• 한국재료학회지
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• 제22권10호
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• pp.562-568
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• 2012

Metal nanowires can be coated on various substrates to create transparent conducting films that can potentially replace the dominant transparent conductor, indium tin oxide, in displays, solar cells, organic light-emitting diodes, and electrochromic windows. One issue with these metal nanowire based transparent conductive films is that the resistance between the nanowires is still high because of their low aspect ratio. Here, we demonstrate high-performance transparent conductive films with silver nanofiber networks synthesized by a low-cost and scalable electrospinning process followed by two-step sequential thermal treatments. First, the PVP/$AgNO_3$ precursor nanofibers, which have an average diameter of 208 nm and are several thousands of micrometers in length, were synthesized by the electrospinning process. The thermal behavior and the phase and morphology evolution in the thermal treatment processes were systematically investigated to determine the thermal treatment atmosphere and temperature. PVP/$AgNO_3$ nanofibers were transformed stepwise into PVP/Ag and Ag nanofibers by two-step sequential thermal treatments (i.e., $150^{\circ}C$ in $H_2$ for 0.5 h and $300^{\circ}C$ in Ar for 3 h); however, the fibrous shape was perfectly maintained. The silver nanofibers have ultrahigh aspect ratios of up to 10000 and a small average diameter of 142 nm; they also have fused crossing points with ultra-low junction resistances, which result in high transmittance at low sheet resistance.

• 항공우주기술
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• 제7권1호
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• pp.115-120
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• 2008

인공위성에 사용되는 온도 측정 센서는 서미스터(Thermistor) 와 AD590이 주로 많이 사용되고 있다. AD590은 IC chip으로 서미스터에 비해 고가이며 $1^{\circ}C$ 온도 변화에 출력 전류가 약 $1{\mu}A$ 변하는 특성을 가진다. 이에 비해 서 미스터는 온도 변화에 따라 저항 값이 변하므로 외부에서 전류나 혹은 전압 stimulus를 인가해 주어야한다. 또한 일반적으로 AD590에 비해 저가이며 NTC(Negative Temperature Coefficient)와 PTC(Positive Temperature Coefficient) 두 가지 형태의 센서가 사용되고 있다. 고 정밀 저궤도 지구관측용 인공위성의 경우 온도에 따른 카메라 구조물의 변형이 최종 영상 품질에 영향을 미치게 되므로 고 품질의 영상획득을 위하여 카메라 구조물의 정밀 온도 제어가 필수적으로 요구되며 이를 구현하기 위해서 매우 정확한 온도측정 요구조건이 주어지게 된다. 저궤도 인공위성의 경우 카메라 시스템에 부착된 온도센서의 측정 정확도 요구조건이 $0.3^{\circ}C$ 까지 요구되는 경우도 있다. 본 논문은 저 궤도 인공위성에 적용된 서 미스터의 온도 측정 정확도에 대한 분석 내용을 나타내었다.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권6호
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• pp.53-60
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• 2018

In this paper, the effect of different 3D printing parameters including laminated angle and annealing temperature is observed their effect on FDM conductive 3D printing. In FDM 3D printing, a conductive filament is heated quickly, extruded, and then cooled rapidly. FDM 3D Print conductive filament is a poor heat conductor, it heats and cools unevenly causing the rapid heating and cooling to create internal stress. when the printed conductive specimens this internal stress can be increase electrical resistance and decrease electrical conductivity. Therefore, This experiment would like to use annealing to remove internal stress and increase electrical conductivity. The result of experiment when 3D printing conductive specimen be oven cooling of annealing temperature $120^{\circ}C$ electrical resistance appeared decrease than before annealing. So We have found that 3D printing annealing removes internal stresses and increases the electrical conductivity of printed specimens. These results are very useful for making conductive 3D printing electronic circuit, sensor ect...with electrical conductance suitable for the application.

