• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권2호
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• pp.208-212
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• 2009

나노클레이는 높은 종횡비와 불연성, 나노 스케일의 크기로 인해 고분자 나노복합체의 첨가물로 널리 이용되고 있다. 최근엔 나노클레이를 폴리우레탄 폼에 적용함으로써, 열적 특성 및 기계적 특성이 향상되었다는 연구결과들이 있다. 본 연구에서는 폴리우레탄 폼의 물성에 대한 나노클레이의 농도와 초음파 분산의 효과에 대해 기술하였다. 제조된 나노클레이/폴리우레탄 폼의 특성은 복원시간, 압축변형, 셀의 모양 및 인장 실험 등을 통해 분석되었다. 그 결과, 초음파처리는 나노클레이의 분산에 매우 효과적이었고, 소량 첨가 시에는 폼 물성의 향상을 보였으나, 3 wt% 이상의 나노클레이 첨가는 오히려 물성의 저하를 초래함을 확인할 수 있었다. 특히, 초음파를 통해 분산시킨 20A 나노클레이 1 wt%가 첨가된 폴리우레탄 폼이 균일한 셀 사이즈와 뛰어난 치수안정성 등의 가장 최적화된 물성을 나타내었다. 본 연구결과는 건축용 단열재 등의 제조에 적용할 수 있을 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권6호
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• pp.792-797
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• 2015

그래핀은 다양하고 뛰어난 물성으로 그 적용 분야가 넓다. 그러나 반델반스 상호 작용으로 유기용매 내에서 쉽게 분산되지 않고 뭉쳐 있거나 포개진 상태로 존재한다. 게다가 그래핀은 화학적으로 비활성이며 크기나 모양이 넓은 분포도를 가지므로 균일한 상태 유지가 어렵다. 본 연구에서는 덩어리로 구성된 그래핀을 용매에 분산시키고 개질시키는 방법에 대해서 고찰하였다. 분산방법으로서 i) 유리비드를 이용한 물리적 분쇄. ii) 유리비드와 초음파를 이용한 처리 iii)유기용매에서의 분산 iv)드라이아이스를 이용한 개질법이 포함된다. 2.5 mm 크기의 유리비드처리는 대조구와 비교하여 36.4%의 감소율을 나타내었다. 유리비드(2.5 mm)와 초음파(225W, 10분) 병용 처리구가 76%로 입자 크기 감소효과를 나타내었다. 그래핀 입자 크기감소는 유리비드의 크기와 초음파 처리강도와 처리시간에 의존되었다. Ethyl acetate(EA)와 Isoprophyl alcohol(IPA)의 용매로 그래핀 표면을 개질시켰다. IPA용매에서 FT-IR 분석결과 CO 작용기가 높게 나타남으로 확인할 수 있었다. 한편, 드라이아이스로 그래핀 표면을 개질시킨 결과 처리 전 산소함량이 0.80%에서 처리 후 4.90%로 산소 함량 크게 증가되었다. 본 연구 결과로부터 IPA용매에 그래핀을 분산시킬 때 CO 작용기가 증가하여 장시간 분산상태 유지에 도움이 되는 것으로 판단된다.

• 한국분무공학회지
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• 제8권3호
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• pp.1-9
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• 2003

The objective of this study is to compare atomization characteristics for differently made an ultrasonic twin-fluid nozzle. A spray system, an ultrasonic system, and three different type(Nozzle type, Tube type. Conventional type)are made and compared experimental and numerical results. In this investigation, the measurement and numerical analysis of spray droplet are to analyze the effects of ultrasonic energy on the agricultural atomization spray system in order to protection of dispersion droplets. It is clarified that ultrasonic energy forcing into a nozzle is valid to obtain atomization enchancement. As the result of comparing the experimental and numerical result, it is confirmed that nozzle type is highest efficiency than that of tube type and conventional type, also well fit, respectively.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제13권2호
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• pp.261-266
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• 2009

