• 공업화학
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• 제26권1호
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• pp.59-66
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• 2015

본 연구는 유기계 보온단열재의 장점인 경량성과 연질특성을 갖는 무기계 보온단열재의 제조를 위한 새로운 개념의 무기질 저온 발포 공정에 관한 것이다. 새로운 무기질 발포 공정은 섬유상인 해포석 및 규산알루미늄으로 하여금 발포체의 골격을 형성토록 하고, 저온에서 기체 발생이 가능한 발포제를 사용하여 무기질 섬유상 골격체가 팽창되어 공동을 형성하게 하며, 이 형성된 공동 속에 낮은 열전도도를 갖는 무기질 다포체인 팽창진주암을 채우는 것이다. 총괄적으로 무기질 재료를 고온 용융함이 없이 저온에서 무기질 발포체의 제조가 가능하게 된다. 이를 위해서 섬유상인 해포석의 해섬처리과정, 발포를 위한 섬유상 슬러리의 열처리공정 등 다양한 준비공정이 필요하며, 열처리 전 슬러리의 최적 조성물 조건이 요구된다. 제조된 발포체는 경량, 연질의 보온단열재로서의 겉보기 밀도, 내력 강도, 굽힘강도, 고내열성 등의 물성을 보여주었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제51권1호
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• pp.7-10
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• 2014

Abalone shell is composed of 95 wt% $CaCO_3$ platelets and 5 wt% of a protein-rich organic matrix which acts as an adhesive layer, connecting aragonite tablets, thus maintaining the structural integrity of the composite. By mimicking abalone shell, we prepared a silicate plate/polymer nanocomposite by infiltrating PMMA between silicate layers and warm-pressing them at $200^{\circ}C$ for 1 h under 15 tons to make organic-inorganic composite materials. To examine the organic-inorganic composite materials after the warm-pressing procedure, the composite sample was analyzed with FE-SEM and TG. The bending strengths and densities of the composites prepared by a silicate plate and PMMA after the warm-pressing process were ~140 MPa and 1.5, respectively.

• Composites Research
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• 제34권4호
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• pp.264-268
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• 2021

이 연구에서 우리는 3차원 계층적 나노구조화된 유/무기 복합 표면을 가진 소수성 코팅/필름을 제조하는 방법을 제안한다. 먼저 근접장 나노패터닝(PnP)이라 불리는 첨단 포토리소그래피 기술을 통해 에폭시 기반의 대면적 3차원 정렬 나노다공성 템플릿을 준비하였다. 이후, 딥 코팅을 통해 평균 직경이 22 nm인 실리카 나노입자를 템플릿에 조밀하게 함침시켜 계층적 구조화된 표면을 구현하였다. 표면에 공존하는 마이크로 및 나노 스케일 거칠기로 인해, 제조된 복합 필름은 대조군에 비해 물에 대한 높은 접촉각(>137도)을 나타내었다. 따라서 본 연구를 통해 개발된 소재 및 공정은 전통적인 코팅/필름 분야에서 다양하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권3호
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• pp.203-214
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• 2022

Thermoelectric (TE) heating and cooling devices, which are able to directly convert thermal energy into electrical energy and vice versa, are effective and have exhibited a potential for energy harvesting. With the increasing consumer demands for various wearable electronics, organic-based TE composite materials offer a promise for the TE devices applications. Conductive polymers are widely used as flexible TE materials replacing inorganic materials due to their flexibility, low thermal conductivity, mechanical flexibility, ease of processing, and low cost. In this review, we briefly introduce the latest research trends in the flexible TE technology and provide a comprehensive summary of specific conductive polymer-based TE material fabrication technologies. We also summarize the manufacture for high-efficiency TE composites through the complexation of a conductive polymer matrix/inorganic TE filler. We believe that this review will inspire further research to improve the TE performance of conductive polymers.

• 멤브레인
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• 제32권2호
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• pp.83-90
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• 2022

정유소와 석유 공장에서 발생하는 폐수는 심각한 환경오염으로 이어진다. 기름이 있는 물을 정수 처리하는 데에는 많은 방법이 존재하지만, 가장 효과적인 방법은 막을 이용한 기술이다. 물에서 기름기를 제거하는 데 사용되는 유기재료로 만들어진 고분자 막은 파울링이라는 고질적인 문제를 가지고 있다. 무기성 막은 수명이 길다는 점에서 유기성 분리막보다 효율적이다. 제올라이트 막은 우수한 화학적 안정성을 갖고 있으며 오랜 기간 재활용할 수 있다. 막에서 친수성의 존재는 막의 수 투과량을 증가시킨다. 제올라이트로 만들어진 세라믹 분리막은 물과 기름을 분리하는 데 사용되는 효율적인 무기막 중 하나이다. 본 리뷰논문은 i) 순수 제올라이트 막과 ii) 다른 물질과 혼합된 제올라이트 복합막, 2가지로 분류되는 제올라이트 기반의 무기막을 사용하는 물과 기름 분리 기술을 중점으로 다루고 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권12호
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• pp.2624-2630
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• 2002

Organic/inorganic hybrid materials have rapidly become a fascinating research field. In this study, $polyimide/TiO_2$ composites were synthesized from nano-sized anatase $TiO_2$ and two types of polyimide, that is, BPDA-PPD and PMDA-ODA. Nano-sized $TiO_2$ particles were prepared from $TiOEt_4$ solution by the sol-gel method. The synthesized PI/$TiO_2$ composites were characterized by using XRD, TGA, FT-IR, TEM, and Atomic Force Microscope(AFM). $TiO_2$ particles were dispersed well in polyimides and the mechanical and thermal stability of polyimide was improved with $TiO_2$ nano particles.

