• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.379.1-379.1
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• 2016

Recently, new types of wearable devices such as textile electronics are considered as the next generation wearable electronics. To realize the textile electronics, conductive fibers are required to supply the power and for signal processing. Conventionally, silver nanowires (Ag NWs) have been attracted as one of the conductive additives in the fibers, however, using the Ag NWs may lead to high production cost since it is a noble metal. Many researches have been done to replace the Ag NWs into a cheaper materials such as copper nanowires (Cu NWs). Here, we synthesized ultra-long Cu NWs for a conductive filler material in conductive fibers, taking advantages of their structural features. To investigate the effect of capping agents on the aspect ratio of the synthesized Cu NWs, we used various capping agents such as hexadecylamine, butylamine, ethylenedilamine and oleylamine in the Cu NW synthesis. In this research, the effects of capping agents on the structure and the synthesis of Cu NWs are presented.

• Design & Manufacturing
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• 제10권3호
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• pp.14-19
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• 2016

Thermally or electrically conductive filler reinforced polymer composites are extensively being developed as the demand for light weight material increases rapidly in industiral applications need good conductivity such as heat sink of the electronics or light. Carbon or ceramic materials like graphite, carbon nanotube or boron nitride are typical conductive fillers with good thermal or electical conductivity. Using these conductive fillers, the polymer composites in the market show wide range of thermal conductivity from approximately 1 W/mK to 20 W/mK, which is quite enhanced considering the thermal conductivity lower than 0.5 W/mK for most polymeric materials. The practical use of these composites, however, is yet limited to specific applications because most composites are still not conductive enough or too difficult to process, too brittle, too expensive for higher conductivity. For practical use of conductive composite, the thermal conductivity required depending on the heat releasing mode are studied first for simplified unit cooling geometry to propose thermal conductivities of the composites for reasonable cooling performance comparing with the metal heat sink as a reference. Also, as a practical design for heat sink based on polymer composite, composite and metal sheet hybrid structures are investigated for LED lamp heat sink and audio amplication module housing to find that this hybrid structure can be a good solution considering all of the cooling performance, manufacturing, mechanical performance, cost and weight.

• 한국재료학회지
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• 제10권3호
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• pp.184-190
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• 2000

비전도성 충진재를 포함한 개선된 이방성 전도 접착제의 열적/기계적 특성과 이를 이용한 유기 기판용 플립 칩의 신뢰성에 미치는 충진재 양의 영향을 고찰하였다. 비전도성 충진재 양이 다른 개선된 이방성 접착제의 특성을 살펴보기 위해 differential scanning calorimeter (DSC), thermo-gravimetric analyzer (TGA), dynamic mechanical analyzer (DMA), thermo-mechanical analyzer (TMA)을 사용하였다. 비전도성 충진재의 양이 증가함에 따라 열팽창계수는 감소하였고, 상온에서의 storage modulus는 증가하였다. 추가로, 충진재의 양이 증가하면 DSC에 의한 유리전이온도와 TMA에 의한 유리전이온도도 증가하였다. 그러나 TGA 거동은 거의 변화가 없었다. 이방성 전도 접착제를 사용한 유기 기판 플립 칩의 신뢰성 테스트를 위해 열주기 시험, 고온고습 시험, 고온건조 시험을 수행하였는데, 주로 열주기 시험에서 이방서 전도 접착제의 열팽창계수의 영향이 컸다. 비전도성 충진재를 포함해서 낮은 열팽창계수와 높은 storage modulus를 갖는 이방성 전도 접착제에 의해 부착된 플립 칩의 신뢰성이 비전도성 충진재를 포함하지 않은 이방성 전도 접착제에 의한 플립 칩의 신뢰성보다 더 좋게 나타났다.

