• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제12권4호
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• pp.440-452
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• 2021

Enhancement of durability and reduction of maintenance cost of concrete, with the implementation of various approaches, has always been a matter of concern to researchers. The integration of pozzolans as a substitute for cement into the concrete is one of the most desirable technique. Silica fume (SF) and colloidal nanosilica (CS) have received a great deal of interest from researchers with their significant performance in improving the durability of concrete. The synergistic role of the micro and nano-silica particles in improving the main characteristics of cemented materials needs to be investigated. This work aims to examine the utility of partial substitution of cement by SF and CS in binary and ternary blends in the improvement of the durability characteristics linked to resistance for electrochemical corrosion using electrical resistivity and half-cell potential analysis and chloride penetration trough rapid chloride penetration test. Furthermore, the effects of this silica mixture on the compressive strength of concrete under normal and aggressive environment have also been investigated. Based on the maximum compression strength of the concrete, the optimal cement substituent ratios have been obtained as 12% SF and 1.5% CS for binary blends. The optimal CS and SF combination mixing ratios has been obtained as 1.0% and 12% respectively for ternary blends. The ternary blends with substitution of cement by optimal percentage of CS and SF exhibited decreased rate for electrochemical corrosion. The strength and durability studies were found in consistence with the microstructural analysis signifying the beneficiary role of CS and SF in upgrading the performance of concrete.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권2호
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• pp.193-198
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• 2012

태양광 또는 풍력을 이용해 발생된 에너지를 효율적으로 저장과 사용을 위한 납 축전지의 성능을 향상 시키기 위해 전해액을 Semi-gel화 하여 납축전지에 적용하여 시험한 결과, 다음과 같은 결과를 얻었다. Semi-gel 전해액은 silica를 5wt.% 혼합한 전해액이 1시간 30분경과 시 gel화가 시작되었다. 이는 전해액이 격리판과 극판 활물질 내부까지 완전히 스며들기에 충분한 시간으로 가장 적정한 gel화 시간을 나타내었다. Semi-gel 전해액을 사용한 납축전지와 액상 전해액을 사용한 납축전지의 방전 성능을 비교한 결과, 저율방전 성능은 semi-gel전해액이, 고율방전 성능은 액상 전해액이 높은 성능을 나타내었다. 이는 gel 전해액의 경우 액상 전해액에 비해 반응속도가 느려 고율방전 성능이 낮은 것으로 나타내었다. 수명성능을 DOD 10%, DOD 100%로 시험한 결과, 5%-silica 전해액이 액상 전해액을 사용한 납축전지에 비해 우수한 수명 성능을 나타내었다. 이는 Semi-gel상 태의 전해액이 납축전지 내부 화학반응 시 발생하는 gas의 재결합 효율을 높여 전해액 감액량이 최소화로 한 결과로 수명성능에서 큰 차이를 나타내었다. 태양광, 풍력 등과 같은 에너지 저장 효율을 높이고, 수명성능을 향상시키기 위해 전해액에 5%-silica전해액을 사용하면 전해액의 감액량이 최소로 되어 DOD 100% 수명시험의 경우 4.8%, DOD 10% 수명시험의 경우 20%의 수명성능이 향상되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권6호
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• pp.345-351
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• 2019

디지털 잉크젯 프린팅 기술은 고해상도, 빠른 인쇄 속도, 높은 잉크 효율과 같은 장점과 함께 다양한 소재 적용이 용이하여 반도체, 디스플레이, 세라믹 타일 등의 산업 분야에서 주목을 받고 있다. 최근에는 전통적인 잉크 소재에서 벗어나 우수한 내열성, 내광성, 내화학성 등을 보이는 기능성 소재도 잉크젯 프린팅 공정에 적용하려는 시도가 활발히 진행되고 있다. 특히 2차원 인쇄뿐만 아니라 3차원 적층인쇄에 관한 연구도 시작되고 있으며 이를 위해서는 토출되는 잉크의 유변학적 물성과 프린트되는 기판과의 상호작용를 제어하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 나노 실리카 입자가 포함된 광경화성 세라믹 잉크를 합성하고 잉크의 물성과 프린팅 기판의 표면특성을 제어하였다. 나노 실리카 입자가 포함된 광경화성 세라믹 잉크의 퍼짐현상을 억제하고 기판과의 접촉각 특성을 개선함으로써 결과적으로 프린팅 해상도 및 적층성을 향상시켰으며 잉크젯 프린팅을 이용한 광경화 나노 실리카 잉크의 3D 프린팅에 대한 가능성을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제27권2호
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• pp.115-123
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• 2021

본 연구는 무기 실리카 껍질(shell)과 유기 고분자 코어(core)로 구성된 매우 균일한 유-무기 복합체 입자 제조의 방법에 관한 것이다. 먼저, 미세유체 기술을 이용하여 균일한 크기를 지니는 유기 고분자 코어 입자를 제조하였다. 코어 입자의 제조 과정에서 코어 입자의 제조 과정에서 광 경화성 유기 물질이 포함된 분산상과 연속상의 유속을 독립적으로 제어함으로써 균일한 액적을 형성하였다. 액적이 형성됨과 동시에, 미세유체 채널의 말단에서 자외선 조사에 의해 액적이 광중합 되어 코어 입자로 형성된다. 더불어, 폴리알릴아민 하이드로클로라이드(polyallylamine hydrochloride, PAH)와 인산 이온(phosphate ion)으로 구성된 나노 복합체는 최적화된 pH 조건에서 수소결합과 정전기적 인력 같은 강력한 상호작용을 통해 코어 입자에 코팅된다. 폴리아민 나노 복합체에 존재하는 PAH 주쇄의 아민 그룹들은 규산(silicic acid)의 축합(condensation) 반응을 촉매하여, 코어 입자 표면의 실리카 나노입자 성장을 시킬 수 있었다. 따라서, 본 방법을 통해 유기 코어에 무기 실리카 나노입자로 코팅된 유-무기 복합체 입자를 제조할 수 있었다. 최종적으로, 본 연구에서 제시한 방법은 보다 온화하며 환경친화적인 조건 하에서 단시간 내에 유-무기 복합체 입자를 합성할 수 있으며, 다양한 모양과 크기를 갖는 코어 입자에 적용되어 넓게 활용될 수 있다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제17권3호
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• pp.163-167
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• 2016