The angular dispersion-type non-scanning Fabry-Perot was applied to an ethanol-water mixture in order to investigate its acoustic properties such as the sound velocity and the absorption coefficient. The scattered light from the mixture was analyzed by using the charge-coupled-device area detector, which made the measurement time much shorter than that obtained by using the conventional scanning tandem multi-pass Fabry-Perot interferometer. The sound velocity showed a deviation from ultrasonic sound velocities at low temperatures accompanied by the increase in the absorption coefficient, indicating acoustic dispersion due to the coupling between the acoustic waves and some relaxation process. Based on a simplified viscoelastic theory, the temperature dependence of the relaxation time was obtained. The addition of water molecules to ethanol reduced the relaxation time, consistent with dielectric measurements. The present study showed that the angular dispersion-type Fabry-Perot interferometer combined with an area detector could be a very powerful tool in the real-time monitoring of the acoustic properties of condensed matter.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.151-154
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• 2004

Despite of the excellent properties of carbon nanofiber, The properties of carbon nanofiber filled polymer composites were not increased largely. The reason is that it is still difficult to ensure the uniform dispersion of carbon nanofiber in a polymer matrix. In this study, For improvement properties of carbon nanofiber filled epoxy composites, the effect of dispersion was investigated. The compounds were prepared by two methods, solution blending and mechanical mixing. Mixing of solution blending method was used using ultrasonic. Dispersion of carbon nanofiber was observed by optical microscope and scanning electron microscope (SEM). UV adsorption and turbidity measured by UV spectrometer was used for the comparison of dispersion of carbon nanofiber.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제10권3호
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• pp.339-345
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• 2022

In this paper, the effect of porosity on the acoustic phase velocity of the 3D printed Kelvin closed-cell structure was investigated using the spectral phase analysis. Since Kelvin cells bring about the large amount of scattering, acoustic pulses in ultrasonic measurements undergoes a distortion of waveforms due to the dispersion effect. In order to take account on the dispersion, mathematical expressions for calculating the phase velocity of longitudinal waves propagating normal to the plane of the Kelvin structure are suggested by introducing a complex wave number based on Fourier transform. 3D Kelvin structure composed of identical unit-cells, a polyhedron of 14 faces with 6 quadrilateral and 8 hexagonal faces, was developed and fabricated by 3D CAD and 3D printer to represent the micro-structure of porous materials such as aluminum foam and cancellous bone. Total nine samples of 3D Kelvin structure with different porosity were made by changing the thickness of polyhedron. Ultrasonic pulse of 1MHz center frequency was applied to the Kelvin structures for the measurement of the phase velocity of ultrasound using the TOF(time-of-flight) and the phase spectral method. From the experimental results, it was found that the acoustic phase velocity decreased linearly with the porosity.

• 한국염색가공학회지
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• 제22권4호
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• pp.362-372
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• 2010

This paper surveys the physical properties of the multiwall carbon nanotube (MWNT) and polyurethane composite film for improvement of mechanical properties and electrical characteristics. The modification of MWNT was carried out by acid treatment with nitric and sulphuric acid mixed solution, and then followed by thermal treatment for enhancing MWNT dispersion with polyurethane. This modified MWNT was mixed with polyurethane by changing the loading content of MWNT and dispersion time under the dimethylformamide solution in the ultrasonic wave apparatus. Various physical characteristics of the modified PU/MWNT films were measured and analyzed in terms of the loading content and dispersion time. The maximum absorbance of the PU/MWNT films were observed with the 2wt% loading at dispersion times of 2 and 24 hour, respectively. The minimum electrical volume resistivity of PU/MWNT film was shown at the loading content of 0.5wt% or more irrespective of dispersion treating time. However the optimum condition was assumed to 2wt% loading at dispersion time of 2 hours by assessing the surface profile of the film using video microscope. The breaking stress and strain of the PU/MWNT film decreased with increasing loading content, but no change of physical properties was shown with increasing in dispersion time.

