• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.314-314
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• 2013

Recently, flexibility is one of the hottest issues in the field of electronic devices. For flexible displays or solar cells, a development of transparent conductive electrodes (TCEs) with flexibility, bendability and foldability is an essential element. Hundreds of nanometers indium-tin-oxide (ITO) films have been widely used and commercialized as a transparent electrode, but their brittleness make them difficulty to apply flexible electronics. Many researchers have been studying for flexible TCEs such as a few layers of graphene sheets, carbon nanotube networks, conductive polymer films and combinations among them. Although gained flexibility, their transmittance and resistivity have not reached those of commercialized ITO films. Metal grids electrode cannot act as TCEs only, but they can be used to lower the resistance of TCEs with few losses of transmittance. However, the possibility of device shortage will be rise at the devices with metal grids because a surface flatness of TCEs may be deteriorated when metal grids are introduced using conventional methods. In our research, we have developed hybrid TCEs, which combined tens of nanometers ITO film and metal grids which are embedded in flexible substrate. They show $13{\Omega}$/${\Box}f$ sheet resistance with 94% of transmittance. Moreover, the sheet resistance was maintained up to 1 mm of bending radius. Also, we have verified that flexible organic light emitting diodes and organic solar cells with the TCEs showed similar performances compared to commercial ITO (on glass substrate) devices.

• 한국분말재료학회지
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• 제27권2호
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• pp.111-118
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• 2020

The convergence of artificial intelligence with smart factories or smart mechanical systems has been actively studied to maximize the efficiency and safety. Despite the high improvement of artificial neural networks, their application in the manufacturing industry has been difficult due to limitations in obtaining meaningful data from factories or mechanical systems. Accordingly, there have been active studies on manufacturing components with sensor integration allowing them to generate important data from themselves. Additive manufacturing enables the fabrication of a net shaped product with various materials including plastic, metal, or ceramic parts. With the principle of layer-by-layer adhesion of material, there has been active research to utilize this multi-step manufacturing process, such as changing the material at a certain step of adhesion or adding sensor components in the middle of the additive manufacturing process. Particularly for smart parts manufacturing, researchers have attempted to embed sensors or integrated circuit boards within a three-dimensional component during the additive manufacturing process. While most of the sensor embedding additive manufacturing was based on polymer material, there have also been studies on sensor integration within metal or ceramic materials. This study reviews the additive manufacturing technology for sensor integration into plastic, ceramic, and metal materials.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제8권4호
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• pp.233-239
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• 2003

For the quantitative analysis of an unknown sample a calibration curve should be obtained, as analytical instruments give relative, rather than absolute measurements. Therefore, researchers should make standard samples with various known concentrations, measure each standard and the unknown sample, and then determine the concentration of the unknown by comparing the measured value to those of the standards. These procedures are tedious and time-consuming. Therefore, we developed a polymer based microfluidic device from polydimethylsiloxane, which integrates serial dilution and capillary electrophoresis functions in a single device. The integrated microchip can provide a one-step analytical tool, and thus replace the complex experimental procedures. Two plastic syringes, one containing a buffer solution and the other a standard solution, were connected to two inlet holes on a microchip, and pushed by a hydrodynamic force. The standard sample is serially diluted to various concentrations through the microfluidic networks. The diluted samples are sequentially introduced through microchannels by electro-osmotic force, and their laser-induced fluorescence signals measured by capillary electrophoresis. We demonstrate the integrated microchip performance by measuring the fluorescence signals of fluorescein at various concentrations. The calibration curve obtained from the electropherograms showed the expected linearity.

• 센서학회지
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• 제21권1호
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• pp.59-67
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• 2012

It was reported that the latest sensor technology allow an 65536 conductive polymer sensor array to be made with broad but overlapping selectivity to different families of chemicals emulating the characteristics found in biological olfaction. However, the supernumerary redundancy always accompanies great error and risk as well as an inordinate amount of computation time and local minima in signal processing, e.g. neural networks. In this paper, we propose a new method to reduce the number of sensor for analysis by reducing redundancy between sensors and by removing unstable sensors using the cosine similarity method and to decide on representative sensor using FCM(Fuzzy C-Means) algorithm. The representative sensors can be just used in analyzing. And, we introduce DWT(Discrete Wavelet Transform) for data compression in the time domain as preprocessing. Throughout experimental trials, we have done a comparative analysis between gas sensor data with and without reduced redundancy. The possibility and superiority of the proposed methods are confirmed through experiments.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권11호
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• pp.3109-3114
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• 2010

