• 한국기계가공학회지
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• 제20권11호
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• pp.24-29
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• 2021

In this study, the electrical and mechanical properties of carbon polymer composites, which have been gradually increasing in use in various fields, were investigated, and environment-friendly carbon nanofiber/waterborne polyurethane composites were prepared. Carbon nanofibers (diameter = approximately 100-300 mm) were synthesized using a relatively simple CVD process, obtaining a carbon material for application in ultrathin planar heating films and EMP shielding films in the future. The carbon nanofiber was dispersed, and mixed with water-dispersible polyurethane using a dispersing aid. According to the carbon nanofiber mass ratio, 20%-60% polyurethane/carbon nanofiber composites were manufactured. At a concentration of approximately 20%, the percolation threshold was determined, and at a concentration of approximately 50%, an electrical conductivity greater than 0.1 S/cm was determined. Moreover, a sample having a concentration of up to 60% was evaluated to further understand the mechanical properties. It was observed that as the concentration of the carbon nanofibers increased, the elongation decreased.

• 한국염색가공학회지
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• 제23권2호
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• pp.107-117
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• 2011

Polyurethane (PU) was synthesized by one-shot process and the PU nanofiber was prepared by electrospinning. In this study, electrospun PU multi-membranes were prepared with various coating thickness ratio of base resin to top resin, where the base resin contains melamine curing agent and acid catalyst and the top resin contains water-repellent agent of fluoro-carbon compounds. The PU nanofiber multi-membranes were analyzed by field-emission scanning electron microscopy, differential scanning calorimeter, breathability, tensile strenth, air permeability and water resistance. The results showed that the PU multi-membrane provided excellent waterproof and moisture permeability.

• Macromolecular Research
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• 제17권9호
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• pp.688-696
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• 2009

In this study, a new class of polyurethane (PU) nanofibers containing silver (Ag) nanoparticles (NPs) was synthesized by electrospinning. A simple method that did not depending on additional foreign chemicals was used to self synthesize the silver NPs in/on PU nanofibers. The synthesis of silver NPs was carried out by exploiting the reduction ability of N,N-dimethylformamide (DMF), which is used mainly to decompose silver nitrate to silver NPs. Typically, a sol-gel consisting of $AgNO_3$/PU was electrospun and aged for one week. Silver NPs were created in/on PU nanofibers. SEM confirmed the well oriented nanofibers and good dispersion of pure silver NPs. TEM indicated that the Ag NPs were 5 to 20 nm in diameter. XRD demonstrated the good crystalline features of silver metal. The mechanical properties of the nanofiber mats showed improvement with increasing silver NPs content. The fixedness of the silver NPs obtained on PU nanofibers was examined by harsh successive washing of the as-prepared mats using a large amount of water. The results confirmed the good stability of the synthesized nanofiber mats. Two model organisms, E. coli and S. typhimurium, were used to check the antimicrobial influence of these nanofiber mats. Subsequently, antimicrobial tests indicated that the prepared nanofibers have a high bactericidal effect. Accordingly, these results highlight the potential use of these nanofiber mats as antimicrobial agents.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2019년도 정기학술대회 발표논문집
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• pp.213-213
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• 2019

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제42권6호
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• pp.700-707
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• 2014

본 연구에서는 고온증기 및 오존처리 전처리 후, 습식 고전단 해섬하여 국내산 잣나무로부터 리그노셀룰로오스 나노섬유를 제조하였다. 고온증기 및 오존 전처리에 의해 헤미셀룰로오스 및 리그닌 성분은 각각 약 40%, 42%의 감소효과를 보였으며, 무처리 목분에 비교하여 습식 고전단 해섬처리 시간이 증가함에 따라 섬유의 직경이 더욱 크게 감소하였으며, 좁은 치수분포를 나타냈다. 두 전처리 후 얻어진 리그노셀룰로오스 나노섬유는 평균직경이 각각 19 nm 및 12 nm로 매우 가느다란 것으로 관찰되었다. 얻어진 리그노셀룰로오스 나노섬유를 폴리우레탄 폴리머의 강화필러로 첨가한 결과, 첨가량 및 해섬처리 시간이 증가함에 따라 복합재료의 인장강도와 탄성율이 증가하였다. 특히, 두 전처리 후 얻어진 리그노셀룰로오스 나노섬유의 경우가 전처리하지 않은 경우에 비해 복합재료의 인장강도 특성을 더 향상시키는 것을 알 수 있었다.

