• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.501-501
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• 2011

산업이 고도화, 다원화, 세계화되고 있는 현대사회는 다기능성, 고물성, 극한 내구성을 가지며 환경 친화적이면서 에너지 효율을 극대화시킬 수 있는 다기능 소재의 개발을 요구하고 있다. 이러한 시점에서 다양한 물성을 동시에 발현이 가능한 코팅 소재는 향후 미래에 중요한 원천소재로서 주목되고 있다. 특히, 환경에 의해 쉽게 물성 및 구조의 변화가 쉬운 종래의 코팅소재와는 달리, 다양한 외부환경에서도 미세 구조 및 물성을 안정적으로 유지할 수 있는 신개념의 코팅 소재의 개발이 절실히 요구되고 있다. 이를 위해서는 코팅소재의 다 성분화가 필수적이다. 최근의 코팅 기술은 2가지 이상의 물성, 특히 서로 상반되는 물성을 동시에 구현할 수 있는 소재의 개발을 요구하고 있다. 이러한 물성의 구현을 위하여 더 많은 성분으로 구성되며 더욱 복잡한 조직으로 구성된 코팅층에 대한 개발이 필요하다. 본 연구에서 목표로 하는 신 개념의 원천소재기술은 4 성분계 이상의 원료 물질을 단일 타겟으로 제조하여, 단순한 코팅공정으로서 단일 코팅층 내에 다양한 성분상이 10 nm 미만 크기의 나노 결정립/나노 비정질로 구성된 나노 복합 구조로 형성되도록 하는 기술을 개발하고자 하는 것이다. 이는 복합기능 3 이상의 다기능성 부여는 물론, 그림 1에 명시되어 있는 극한 기능성(광대역 윤활성, 전자 이동 제어에 의한 온도 저항 계수 및 전기 저항 조절, 고온 열적 안정성, 내산화성, 고열전도율, 초저마찰/내구성/초고경도성 등)이 구현되도록 하는 소재 개발과 원하는 물성을 구현할 수 있는 나노 복합 코팅층의 형성 공정으로 구성된다. 다성분계 모물질의 개발이 중요한 이유는 다수의 성분 원소를 합금 상태로 형성시킴으로서, 단일 소스에 의해 다양한 원소를 동시에 스퍼터링 및 증착이 가능하도록 할 수 있다는 장점을 가지기 때문이다. 특히, 타겟의 미세구조를 나노구조화 하는것을 통해, 스퍼터링 yield의 차이가 큰 원소일지라도 균일하게 증착시킬 수 있는 방법을 제시하고자한다. 이러한 연구는 다수의 성분 타겟을 사용함으로서 장비의 복잡성, 코팅의 재현성, 대형화 등의 문제점을 본질적으로 갖고 있는 기존 PVD 공정의 문제점을 해결하기 위한 최적의 대안이라할 수 있다. 본 발표에서는 3가지 이상의 다기능성 구현을 위한 가장 중요한 원천기술이라 할 수 있는 다성분계 타겟 모물질 제조 기술에 대해 소개하고자 한다.

• Advances in nano research
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• 제8권2호
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• pp.135-148
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• 2020

The incorporation of carbon nanotubes in a polymer matrix makes it possible to obtain nanocomposite materials with exceptional properties. It's in this scientific background that this work was based. There are several theories that deal with the behavior of plates, in this research based on the Mindlin-Reissner theory that takes into account the transversal shear effect, for analysis of the critical buckling load of a reinforced polymer plate with parabolic distribution of carbon nanotubes. The equations of the model are derived and the critical loads of linear and parabolic distribution of carbon nanotubes are obtained. With different disposition of nanotubes of carbon in the polymer matrix, the effects of different parameters such as the volume fractions, the plate geometric ratios and the number of modes on the critical load buckling are analysed and discussed. The results show that the critical buckling load of parabolic distribution is larger than the linear distribution. This variation is attributed to the concentration of reinforcement (CNTs) at the top and bottom faces for the X-CNT type which make the plate more rigid against buckling.

• 폴리머
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• 제31권2호
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• pp.136-140
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• 2007

Carbazole(electron donor)그룹과 dinitrobenzene(electron acceptor)그룹을 이용하여 전하 이동 작용이 실세스퀴옥산/고분자 하이브리드의 형성 메커니즘으로서 작용할 수 있는지 살펴보는 연구를 진행하였다. 하이브리드 실험은 새롭게 합성된 Poly(carbazole-styrene) (PS/D)와 dinitrobenzyl silsesquioxane (Cube/A)의 톨루엔 용액을 혼합/캐스팅을 하여 만들어진 필름을 이용하였으며 상분리가 없는 투명한 하이브리드 필름이 일부 조건에서 얻어졌다. PS/D및 Cube/A의 $^1H-NMR$분석, 그리고 하이브리드 필름들의 UV 흡수 실험은 실세스퀴옥산에 의한 입체 장애 효과가 없는 조건에서는 acceptor와 donor가 1:1로 전하 이동 착물을 형성할 수 있지만, 상분리가 없는 투명한 실세스퀴옥산 하이브리드는 acceptor/donor의 비율이 0.7 : 1 이하에서 형성된다는 것을 보여주었다. 이 결과들은 또 실세스퀴옥산 한 분자 당 평균 4개의 전하 이동 착물이 형성된다는 하이브리드 나노 구조에 대한 정보도 제공하였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제12권2호
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• pp.173-187
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• 2021