Inverter surge resistant enameled wire was prepared with an organic/inorganic hybrid nanocomposite, and the effect of ambient temperature on the insulation lifetime of the enameled wire in the form of twisted pair was studied by a withstanding voltage tester. The organic polymer was Polyesterimide-polyamideimide (EI/AI) and the inorganic material was a Nano-sized silica (average particle size : 15 nm). The enamel thickness was 50 μm and the ambient temperature was 100, 150, 200, and 250, respectively. Transmission electron microscopy (TEM) observation showed that Nano-sized Silica were evenly dispersed in EI/AI. There were many air gaps in a twisted pair, therefore, when voltage was applied to the twisted pair, enamel erosion took place in the air gap area because of partial discharge accordi, ng to Paschen’s law. As ambient temperature increased, insulation lifetime decreased according to Arrhenius relationship, which was explained by the increasing mobility of polymer chains in EI or AI. And insulation breakdown voltage value at 10 kHz was 1,864.5 sec (31.1 min), which is 1.9 times higher than at 20 kHz, 981.6 sec (16.4 min).

• 폴리머
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• 제31권5호
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• pp.379-384
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• 2007

본 연구는 열안정성을 향상시킨 무기나노 분말충전 나노복합재료를 우레탄 중합방법으로 제조하였다. 나노복합재료의 구조와 표면 특성은 XRD와 FT-IR을 통하여 알아보았고, 열안정성은 TGA와 DSC를 통하여 알아보았으며, SEM을 이용하여 복합재료의 모폴로지를 관찰하였다. 복합재료의 기계적 물성은 UTM을 사용하여 측정하였다. 실험 결과, MMT를 충전한 나노복합재료의 층간거리가 $7.5{\AA}$ 증가하였고, Silica 내 Si-O기에 의해 $1038cm^{-1}$에서 새로운 피크가 나타났다. 또한 열안정성과 기계적 물성도 폴리우레탄 매트릭스보다 향상된 것을 확인할 수 있었다.

• 동력기계공학회지
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• 제14권6호
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• pp.83-88
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• 2010

The wear behavior of epoxy matrix composites filled with nano sized silica particles is discussed in this paper. Especially, the variation of the coefficient of friction and the wear resistance according to the change of apply load and sliding velocity were investigated for these materials. Wear tests of pin-on-disc mode were carried out and the wear test results exhibited as following ; The epoxy matrix composites showed lower coefficient of friction compared to the neat epoxy through the whole sliding distance. As increasing the sliding velocity the epoxy matrix composites indicated lower coefficient of friction, whereas the neat epoxy showed higher coefficient of friction as increasing the sliding velocity. The specific friction work of both materials were increased with apply load. In case of the epoxy matrix composites, the running in periods of friction were reduced as increase in apply load. The epoxy matrix composites were improved the wear resistance by adding the nano silica particles remarkably. It is expected that the load carrying capacity of the epoxy matrix composites will be improved by increase of Pv factor.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.52-55
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• 2003

Poly (ethylene 2, 6-naphthalate) (PEN) has been used for a high performance engineering plastics such as fiber, film, and packaging, because of excellent physical properties and outstanding gas barrier characteristics [1-2]. However, the application of PEN is limited because PEN exhibits a relatively high melt viscosity. Recently, many researches for organic/inorganic composites by applying nano-particles to the polymer matrix have been carried out [3], and the nano-particles exhibited greatly improved mechanical and rheological properties [4]. (omitted)

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제24권4호
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• pp.499-503
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• 2003

Encapsulation of L-ascorbic acid (vitamin C) within a bio-compatible layered inorganic material was achieved by coprecipitation reaction, in which the layered inorganic lattice and its intercalate of vitamin C are simultaneously formed. The nano-meter sized powders of vitamin C intercalate thus prepared was again encapsulated with silica nano-sol to form a nanoporous shell structure. This ternary nanohybrid of vitamin Clayered inorganic core-$SiO_2$ shell exhibited an enhanced storage stability and a sustained releasing of vitamin C. Furthermore, the nano-encapsulation of vitamin C with inorganic mineral was very helpful in delivering vitamin C molecules into skin through stratum corneum, facilitating transdermal penetration of vitamin C in topical application.

• 전기학회논문지
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• 제61권10호
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• pp.1454-1460
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• 2012

In order to develop an new electric insulation material for heavy electric equipments, epoxy/micro/nano composite (EMNC) was prepared by mixing micro-silica with nano layered silicate, where the nano layered silicate was synthesized by our electric field dispersion method, EMNSC was prepared by treating the EMNC with a silane coupling agent. Thermal properties such as glass transition temperature (Tg) and thermal expansion coefficient, and DMA characteristics were studied, and mechanicla properties such as tensile and flexural tests were performed. AC electrical insulation strength was also tested. All properties of EMNSC were modified by treating EMNC with silane coupling agent and it was confirmed that our new developed composites could be used in the heavy electric equipments.