Flexible composite films of $V_2O_5$ and conductive polypyrrole ($V_2O_5$/PPy) were grown by facile electrochemical polymerization, wherein an anodization potential was applied to the substrate electrode in an electrolyte solution containing pyrrole monomer and dispersed $V_2O_5$ particles. The coating of polypyrrole (PPy) on the surface of $V_2O_5$ particles was induced by the oxidative catalytic action of $V_2O_5$ during the electrochemical polymerization of pyrrole. PPy in the composite film connects the isolated $V_2O_5$ particles. This results in the formation of conductive networks in the composite film cathode, thereby enhancing the Li+ ion diffusion to the surface of the isolated $V_2O_5$ particles and thus increasing the accessibility of the $Li^+$ ions. The specific capacity tests of the Li rechargeable batteries revealed that the discharge capacity of this composite film cathode was higher, i.e., $497\;mAhg^{-1}$, than that of $V_2O_5$/PPy powder or pristine $V_2O_5$.

• Composites Research
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• 제35권6호
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• pp.365-370
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• 2022

전기자동차 및 E-모빌리티 시장이 급속히 성장함에 따라 리튬이온전지는 현재 가장 주목받는 기술 중 하나로 여겨지고 있다. 따라서 높은 용량 및 출력, 급속 충전 성능을 가지는 고에너지밀도 전극 개발이 매우 중요한 상황이다. 고에너지밀도 전극 구현을 위해서 음극의 경우 실리콘, 주석 등 고용량 활물질 소재에 대한 연구가 진행되고 있는 상황이다. 하지만 이러한 고용량 활물질 소재는 전지의 충방전 과정 시 발생하는 부피팽창이 전지의 성능을 저하시키는 주된 원인이 된다고 알려져 있다. 따라서 활물질의 부피팽창을 완화할 수 있는 바인더 소재 개발이 매우 중요한 상황이며, 기존 PVDF, CMC/SBR계 바인더 뿐만 아니라 수용성 고분자(polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, aliginate 등)를 이용한 바인더 소재 개발 연구가 많이 보고되고 있다. 이처럼 앞으로 리튬이온전지의 고성능화를 위해서 바인더는 매우 중요한 기술이 되었으며, 본 논문에서는 리튬이온전지용 음극 바인더 소재의 연구 동향을 살펴보고자 한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제83권4호
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• pp.515-535
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• 2022

The strength models for fiber-reinforced polymer (FRP)-confined normal strength concrete (NC) cylinders available in the literature have been suggested based on small databases using limited variables of such structural members portraying less accuracy. The artificial neural network (ANN) is an advanced technique for precisely predicting the response of composite structures by considering a large number of parameters. The main objective of the present investigation is to develop an ANN model for the axial strength of FRP-confined NC cylinders using various parameters to give the highest accuracy of the predictions. To secure this aim, a large experimental database of 313 FRP-confined NC cylinders has been constructed from previous research investigations. An evaluation of 33 different empirical strength models has been performed using various statistical parameters (root mean squared error RMSE, mean absolute error MAE, and coefficient of determination R²) over the developed database. Then, a new ANN model using the Group Method of Data Handling (GMDH) has been proposed based on the experimental database that portrayed the highest performance as compared with the previous models with R²=0.92, RMSE=0.27, and MAE=0.33. Therefore, the suggested ANN model can accurately capture the axial strength of FRP-confined NC cylinders that can be used for the further analysis and design of such members in the construction industry.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권3호
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• pp.702-708
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• 2018

하이드로겔은 다량의 물과 화장품용 성분들을 함유할 수 있는 천연고분자 구조를 가지고 있으며 내부의 친수성기들이 활성성분을 다량 함유하고 효과적으로 전달할 수 있는 구조체를 형성할 수 있어 화장품 소재로 즐겨 사용되고 있다. 화장품용 하이드로겔에 첨가하는 소재로 셀룰로오스가 많이 이용되고 있는데 파우더 형태의 셀룰로오스와 면섬유 및 셀룰라아제를 처리한 면섬유와 같이 다양한 형태의 셀룰로오스를 하이드로겔에 적용했을 경우 하이드로겔의 물성변화 및 외관변화를 조사해 보았다. 일반적으로 사용되는 셀룰로오스 파우더를 하이드로겔에 첨가하였을 경우 예상과 달리 하이드로겔의 인장강도가 상당히 저하되는 결과를 보였다. 첨가하지 않았을 때 대비 0.1%와 0.3%의 셀룰로오스 파우더를 첨가한 시료는 각각 10%, 14%의 인장강도 저하현상을 보였다. 이와는 다르게 면섬유를 0.1 ~ 0.3% 첨가하였을 경우 하이드로겔의 강도가 약 20% 증가함을 보였다. 그러나 길이가 긴 면섬유는 뻣뻣하여 하이드로겔에 혼합시 분산성에 문제를 보였다. 이를 해결하기 위하여 면에 셀룰라아제를 처리함으로써 효소-분해 반응을 통해 섬유의 유연성을 증가시킬 수 있었다. 또한 효소 처리된 면섬유를 하이드로겔에 첨가하여 보습성의 변화를 조사한 결과 셀룰라아제를 처리한 면섬유를 함유한 하이드로겔은 처리하지 않은 면섬유-하이드로겔 대비 380% 증가된 보습성을 보였으며 또한 혼합 가공시 우수한 분산성을 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권1호
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• pp.45-52
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• 2010