• 공업화학
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• 제23권6호
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• pp.554-560
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• 2012

전자 통신 산업이 발달하면서 도전성 재료의 사용이 증가하게 되었다. 그에 따라 주로 사용되어오던 귀금속들을 대신할 저렴한 재료들이 필요하게 되었다. 그 중 구리는 귀금속에 비해 값이 저렴하고, 유사한 열 전기적 특성을 가졌지만 대기 중에서 쉽게 산화가 되는 문제점이 있다. 산화를 방지하기 위해서는 제조공정이 복잡해져 사용에 제한이 되어왔다. 구리의 산화 방지를 위한 방법 중 하나로 산화에 강한 금속을 Core-Shell 구조로 도금시켜 고유의 특성을 유지하며 산화를 방지하는 방법이 있다. 본 연구에서는 무전해 도금법으로 구리분말에 주석(Sn) 도금을 했고, 도금에 영향을 주는 인자들에 대해서 연구했다. XRD, FE-SEM, FIB, 4-Point Probe 등의 분석결과 구리 표면에 치밀한 주석피막이 도금되었고, 대기 중에서 산화가 되지 않았다. 분석결과를 바탕으로 최적의 도금 조건을 도출했고, 추가적으로, 도전성 필러 응용 가능성에 대한 실험을 했다. 합성된 분말을 pellet 형태로 압분 성형한 후 저온 열처리 전과 후의 변화를 분석했다. 그 결과 저온 치밀화를 통해 용융된 주석이 구리 입자들을 상호연결 시켰고, 전기 전도가 향상되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권2호
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• pp.27-34
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• 2024

본 연구는 시멘트 복합체 기반 변형감지 센서 제조를 위한 전도성 충진재로 Fe 활성화된 목질계 바이오차를 사용하는 타당성을 조사하기 위해 진행되었다. Fe에 의해 활성화된 바이오차를 3% 혼입한 시멘트 복합체의 압축강도 및 전기적 특성을 평가하기 위해 50×50×50mm³ 크기의 입방체 시험체 3개와 40×40×80mm³ 크기의 각기둥의 시멘트 복합체 기반 센서 3개를 각각 준비하였다. 시멘트 복합체 기반 센서에는 전기저항 측정의 4탐침 방식이 사용되었다. Fe 활성화된 바이오차를 혼입한 시멘트 복합체 기반 센서의 경우 다양한 함수율 및 반복압축하에서 임피던스와 같은 전기저항과 전도성을 조사하였다. 그 결과 시멘트 복합체 기반 센서의 직류 회로에서의 전기저항률이 시간이 지남에 따라 증가하였고, 저항률의 최대 부분 변화가 900초 동안 함수율이 증가함에 따라 감소하였다. 함수율 7.5% 구간에서 전도성 충진재로 Fe에 의해 활성화된 바이오차를 3% 혼입한 시멘트 복합체의 전도성이 가장 안정적이지만, 시멘트 복합체 기반 변형감지 센서의 압축변형과 비저항의 변화비(FCR)에서 반복압축응력이 증가함에 따라 변형감지능력에 있어서 다소 떨어지는 경향을 나타냈다.

• Composites Research
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• 제20권6호
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• pp.1-7
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• 2007

본 연구에서는 팽창흑연/탄소섬유 혼합 보강 전도성 고분자 복합재료를 2단계 성형 공법으로 제조하였으며, 탄소섬유의 첨가가 전도성 고분자 복합재료의 전기적, 기계적 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 전도성 충진재들은 고분자 수지와 기계적으로 혼합되었으며 이를 통하여 복합재료가 전기적 특성을 가지도록 하였다. 팽창흑연은 입자 간 접촉 면적이 넓기 때문에 복합재료 내 전도성 네트워킹의 형성에 매우 유리하지만, 팽창흑연과 고분자 수지만을 사용하여 상기 공정으로 복합재료를 제조할 경우 우수한 기계적 강도를 얻기가 어렵다. 따라서 이를 보완하기 위하여 탄소섬유를 복합재료에 첨가하였으며 전기적 기계적 물성을 바탕으로 탄소섬유의 혼합 비율을 최적화하였다. 굽힘 강도는 탄소섬유의 충친 비율이 증가할수록 섬유에 의한 강화 효과에 의하여 증가 하지만, 32wt.% 이상에서는 오히려 감소하였다. 이는 여분의 탄소섬유들이 공극을 발생시켜 응력집중이 발생하기 때문으로 판단된다. 전기 전도도는 탄소섬유의 비율이 증가할수록 전도성 공백이 발생하고 팽창흑연의 전도성 네트워킹이 저해되기 때문에 계속 감소한다.

