탄소섬유 강화 플라스틱 (Carbon fiber reinforced plastics, CFRP)은 고함량의 탄소섬유 (Carbon fiber, CF)와 고분자로 이루어진 복합재료로서, 뛰어난 기계적 성능으로 항공우주, 자동차, 토목 등 다 양한 산업 분야에서 사용되고 있다. 하지만 사용량 증가에 따른 폐기물의 환경문제와 추출한 재활용 탄소섬유 (Recycled carbon fiber, rCF)의 적용 가능 분야의 한계로 인해 재활용이 제한적인 실정이 다. 본 연구에서는 rCF와 CF 혼입 시멘트계 전자파 복합재를 제작하여 그 성능을 비교 분석하기 위 한 실험을 수행하였다. 구성재료는 시멘트, 잔골재, 고성능 감수제를 사용하였으며, 비교 분석을 위해 CF와 rCF를 각각 6 mm, 12 mm 길이를 0.1, 0.3, 0.5, 1.0 wt.% 함량으로 사용하였다. 전자파 복합 재의 흡수 성능 향상을 위해 각각 다른 함량의 다층 구조를 형성하였으며, 전자파 투과를 낮은 함량에 서 높은 함량 방향이 되도록 측정을 진행하였다. 전자파 차폐성능은 재령 28일 이후 네트워크 분석기 를 사용하여 자유 공간에서 측정하였으며, C-band (4~8 GHz)와 X-band (8~12 GHz) 주파수 영역 에서의 반사율과 투과율을 각각 측정하였다.
본 연구의 목적은 PET를 재활용하여 만든 물질재생 PET사를 함침공정을 통해 고전도성의 E-textile로 제작하는 것이다. 소수성의 성질을 가지고 있는 PET사는 virgin과 recycled 모두 함침공정을 통해 전자섬유로 제작되었을 때에 높은 전도성을 부여하기 힘들다는 특징이 있다. 함침공정의 효율성 향상을 위해 FEMTO SCIENCE사의 Covance-2mprfq 모델을 사용하여 재생 PET사로 이루어진 시료를 50w 5분, 10분간 플라즈마로 표면 개질하였다. 이 후 SWCNT 분산액(.1wt%, cobon 사)에 5분간 시료를 담근 후 패딩기(Padder, DAELIM lab)를 통해 시료 안쪽으로 용액이 잘 스며들도록 Dip-coating 진행하였다. 공정이 완료된 후 저항측정을 양끝점에서 멀티미터를 통해 측정하 고 좀 더 넓은 전극을 통해 정밀하게 다시 측정하였다. 고찰한 결과 플라즈마 표면 개질을 통해 함침공정을 통한 고전도성 부여가 가능해졌음을 확인할 수 있었다. 10분간 표면 개질한 경우 저항이 최대 2.880배 감소하였다. 본 연구결과를 기반으로 스마트 웨어러블 분야에서 활용되는 E-textile 또한 recycle 소재로 제작함으로써 석유자원을 절약하고 탄소배출량을 감소시킬 수 있는 스마트 웨어러블 제품을 개발하고자 한다.
본 연구에서는 고등학교-대학 연계 학과 전공체험 프로그램을 개발하여 적용하였다. 프로그램은 메이커 교육과 성장 가능성이 큰 스마트의류 테크놀로지를 접목시켰다. 첫째, P(준비) 단계에서는 스마트의류 및 메이커 교육에 대 한 선행 연구의 내용을 파악하여 스마트의류 테크놀로지를 염색 디자인 교과목에 접목하였다. 둘째, D(개발) 단계에 서는 잉크젯 프린터용 전사지를 이용한 전사염, 전도성 실과 LED 전구를 이용한 스마트의류 테크놀로지를 적용하 여 감성에코백을 만드는 프로그램을 개발하였다. 셋째, I(실행) 단계에서는 의류학 전공을 희망하는 고등학생 17명을 대상으로 수업을 진행하였다. 마지막으로 E(평가) 단계에서는 스마트의류 테크놀로지를 적용한 메이커 교육 프로그 램의 만족도를 5점 척도로 측정하였다. 그 결과 4.95점으로 매우 만족하는 것으로 평가되어, 기존 프로그램에 릴리패 드 아두이노를 추가한 심화 프로그램을 제안하였다. 따라서 본 연구를 통해 전도성 실과 전사염을 적용한 감성에코백 개발 프로그램은 스마트의류 테크놀로지에 보다 쉽게 접근할 수 있어 의류학 전공에 관한 고교 학생들의 생각을 확장시킬 수 있음을 확인하였다.