• 폴리머
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• 제35권6호
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• pp.553-557
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• 2011

전기방사법을 이용하여 폴리(비닐 알코올)(poly(vinyl alcohol), PVA)/수분산 폴리우레탄(waterborne polyurethane, WBPU)/montmorillonite clay(MMT) 나노복합섬유를 제조하고 특성을 분석하였다. Scanning electron microscopy(SEM), transmission electron microscopy(TEM), X선 회절, thermal gravimetric analyzer(TGA) 의 분석장비들을 이용하여 제조된 나노복합섬유의 형태와 구조적, 열적특성을 확인한 결과, 평균직경이 600~900 nm인 나노복합섬유들이 성공적으로 제조되었으며, MMT가 나노섬유 내에 완전박리되어 기존의 고분자 나노섬유에 비해 열적성질이 향상되었음을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 제조된 나노복합섬유는 친수성이고 생체친화적인 재료들을 이용하여 제조되었으며, 의료 분야를 비롯하여 의류 및 산업용 코팅제, 필터 등의 분야로 이용이 가능할 것으로 보인다.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권3호
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• pp.120-126
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• 2018

In the present study, the multi-nozzle electrospinning process is investigated for the fabrication of uniform polymer nanofiber mats. Electrospinning has been one of the simple and efficient methods to manufacture polymer nanofibers and their mats. Although a typical electrospinning has many advantages such as simple system and operation, various materials, and cost-effectiveness, a relatively low productivity prevents it from being used in practical applications. Thus, the multi-nozzle electrospinning system with the adjustable nozzle position and rotating drum collector is designed and produced in this study. In particular, the effects of the inter-nozzle distance and spatial arrangement of nozzles on the uniformity of the electrospun nanofibers are investigated. With this multi-nozzle electrospinning process, the maximum flow rate of the supplied polymer solution for a uniform electrospinning increases, which indicates the enhanced productivity.

• Carbon letters
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• 제23권
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• pp.17-21
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• 2017

Polyurethane (PU) nanofibers containing graphene oxide (GO) and Ag doped functionalized reduced graphene oxide (Ag-RGO) were successfully prepared via the electrospinning technique. The uniform distribution of GO sheets along with Ag nanoparticle in the nanofibers was investigated by scanning electron microscopy and the elemental mapping technique. X-ray diffraction and thermal gravimetric analysis verified the presence of GO and Ag in the bicomposite nanofibrous mats. Antibacterial tests against Escherichia coli demonstrated that the addition of GO and Ag-RGO to the PU nanofiber greatly enhanced bactericidal efficiency. Overall, these features of the synthesized nanofibers make them a promising candidate material in the biomedical field for applications such as tissue engineering, wound healing, and drug delivery systems.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권6호
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• pp.9-13
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• 2016

본 논문에서는 내산화성 및 난연성이 향상된 폴리우레탄 나노섬유를 전기방사법 및 수산화알루미늄 내첨을 통해 제조하였다. 전기방사 조건은 인가전압: 20 kV, 폴리머 용액 유량: 1.2 ml/h, 롤러 속도: 120 rpm 및 롤러와 주사기 팁의 거리: 15 cm의 공정변수에서 최적의 조건을 확인하였다. 폴리우레탄 섬유의 내산화성 및 난연성을 향상시키기 위하여, 수산화알루미늄을 전기방사 시 내첨하였다. 제조된 샘플의 열적 특성을 평가하기 위하여 열중량분석기(thermogravimetric analysis, Shimadzu, TGA-50H)를 사용하였다. 또한 관련 분석을 통해 고분자 분해 온도(polymer decomposition temperature), 적분열분해 진행온도(integral procedure decomposition temperature), 최종 분해 온도(final decomposition temperature) 및 열분해 후 잔여량 등을 분석하였다. 그리고 분해 반응의 속도론적 고찰을 위해 Horowitz-Metzger 적분식을 통해 활성화 에너지를 해석하였다. 수산화알루미늄의 내첨에 의해, 분해 활성화 에너지가 50% 이상 증가함을 확인하였다. 이는 수산화알루미늄이 $300{\sim}500^{\circ}C$에서 열분해함에 따라 수화반응에 의해 폴리우레탄 나노섬유의 열분해 저항성이 커지기 때문인 것으로 파악된다.

• 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.