• 열처리공학회지
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• 제27권4호
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• pp.169-174
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• 2014

The effect of varying amounts of graphite and $TiB_2$ on the electrical conductivity of composite bipolar plates was systematically studied. In this study, Titanium diboride ($TiB_2$) which has a high electrical conductivity, was selected as a filler and a additive material instead of conventional graphite. For proper distribution of the filler and matrix materials, ball milling using alumina balls was conducted for 1h, and then the hot press method was applied for the preparation of composite samples. The results showed a rapid increase in the electrical conductivity of composite bipolar plates at the critical filler content. However, $TiB_2$ and graphite composite bipolar plates showed similar increases in the electrical conductivity even though $TiB_2$ has a higher electrical conductivity than graphite. In addition, it was also found that a small addition of $TiB_2$ to graphite filler could be very effective for increasing the electrical conductivity and flexural strength of the composite bipolar plate.

• 접착 및 계면
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• 제15권4호
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• pp.169-173
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• 2014

크기가 다른 2가지 SiC 필러를 Nylon 66에 충전하여 용융혼련 시켜 복합재료를 제조하고 필러 크기가 열확산도에 미치는 영향을 고찰하였다. 필러를 충전하지 않은 경우에 비하여 60 vol%의 SiC 필러를 함유한 경우에 복합재료의 열확산도가 10배 이상 증가함을 확인하였고, SiC 필러의 평균크기가 $24{\mu}m$인 고분자복합재료의 열확산도가 $2.2{\times}10^{-2}cm^2/sec$였으나 필러크기가 76{\mu}m$인 경우에는 $1.75{\times}10^{-2}cm^2/sec$로 20% 감소하였다. 필러의 크기가 $24{\mu}m$인 경우에 열전도성 필러와 Nylon 66 매트릭스의 계면 접촉과 필러와 필러 사이의 접촉을 용이하게 하여 포논이 효과적으로 전달되는 것으로 보인다. Nylon 66보다 상대적으로 강직한 구조와 높은 가공온도를 가지는 Nylon 46를 매트릭스로 사용한 Nylon 46/SiC 400 (60 vol%) 복합재료의 열확산도는 $1.61{\times}10^{-2}cm^2/sec$였다.

• Composites Research
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• 제37권3호
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• pp.197-203
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• 2024

고분자 복합재료의 기계적 특성 향상에 유리한 탄소섬유(Carbon fiber, CF)와 전도 특성 향상에 유리한 다중벽 탄소나노튜브(Multi-walled carbon nanotube, MWCNT)의 동시 혼입을 통해 기계적, 전기적 및 열적 특성을 동시에 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 우수한 양산 가공성과 준수한 기계적 특성을 나타내는 탄소장섬유 열가소성플라스틱(Carbon long fiber thermoplastic, CLFT)에 MWCNT를 혼입하여 전기적 및 열적 특성 제어하였다. 제조된 복합재료의 기계적 및 전기적 특성은 필러의 혼입 양에 가장 크게 영향을 받았다. 반면, 열적 특성은 MWCNT의 혼입으로 연결된 필러 네트워크가 형성됨으로써 더 우수한 결과를 나타내었다. MWCNT 혼입 CLFT의 필러 혼입량, 필러 조성 및 필러 네트워크 구조를 조절함으로써 목적에 적합한 기계적, 전기적 및 열적 특성 제어할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.133.1-133.1
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• 2010

In this work, carbon black(CBs)-embed multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) as conductive fillers for activated carbon(ACs)-based electrodes for supercapacitor were prepared by chemical reduction of oxidized MWNTs and CBs. The effect of CBs-MWNT composites on electrochemical performances of ACs-based electrodes were investigated as a function of CB-MWNT ratio. It was found that CBs-MWNTs composites were formed by the reduction reaction of the functional groups of oxidized MWNTs and CBs. It was resulted in the conjugation of CBs onto the MWNT having high surface area and aspect ratio, leading to the enhanced electrical properties of MWNTs. The electrochemical performances, such as current density, charge-discharge, and specific capacitance of the ACs/CBs-MWNT electrodes were higher than that of ACs/MWNTs and conventional ACs/CB electrodes, which was attributed to the synergistic effect of CBs-MWNTs as a conductive filler.