• 한국의류산업학회지
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• 제24권1호
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• pp.138-145
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• 2022

Today, graphene loaded textiles are being considered promising smart clothing due to their high conductivity. In this study, we reported reduced graphene oxide(r-GO) deposited pure cotton fabrics fabricated with a colloidal solution of graphene(GO), using a one-step aerosol spray pyrolysis(ASP) process and their potential application on smart textiles. The ASP process is advantageous in that it is easily implementable and can be applied for continuous processing. Moreover, this process has never been applied to deposit r-GO on pure cotton fabric. The field emission-scanning microscopy (FE-SEM) observation, Fourier transform-infrared(FT-IR) analysis, Raman spectroscopy, X-ray diffraction(XRD) analysis, and ultraviolet transmittance(UVT) were used to evaluate material properties of the r-GO colloids. The resistance was also measured to evaluate the electrical conductivity of the specimens. The results revealed that the r-GO was successfully deposed on specimens, and the specimen with the highest electrical conductivity demonstrated an electrical resistance value of 2.27 kΩ/sq. Taken together, the results revealed that the ASP method demonstrated a high potential for effective deposition of r-GO on cotton fabric specimens and is a prospect for the development of conductive cotton-based smart clothing. Therefore, this study is also meaningful in that the ASP process can be newly applied by depositing r-GO on the pure cotton fabric.

• KSBB Journal
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• 제21권5호
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• pp.325-330
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• 2006

Bio-MEMS를 기반으로 microfilter와 백금 전극이 내재되어 있는 microbiochip을 제작하였다. 우리는 이 chip으로 microbead에 indirect ELISA 방법으로 항원-항체를 반응시키고 전기 신호 검출 방법을 이용하여 반응 여부를 판단하였다. 이 때 신호 증폭을 위해 silver enhancer를 사용하였다. Chip 상에서 항원-항체 반응 조건을 최적화하기 위해 pH, temperature, flow time, flow rate, silver enhancer time을 결정하였다. 이렇게 최적화된 조건을 바탕으로 짧은 시간 안에 소량의 시료로 immunoassay를 성공적으로 수행할 수 있었다. 전기 신호 검출 방식을 사용함으로써 biosensor 장비의 소형화와 다중 시료 측정과 자동화를 biosensor에서 적용할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 공업화학
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• 제29권2호
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• pp.191-195
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• 2018

본 실험에서는 활성탄소섬유의 미세기공구조가 신경작용제 유사가스인 dimethyl methylphosphonate (DMMP) 감응 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 탄소섬유에 화학적 활성화법을 이용하여 기공구조를 부여하였고, 이를 이용하여 가스센서용 전극을 제조하였다. N형 반도체인 polyacrylonitrile (PAN)계 활성탄소섬유 기반 전극은 환원성 가스인 DMMP로부터 전자를 받아 정공의 밀도 감소로 인하여 전기저항이 감소하게 되었다. DMMP 가스센서의 민감도는 미세기공 부피가 증가함에 따라 1.7%에서 5.1%까지 증가하였다. 이는 분자 크기가 0.57 nm인 DMMP를 흡착하기에 적합한 미세기공이 형성됨에 따라, DMMP와 활성탄소섬유간의 전자 이동이 용이해졌기 때문이라 사료된다. 결론적으로, 높은 감도의 DMMP 가스센서를 제조하기 위해서는 적절한 기공구조 조절이 중요한 역할을 한다고 판단된다.

• 센서학회지
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• 제8권2호
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• pp.115-123
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• 1999

PSG(800nm)/$Si_3N_4$ (150nm)로 구성된 유전체 membrane 윗면에 heater와 감지전극을 등일면상에 동시에 형성하였다. 제작된 소자의 전체 면적은 $3.78{\times}3.78mm^2$이고, diaphragm의 면적은 $1.5{\times}1.5mm^2$이며, 감지막치 면적은 $0.24{\times}0.24mm^2$였다. 그리고 diaphragm내의 열분포 분석을 유한요소법을 이용하여 수행하였으며, 실제로 제작된 소자의 열분포와 비교하였다. 소비전력은 동작온도 $350^{\circ}C$에서 약 85mW였다. Sn 금속막을 상온과 $232^{\circ}C$의 두 가지 기판온도에서 열증착하였고, 이를 $650^{\circ}C$의 산소분위기에서 3시간 열산화함으로써 $SnO_2$ 감지막을 형성하였다. 그리고 이를 SEM과 XRD로 특성을 분석하였다. 제작된 소자에 대해서 온도 및 습도에 대한 감지막의 영향 및 부탄가스에 대한 반응특성도 조사하였다.