In the present research, a simple electrochemical sensor based on a carbon paste electrode (CPE) modified with ZnO-Zn₂SnO₄-SnO₂ and graphene (ZnO-Zn₂SnO₄-SnO₂/Gr/CPE) was developed for the direct, simultaneous and individual electrochemical measurement of Acetaminophen (AC), Caffeine (Caf) and Ascorbic acid (AA). The synthesized nano-materials were investigated using scanning electron microscopy, X-ray Diffraction, Fourier-transform infrared spectroscopy, and electrochemical impedance spectroscopy techniques. Cyclic voltammetry and differential pulse voltammetry were applied for electrochemical investigation ZnO-Zn₂SnO₄-SnO₂/Gr/CPE, and the impact of scan rate and the concentration of H⁺ on the electrode's responses were investigated. The voltammograms showed a linear relationship between the response of the electrode for individual oxidation of AA, AC and, Caf in the range of 0.021-120, 0.018-85.3, and 0.02-97.51 μM with the detection limit of 8.94, 6.66 and 7.09 nM (S/N = 3), respectively. Also, the amperometric technique was applied for the measuring of the target molecules in the range of 0.013-16, 0.008-12 and, 0.01-14 μM for AA, AC and, Caf with the detection limit of 6.28, 3.64 and 3.85 nM, respectively. Besides, the ZnO-Zn₂SnO₄-SnO₂/Gr/CPE shows an excellent selectivity, stability, repeatability, and reproducibility for the determination of AA, AC and, Caf. Finally, the proposed sensor was successfully used to show the amount of AA, AC and, Caf in urine, blood serum samples with recoveries ranging between 95.8% and 104.06%.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제36권5호
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• pp.531-535
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• 2023

Mechanoluminescence (ML) is a phenomenon where the application of mechanical force to ML materials generates an electric field and produces light, holding significant promise as an eco-friendly technology. However, challenges in commercializing ML technology has arisen due to its low brightness and short luminous lifetime. To address this, in this work, we enhance ML efficiency by mixing carbon nanotubes (CNTs) into a ZnS: Cu embedded in a polydimethylsiloxane composite ML device. The inclusion of CNTs boosts ML intensity by 98% compared to devices without CNTs, as the increasing CNT fraction elevates conductivity, thereby amplifying ML intensity. However, this increase in CNT fraction also leads to enhanced light absorption within the device. Consequently, we observe a trend where ML intensity rises initially but declines beyond a CNT fraction of 0.0015 wt%. Based on these findings, we anticipate that our research will make valuable contributions to the advancement of electrical powerless mechanoluminescent technology.

• Composites Research
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• 제19권2호
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• pp.28-34
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• 2006

고온자전합성법과 스파크 플라즈마 소결법으로 여러 가지 $TiB_2$ 함유량을 갖는 $Cu-TiB_2$ 금속복합재료를 제조하였다. 점용접 전극과 미끄럼 접촉재로 사용하기 위해 인장특성, 경도, 마모저항 등의 물성치를 조사하였다. 강화재의 형상, 크기, 부피분율 등에 의해 복합재료의 특성이 달라지므로 유효물성치를 예측하기 위한 모델링이 필수적이다. 유한요소해석결과 유효탄성 계수가 실험치와 일치하는 것을 확인하였고 Eshelby 모델, Mori-Tanaka의 평균장 이론이 결합된 Eshelby 모델, 혼합법칙 등으로 복합재료의 탄성계수를 예측한 결과 Mori-Tanaka의 평균장 이론이 결합된 Eshelby 모델이 실험치를 사장 잘 묘사하는 것으로 나타났다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권12호
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• pp.4671-4677
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• 2023

For the first time Pb, Ni, and Cu nanocomposites were synthesized by versatile solution combustion synthesis using Aloevera extract as a reducing agent, to study the potential applications in X-ray/gamma, neutron, and Bremsstrahlung shielding. The synthesized Lead-Nickel-Copper (LNC) nanocomposites were characterized by PXRD, SEM, UV-VIS, and FTIR for the confirmation of successful synthesis. PXRD analysis confirmed the formation of multiphase LNC NCs and the Scherrer equation and the W-H plot gave the average crystal sizes of 19 nm and 17 nm. Surface morphology using SEM and EDX confirmed the presence of LNC NCs. Strong absorption peaks were analyzed by UV visible spectroscopy and the direct energy gap is found to be 3.083 eV. Functional groups present in the LNC NCs were analyzed by FTIR spectroscopy. X-ray/gamma radiation shielding properties were measured using NaI(Tl) detector coupled with MCA. It is found to be very close to Pb. Neutron shielding parameters were compared with traditional shielding materials and found LNC NCs are better than lead and concrete. Secondary radiation shielding known as Bremsstrahlung shielding characteristics also studied and found that LNC NCs are best in secondary radiation shielding. Hence LNC NCs find shielding applications in ionizing radiation such as X-ray/gamma and neutron radiation.