Glass wool is a fiber made by melting sand and waste glass at high temperature. It has been used as an inorganic fiber for sound absorption, insulation, and non-combustible materials for automobiles, ships, and household appliances. However, the disadvantage comes from the moisture penetration through condensation and cleaning up so that it deteriorates insulation and soundproofing performance. In order to overcome the disadvantages of glass wool, we investigate the water repellency by plating metal on the surface of glass wool with Cu and Ti while coating stability is considered. The thickness of the deposited metal is about 300 nm. The deposition chemicals and the image of the specimen are analyzed by using SEM equipment. The electron microscopic result shows that quite amount of Cu and Ti metals are deposited on the glass wool surface.
BaTiO3-coated Fe nanofibers are synthesized via a three-step process. α-Fe2O3 nanofibers with an average diameter of approximately 200 nm are first prepared using an electrospinning process followed by a calcination step. The BaTiO3 coating layer on the nanofiber is formed by a sol-gel process, and a thermal reduction process is then applied to the core-shell nanofiber to selectively reduce the α-Fe2O3 to Fe. The thickness of the BaTiO3 shell is controlled by varying the reaction time. To evaluate the electromagnetic (EM) wave-absorbing abilities of the BaTiO3@Fe nanofiber, epoxy-based composites containing the nanofibers are fabricated. The composites show excellent EM wave absorption properties where the power loss increases to the high frequency region without any degradation. Our results demonstrate that the BaTiO3@Fe nanofibers obtained in this work are attractive candidates for electromagnetic wave absorption applications.
Electronic products are a major part of evolving industry and human life style; however most of them are known to emit electromagnetic waves that have severe health hazards. Therefore, different materials and fabrication techniques are understudy to control or limit transfer of such waves to human body. In this study, nanocomposite powder is dispersed into epoxy resin and shielding effects such as absorption, reflection, penetration and multiple reflections are investigated. In addition, nano size powder (Ni, Fe2O3, Fe-85Ni, C-Ni) is fabricated by pulsed wire evaporation method and dispersed manually into epoxy. Characterization techniques such as X-ray diffraction, Scanning electron microscopy and Transmission electron microscopy are used to investigate the phase analysis, size and shape as well as dispersion trend of a nano powder on epoxy matrix. Shielding effect is measured by standard test method to investigate the electromagnetic shielding effectiveness of planar materials, ASTM D4935. At lower frequency, sample consisting nano-powder of Fe-85%Wt Ni shows better electromagnetic shielding effect compared to only epoxy, only Ni, Fe2O3 and C-Ni samples.
In this study, enhanced cation exchange capacity of polystyrene (PS) electrospun fibers by electron beam irradiation was investigated. PS spinning solutions were prepared by dissolving 25 wt% PS in 75 wt% mixed solvents (dimethylacetamide (DMAc)/tetrahydrofuran (THF)) at the ratio of 33/67% v/v with divinylbenzene (DVB; 0, 1, 2 phr) as crosslink agent. The PS electrospun fibers were carried out at doses of 0 (control), 100 and 200 kGy. The ion exchange capacity (IEC) of PS electrospun fibers depend on the DVB concentration and irradiation dose. The PS electrospun fiber with DVB 1 phr at dose of 150 kGy showed the maximum IEC of 4.670 mmol/g.
The automotive industry is moving from the internal combustion engine to electric drive motors. Electricmotors uses a high voltage system requiring the development of resources and components to shield the system. There-fore, in this study, we analyze electromagnetic interference (EMI) shielding effectiveness (SE) characteristics of an autocrash pad according to the ratio of electrically conductive materials and propylene. In order to combine good mechan-ical characteristics and electromagnetic shielding of the automotive crash pad, metal-coated glass fiber (MGF) manufac-turing methods are introduced and compared with powder-type methods. Through this study, among MGF methods, wesuggest that the chopping method is the most effective shielding method.
파장변이섬유를 사용한 새로운 반응 위치 측정 양전자방출 단층촬영기기 검출기를 개발하였으며, 이에 대한 최적화 작업을 수행하였다. 섬광체 2개와 파장변이섬유 3개를 사용하고, 파장변이섬유 끝에 센서를 부착하여 최적화 모듈을 설계하였다. 섬광체와 파장변이섬유 및 센서를 연결시키는 연결물질과 섬광체와 파장변이섬유의 반사체 물질에 따른 센서에서의 빛 수집율 및 센서별 빛 수집 비를 통해 최적의 조합을 도출하였다. 연결물질은 에폭시를 사용하고 반사체 물질은 섬광체와 파장변이섬유에서 각각 난반사체 및 거울반사체를 사용한 조합에서, 가장 높은 빛 수집율과 센서별 빛 수집 비를 보였다.
In this study, it evaluate the electromagnetic pulse shielding performance of fiber reinforced cement composite by Fiber type. Hooked-ended steel fiber, Smooth steel fiber and Amorphous metallic fiber were reinforced 2.0 vol.% in cement composites respectively. The electromagnetic pulse shielding performance was evaluated by MIL-STD-188-125-1.