• 한국재료학회지
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• 제25권8호
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• pp.423-428
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• 2015

Impedancemetric $NO_x$ (NO and $NO_2$) gas sensors were designed with a stacked-layer structure and fabricated using $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ (x = 0, 0.2, 0.5, 0.8 and 1) as the receptor material and $Li_{1.3}Al_{0.3}Ti_{1.7}(PO_4)_3$ plates as the solid-electrolyte transducer material. The $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ layers were prepared with a polymeric precursor method that used ethylene glycol as the solvent, acetyl acetone as the chelating agent, and polyvinylpyrrolidone as the polymer additive. The effects of the Co concentration on the structural, morphological, and $NO_x$ sensing properties of the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ powders were investigated with powder X-ray diffraction, field emission scanning electron microscopy, and its response to 20~250 ppm of $NO_x$ at $400^{\circ}C$ (for 1 kHz and 0.5 V), respectively. When the as-prepared precursors were calcined at $700^{\circ}C$, only a single phase was detected, which corresponded to a perovskite-type structure. The XRD results showed that as the Co concentration of the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$powders increased, the crystal structure was transformed from an orthorhombic phase to a rhombohedral phase. Moreover, the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ powders with $0{\leq}x<0.8$ had a rhombohedral symmetry. The size of the particles in the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$powders increased from 0.1 to $0.5{\mu}m$ as the Co concentration increased. The sensing performance of the stack-structured $LaCr_xCo_{1-x}O_3/Li_{1.3}Al_{0.3}Ti_{1.7}(PO_4)_3$ sensors was found to divide the impedance component between the resistance and capacitance. The response of these sensors to NO gas was more sensitive than that to $NO_2$ gas. Compared to other impedancemetric sensors, the $LaCr_{0.8}Co_{0.2}O_3/Li_{1.3}Al_{0.3}Ti_{1.7}(PO_4)_3$ sensor exhibited good reversibility and reliable sensingresponse properties for $NO_x$ gases.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권2호
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• pp.196-201
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• 2023

우리는 금속 산화물 CuO nanoparticles (CuO NPs)과 전도성 고분자 Polyaniline (PANI)가 접목된 CNT fiber 유연 전극(CuO NPs/PANI/CNT fiber 전극)을 개발하여 H₂O₂ 검출용 비효소적 전기화학센서에 적용하였다. CNT fiber 표면 위에 PANI와 CuO NPs을 전기화학적 합성/증착을 통해 제작된 CuO NPs/PANI/CNT fiber 전극은 주사전자 현미경(SEM)과 에너지분산형 분광분석법(EDS)을 통해 표면 분석이 수행되었으며, 순환전압 전류법(CV)과 전기화학 임피던스법(EIS), 시간대전류법(CA)을 이용하여 전기화학적 특성 및 H₂O₂ 센싱 성능이 분석되었다. CuO NPs/PANI/CNT fiber 전극은 대조군인 bare CNT fiber 전극과 비교하여 약 4.78배의 유효 표면적 증가를 보였으며, 약 8.33배의 전자 전달 저항(R_et) 감소로 인한 우수한 전기 전도성 및 효율적인 전자전달 등의 전기화학적 특성을 나타냈다. 이런 향상된 전극 특성은 CuO NPs와 PANI의 접목을 통한 시너지 효과에 기인한 것으로, 결과적으로 H₂O₂ 검출에 대한 센싱 성능이 개선되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제34권2호
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• pp.73-77
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• 2024

스피넬계 산화물 중 (Ni_x, Mn_y, Co_3-x-y)O₄(NMC)는 부온도계수 온도센서 소재로 활용되어 전기자동차용 배터리 관리 시스템을 포함한 다양한 산업적 응용이 가능하다. 일반적으로 NMC는 Ni, Mn, Co 화합물 분말을 이용하여 고상반응법을 통해 제조되는데 이 중 소결 공정을 통한 치밀화 과정이 온도센서 소재의 온도에 따른 전기적 특성을 결정하는 중요한 인자로 알려져 있다. 본 연구에서는 NMC 펠렛을 고상반응법을 통해 제조하고 결정구조 및 미세구조를 관찰하였다. 또한, 소결 과정 동안의 치밀화 거동 분석을 위한 활성화 에너지를 도출하였다. 분석 결과에 따르면, NMC 펠렛의 상온 저항은 10.03 Kohm이었으며 센서민 감도인 B-value는 3601.8 K로 다양한 산업군에 온도센서로 적용이 가능할 것으로 기대된다. 또한, 치밀화를 위한 활성화 에너지는 273.3 ± 0.4kJ/mol로 도출되었으며, 이는 소결 과정의 열역학적 특성을 이해하는데 중요한 정보를 제공할 것으로 기대된다.