• Elastomers and Composites
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• 제57권2호
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• pp.62-72
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• 2022

Passive daytime radiative cooling (PDRC) is attracting increasing attention as an eco-friendly technology that can save cooling energy by not requiring an external power supply. An ideal PDRC structure should improve solar reflectance and emissivity within the atmospheric spectral window. Early designs of photonic crystal materials demonstrated the benefits of PDRC. Since then, functional arrangements of polymer-based radiative cooling materials have played an important role and are rapidly expanding. This review summarizes the known inorganic, organic, and hybrid materials for PDRC. The review also provides a complete understanding of PDRC and highlights its practical applications.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.25-28
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• 2003

Carbon nanotubes(CNTs), since their first discovery, have been considered as new promising materials in various fields of applications including field emission displays, memory devices, electrodes, NEMS constituents, hydrogen storages and reinforcements in composites due to their extra-ordinary properties. The carbon nanotube reinforced nanocomposites have attracted attention owing to their outstanding mechanical and electrical properties and are expected to overcome the limit of conventional materials. Various application areas are possible for carbon nanotube reinforced nanocomposites through the functionalization of carbon nanotubes. Carbon nanotube reinforced polymer matrix nanocomposites have been fabricated by liquid phase process including surface functionalization and dispersion of CNTs within organic solvent. In case of carbon nanotube reinforced polymer matrix nanocomposites, the mechanical strength and electrical conducting can be improved by more than an order of magnitude. The carbon nanotube reinforced polymer matrix nanocomposites can be applied to high strength polymers, conductive polymers, optical limiters and EMI materials. In spite of successful development of carbon nanotube reinforced polymer matrix nanocomposites, the researches on carbon nanotube reinforced inorganic matrix nanocomposites show limitations due to a difficulty in homogeneous distribution of carbon nanotubes within inorganic matrix. Therefore, the enhancement of carbon nanotube reinforced inorganic nanocomposites is under investigation to maximize the excellent properties of carbon nanotubes. To overcome the current limitations, novel processes, including intensive milling process, sol-gel process, in-situ process and spark plasma sintering of nanocomposite powders are being investigated. In this presentation, current research status on carbon nanotube reinforced nanocomposites with various matrices are reviewed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제23권6호
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• pp.952-960
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• 1999

The effects of binder on the mechanical properties of the preforms and metal matrix composites (MMCs) were studied. Fibers were $9Al_2O_3{\cdot}2B_2O_3(Alborex)$, HTZ and $Al_2O_3$ fibers(Saffil) and binders were organic binder, inorganic binder, polyacrylamide under various PH conditions. Compressive strength of the preform increased with the addition of inorganic binder. The polyacrylamide did not improve the permeability of the preforms. PH of the slurry should be controlled because it affects the viscosity of the slurry. Good preforms were obtained under following conditions : 3 wt% inorganic binder, 0.1 wt% organic binder, 0.1 wt% polyacrylamide and PH 9. Tensile tests of MMCs were conducted at $20^{\circ}C,\;150^{\circ}C,\;250^{\circ}C,\;350^{\circ}C$ using MTS(100KN USA). Wear tests were conducted under various sliding speeds. High temperature($250^{\circ}C$) tensile strengths of Alborex/Saffil/AC8A and HTZ/AC8A are 80% and 75% of the room temperature tensile strengths respectively. The tensile and wear properties of the Alborex/Saffil/AC8A are superior to that of the HTZ/AC8A. The wear behavior of HTZ/AC8A shows more orthotropic characteristic than that of Alborex/Saffil/AC8A.

• Composites Research
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• 제36권2호
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• pp.126-131
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• 2023

기존의 상용 플라스틱으로 인한 환경 오염에 대한 우려가 높아지면서 대체 재료로서 생분해성 고분자에 대한 연구가 주목을 받고 있다. 본 연구는 생분해성 열가소성 수지인 폴리 젖산에 유기 핵제의 도입으로 물성 강화 및 100% 생분해 가능한 나노복합재 개발을 목표로 한다. 그에 따라 무기 핵제의 대체재로 친환경 소재인 셀룰로오스 나노섬유를 채택하였다. 폴리 젖산 내 셀룰로오스 나노섬유의 균일한 분산을 위해 동결 건조 방식으로 나노화된 섬유 형상을 유지시켰으며, 이축압출기로 1차 교반을 진행하고, 사출 성형을 통해 이중 교반된 물성 시험용 시편을 제작하였다. 보강된 결정성을 확인하기 위해 시차주사 열량분석법을 사용하였고 1 wt%의 셀룰로오스 나노섬유가 보강재 및 핵제로서 작용하여 냉결정화온도가 약 14℃ 가량 감소하며, 결정화되는 정도 또한 증가한 것을 확인하였다. 본 연구는 기존 생분해성 고분자의 무기 핵제를 유기 나노소재로 대체함으로써 100% 생분해 가능한 친환경 나노복합재 개발하여 강화된 물성의 플라스틱 소재 개발을 위한 친환경적 대안을 제시한다.