• 한국음향학회지
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• 제34권3호
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• pp.210-218
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• 2015

초음파 영상 품질의 향상을 위해 트랜스듀서의 구동전압을 높이게 되면 트랜스듀서에서 열이 발생하여 환자의 피부 화상 및 트랜스듀서의 성능 저하를 초래할 수 있다. 따라서, 이렇게 온도가 상승하지 않도록 트랜스듀서 내의 열을 효율적으로 분산할 수 있는 방안에 대해 연구하였다. 이때 열 분산 해석 대상으로 중심주파수가 3 MHz이고 32채널을 가진 위상배열 트랜스듀서를 선정하였다. 먼저 트랜스듀서의 동작에 따른 발열 구조를 이론적으로 분석하였고, 그 결과로서 재료의 감쇠와 음압의 크기가 발열에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 나아가 유한요소 해석을 통해 트랜스듀서 구성소자의 물성이 열 분산에 미치는 영향을 분석하였다. 분석된 결과를 바탕으로 트랜스듀서 내 열이 잘 분산되기 위한 구성소자의 열물성을 정하였다. 도출된 열 물성을 유한요소 해석 모델에 적용한 결과 환자와 접촉되는 부분인 음향렌즈의 최고온도가 원래 값의 51 %로 저하되었다.

• 공업화학
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• 제24권2호
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• pp.165-170
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• 2013

초고온가스로 핵연료 구형 UCO (uranium oxycarbide) 입자 제조과정 중 중간화합물 제조에서 적용하고 있는 내부겔화공정을 대체하기 위해 외부겔화공정을 도입하는 연구가 진행 중에 있다. 외부겔화공정을 이용해서 구형 UCO입자를 제조하기 위한 사전실험으로, 중간화합물인 ADU (ammonium di-uranate) 겔 입자를 제조하기 위한 원료용액인 모사 broth 용액을 제조하여 카본블랙 입자를 분산시키는 실험이 수행되었다. 다양한 종류의 카본블랙 입자를 사용해서 모사 broth 용액에 분산실험을 수행한 결과, Cabot G 제품이 용액상에서 분산안정성과 균일한 분산상태를 나타내고 있어서, 본 연구의 카본블랙으로 선정되었다. 또한 나노크기 입자로 응집된 카본블랙 입자를 고점성 액상물질에 효율적으로 분산시키기 위해서는, 금속염용액에 카본블랙 입자를 투입하고 ultrasonic force를 이용해서 응집입자를 해체한 다음, 고점성 물질인 PVA (poly vinyl alcohol)를 투입하여 강력한 기계식혼합기를 이용해서 6000 rpm으로 2차 분산 혼합시키는 경우, ultrasonic force에 의한 broth 용액의 물성이 유지되면서 카본블랙 입자의 분산안정성과 분산상태가 양호한 broth용액을 얻을 수 있었다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제9권4호
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• pp.231-238
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• 2013

Carbon nanotubes (CNTs) are one of the nanomaterials that were discovered by Iijima in 1991 for the first time. CNTs have long cylindrical and axi-symmetric structures. CNTs are made by rolling graphene sheets. Because of their large length-to-diameter ratio, they are called nanotubes. CNTs are categorized as single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) or multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) based on the shell structures. CNTs are broadly used in various fields, such as scanning probe microscopy, ultra fine nano balance and medicine, due to their extraordinary thermal conductivity, electrical and mechanical properties. Because long, straight CNTs have the same shape as asbestos, which cause cancer in cells lining the lung, there have been many studies on the effects of MWCNTs on human health that have been conducted. Stable atomization of CNTs is very important for the estimation of inhalation toxicity. In the present study, electro-static assisted axial atomizer (EAAA), which is the instrument that uses MWCNTs and aerosolizes them by transforming the single fiber shape using ultrasonic dispersion and electric field, was invented. EAAA consists of a ultrasonic bath for dispersion of MWCNTs and a particle generator for atomizing single fibers. The performance evaluation was conducted in order to assess the possibilities of 6-hour straight atomization with stability, which is the suggested exposure time in a day for the estimation of inhalation toxicity.