• 폴리머
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• 제30권1호
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• pp.85-89
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• 2006

이축압출기를 이용한 용융혼련으로 제조한 기상성장 탄소섬유(Vapor Grown Carbon Fiber, VGCF) 충전 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide, PPS) 복합체외 VGCF 함량에 따른 전기적, 유변학적 특성을 살펴보았다. 복합체의 파단면 모폴로지 관찰결과, 본 방법은 PPS 매트릭스 내에 VGCF를 균일하게 분산시키는데 있어서 효과적임을 확인할 수 있었다. $5\;wt\%$, VGCF 혼입까지는 미충전 PPS와 거의 유사한 전기적 성질과 유변학적 거동을 보였으며 $10\;wt\%$로 VGCF의 혼입양을 증가시켰을 때 현저한 도전성 발현 및 점도 상승, 탄성률의 주파수 무의존성 등 유변학절 성질의 변동이 관찰되었다. 고충전 PPS계에서의 탄성률의 주파수 무의존성은 복합체 내에서의 VGCF의 네트워크 형성으로 인한 건으로 추정되며, 이는 전기적 성질뿐만 아니라 유변학적 성질의 측정결과로부터 복합체 내의 도전성 네트워크의 형성을 확인할 수 있음을 보여준다.

• 대한소아치과학회지
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• 제32권3호
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• pp.427-436
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• 2005

복합레진 표면에 대한 APF gel 도포는 표면을 거칠게 하고 세균 부착을 증가시킨다. 본 연구는 Filtek Z250(FZ), Filtek Supreme Universal(FS)과, 실험적으로 나노충전재를 각각 0%, 3%, 6% 포함시켜 만든 복합레진(E0, E3, E6)으로 제작한 레진 시편을, APF gel을 적용한 군과 적용하지 않은 군으로 나누어 Streptococcus mutans의 부착량과 표면 조도를 측정하고 비교, 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. APF gel을 적용하지 않은 레진 시편에 대한 S. mutans 부착량은 FS에서 가장 적었고, FZ, E3, E6에 대한 부착량보다는 유의하게 낮았다(p<0.05). 2. 모든 레진군에서 APF gel을 적용한 레진 시편에 대한 S. mutans 부착량은 APF gel을 적용하지 않은 시편에 대한 부착량보다 유의하게 높았다(p<0.05). 3. APF gel을 적용한 레진 시편에 대한 S. mutans 부착량은 레진군간 유의한 차이를 보였으며(p<0.05), FS, FZ, E0, E3, E6의 순서로 높은 값을 보였다. 4. APF gel 적용 전이나 후에, 레진군간 표면조도의 차이는 유의하지 않았다(p>0.05).

• 멤브레인
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• 제25권6호
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• pp.530-537
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• 2015

태양광 발전시스템은 태양복사에너지를 반도체의 광전효과를 이용하여 전기에너지로 직접 전환시키는 에너지변환 시스템이다. 태양전지의 내구성과 에너지변환율에 영향을 미치는 핵심소재로는 다층형 필름구조를 갖는 백시트를 들 수 있다. 대표적인 상용 백시트는 고내구성 poly(vinyl fluoride) (PVF) 필름이 중심축에 위치하고 가격저감을 위해 도입된 poly(ethylene terephthalate) (PET) 필름이 그 양쪽에 접합된 삼층구조로 구성된다. 하지만, PVF 필름의 높은 가격은 저렴한 고내구성 백시트를 요구하는 시장상황을 반영하기 어렵게 한다. 이를 위한 해결책으로는 PVF 필름을 결정성 PET 필름으로 대체한 탄화수소계 백시트가 될 수 있다. 하지만, PET 필름의 본질적인 가수분해에 대한 취약성으로 인해, 추가적인 수분에 대한 배리어성 부여는 필수적이다. 이를 위해 본 연구에서는 소수성 실리카 나노입자 분산기술을 활용한 수분차단성 폴리우레탄 접착제를 개발코자 하였다. 개발된 접착제는 내부에 위치한 PET 필름으로의 수분침투를 약화시켜, 가수분해속도를 지연시킬 것이라 기대되었다. 본 개념의 효용성을 확인하기 위해, 표준화된 온습도조건에 노출된 이후의 일반접착제와 수분차단성 접착제가 도입된 백시트의 기계적 강도 및 시간당 태양전지성능 변화가 비교평가되었다.