본 연구에서는 Dual-Ovenable Packaging 용 폴리에테르이미드의 수분흡수 특성을 개선하기 위하여 가교구조를 형성할 수 있는 말단기를 포함한 이미드 올리고머를 신규 합성하였으며, 이를 이용한 폴리에테르이미드와 가교구조 (semi-IPN, semi-interpenetrating network)를 형성을 통하여 수분흡수와 열적 특성 변화, 그리고 구조적 특성에 대하여 조사하였다. 가교 말단기와 용액 이미드화법을 이용하여 두 종류의 이미드 올리고머 6FDA-ODA/APA와 6FDA-MDA/MA를 제조하였으며, 그 특성을 고찰하였다. 또한 이미드 올리고머와 $Ultem^{(R)}$ 혼합물의 semi-IPN 구조를 제조하였으며, 열적 성질, 수분흡수 거동, 그리고 박막의 구조적 특징을 TGA, Thin Film Diffusion Analyzer, 그리고 XRD 분석을 이용하여 해석하였다. 제조한 이미드 올리고머는 말단기의 양을 이용하여 분자량 조절이 가능하였다. 그리고, 온도가 증가함에 따라 가교에 의한 발열반응이 일어나며, 가교 가능한 말단기가 증가할수록 발열량이 증가하였다. $Ultem^{(R)}$과 이미드 올리고머 혼합물에 의한 semi-IPN 구조는 이미드 올리고머의 비율이 증가할수록 5와 10% 질량감소 온도가 상승하였다. 또한, 수분에 대한 친화도가 작은 불소기를 함유하는 이미드 올리고머와 패킹정도의 증가로 인하여 semi-IPN의 확산계수와 수분흡수량이 감소하였다. 이와 같이 열적 성질과 수분에 대한 안정성이 떨어지는 단점을 semi-IPN 구조를 통하여 보완할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제39권5호
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• pp.421-426
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• 1995

2-Hydroxyethyl methacrylate(HEMA)와 ethylene glycol dimethacrylate(EDGMA)로부터 수용액중에서 친수성 3차원 메타아크릴레이트 고분자 망상의 수화겔을 제조하여 NMR 분석법에 의해 그 친수성 메타아크릴레이트와 물 사이의 상호작용에 대하여 연구하였다. 적은 양의 물을 함유하고 있는 수화겔의 스핀-격자 이완시간$(T_1)$을 측정한 결과 물 양성자 주위의 다른 두 환경에 따른 $T_{1a}$와 $T_{2b}$가 나타났다. Poly(2-hydrocyethyl methacrylate)[p(HEMA)]-$(10{\%}\; H_2O)$ 수화겔에 대한 $T_{1a}$와 $T_{1b}$가 각각 $16.4{\times}10^{-3}\; sec$와 $58.2{\times}10^{-3}\;sec$이고, 가교된 EGDMA-p(HEMA)- $(10{\%}\; H_2O)$ 수화겔에 대한 $T_{1a}$와 $T_{2b}$가 각각 $13.2{\times}10^{-3}\; sec$와 $23.1{\times}10^{-3}\; sec$이었다. 또한 수화겔들에 대해 스핀-스핀 이완시간$(T_2)$를 측정한 결과 $p(HEMA)-(H_2O)_n$ 및 가교된 $EDGMA-p(HEMA)-(H_2O)_n$의 계에 $(T_2)$값은 물 함량이 증가함에 따라 증가하였다. $(T_2)$값들은 $(T_1)$의 값들보다 약 10배 작게 나타나고 스핀이완원리와 일치하였다.