은 435nm~547nm였으며, 향나무 추출물의 함량이 증가함에 따라 나노섬유의 평균직경은 감소하는 것으로 나타났다. 개발된 나노웹은 의료 소재, 보호복 소재, 항균필터 소재 등으로의 활용이 기대된다.

• 한국물환경학회지
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• 제36권2호
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• pp.153-163
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• 2020

Magnetic separation technology is an efficient and environmentally friendly technology. Compared with the traditional wastewater treatment technology, the magnetic separation technology has its unique advantages and characteristics, and has been widely applied in the field of wastewater treatment. In particular, the emergence of superconducting magnetic separation technology makes possible for high application potential and value. In this paper, which through consulting with the literatures of Korea, Chinese, United States and other countries, the magnetic separation technology applied to wastewater treatment was mainly divided into direct application of magnetic field, flocculation, adsorption, catalysis and separation coupling technology. Advantages and limitations of the magnetic separation technology in sewage treatment and its future development were also studied. Currently, magnetic separation technology needs to be studied for additional improvement in processing mechanism, design optimization of magnetic carrier and magnetic separator, and overcoming engineering application lag. The selection, optimization and manufacturing of cheap magnetic beads, highly adsorbed and easily desorbed magnetic beads, specific magnetic beads, nanocomposite magnetic beads and the research of magnetic beads recovery technology will be hot application of the magnetic separation technology based on the magnetic carriers in wastewater treatment. In order to further reduce the investment and operation costs and to promote the application of engineering, it is necessary to strengthen the research and development of high field strength using inexpensive and energy-saving magnet materials, specifically through design and development of new high efficiency magnetic separators/filters, magnetic separators and superconducting magnetic separators.

• Composites Research
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• 제30권4호
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• pp.247-253
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• 2017

본 연구에서는 분자동역학 전산모사와 이중 입자 모델을 이용하여 질화붕소 나노튜브-폴리메틸메타크릴레이트 나노복합재의 기계적 물성과 계면특성을 규명하였다. 단일 벽 나노튜브가 고분자 기지에 함침된 가로등방성 나노복합재 단위 셀 구조를 모델링한 후, 각 방향으로의 일축인장 및 전단 전산모사를 통해 나노복합재의 강성행렬을 예측하였다. 또한 강성행렬의 방향 평균을 취해 나노튜브가 기지 내에 랜덤 분포하는 경우의 등방성 탄성계수를 도출하였다. 분자동역학 해석 결과를 계면의 완전 결합을 가정한 이중 입자 모델 예측해와 비교한 결과, 질화붕소 나노튜브와 고분자 기지간의 계면이 불완전한 것으로 확인되었다. 나노튜브 주위에 형성되는 흡착계면의 물성을 예측하기 위해 2단계 영역 분할 기법을 도입하였고 계면의 불완전 결합을 선형 스프링으로 묘사하였다. 그 결과 다양한 스프링 컴플라이언스 값에 따른 흡착계면의 물성을 역 해석을 통해 확인할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제23권2호
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• pp.24-30
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• 2010

니켈-나노분말/에폭시 복합재료의 계면 특성과 소수성을 자체-감지능과 작동기 측정을 위해 평가하였다. 경사형 시편을 사용하여 접촉 저항 및 저항도를 측정하였다. 자기장에서 복합재료의 작동성을 세가지 파형들, 즉, 싸인, 삼각, 그리고 사각파를 사용하여 평가하였다. 균일하지 않은 표면에 존재하는 소수성 영역 때문에 Ni-에폭시 나노복합재료의 어떤 부분은 초소수성보다는 다소 낮은 접촉각인 110도를 가졌다. 동적 접촉각은 정적 접촉각과 경향이 상호 일치함을 보였다. 니켈-나노분말의 고유의 금속성질 때문에 자체 감지를 확인하였으며, 또한 전자기장에 작동 반응을 잘 하였다. 니켈-나노분말/에폭시 복합재료의 최대 및 최적의 성능을 얻기 위해서, 레이져 변위 센서를 사용하여, 파형, 주파수, 그리고 전압의 함수로 작동기의 변위를 평가하였다. 니켈-나노분말/에폭시 복합재료의 작동은 적용된 주파수와 전압의 함수로써 증가하였다. 작동된 복합재료들의 연신율은 전압의 증가에 따라 삼각 혹은 사각파보다 싸인파에서 더욱 빨리 증가하였다.

• Composites Research
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• 제31권5호
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• pp.282-287
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• 2018

본 연구는 광물화된 탄소나노튜브를 고분자 기지재료의 강화재로 사용할 때, 계면 결합력이 기존 탄소나노튜브 강화재에 비해 어떤 차이를 보이는지 분자동역학 시뮬레이션을 통해 탐구한다. 최근 탄소나노튜브에 질소를 도핑한 후 표면을 광물화 하는 실험 연구가 보고되고 있다. 하지만 복합재료의 강화제로 첨가되었을 때 보일 수 있는 물성 증가 현상에 대한 연구는 아직 부족하다. 광물질로는 실리카($SiO_2$)를 사용했고 고분자 기지재료로는 열 가소성 수지인 poly(methyl metacrylate) (PMMA)를 사용했다. 계면 결합력과 계면 전단 응력을 계산하기 위해 강화재를 기지재료로부터 빼내는 pull-out 시뮬레이션이 진행되었다. 계산 결과, 실리카 광물화된 탄소나노튜브가 고분자 기지재료와 향상된 계면 상호작용을 가지는 것으로 조사되었다. 본 연구진은 향후 광물화된 탄소나노튜브 강화재가 첨가된 나노 복합재료의 열 기계적 물성을 분석하여 다양한 분야에서의 활용 가능성을 제시할 계획이다.

• Composites Research
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• 제24권5호
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• pp.34-38
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• 2011

탄소나노튜브가 발견된 이후로, 고분자 수지의 기계적, 전기적 물성을 증대시키는 보강재로서 많은 연구가 수행되어 왔다. 더 나아가, 탄소나뉴튜브를 탄소섬유복합재 (CFRP)의 기지가 되는 수지를 보강시키는 데 이용하는 연구도 최근 활발해지고 있는 추세이다. 단일벽탄소나노튜브가 각각 0.2 %, 0.5 %의 중량비로 에폭시 수지에 먼저 분산, 혼합되었다. 이 혼합액을 CFRP를 제작하는데 주로 쓰이는 방법 중 하나인 진공 수지 충전 공정법 (vacuum assisted resin transfer molding, VARTM)으로 탄소섬유 프리폼에 주입하는 방법과 습식 현장 적층법 (wet lay-up)의 두가지 다른 방법으로 복합재를 제작 하였다. 각각의 제작된 시편에 대하여, 층간전단강도 (interlaminar shear strength, ILSS)를 측정하여, 층간전단강도와 공정의 상관관계, 탄소나노튜브의 보강효과에 대하여 조사했다. 탄소나노튜브/에폭시 복합재의 경우 기계적 물성의 향상을 가져왔으나 이를 기지재로 사용한 탄소섬유복합재의 층간전단강도는 특히 VARTM 공정의 경우, 탄소나노튜브의 첨가에 따른 수지의 점도 증가로 인한 공정상의 문제로 기대만큼의 물성향상을 가져오지는 못한 것을 확인하였다.