본 논문에서는 반도체 특성의 단일벽 탄소나노튜브(semi-SWNTs)와 페로브스카이트(perovskite) 양자 점을 혼합하여 SWNT의 높은 전하 이동 특성과 양자점의 고효율 광전 특성을 동시에 가지는 용액공정 가 능한 기반 고성능 광센서를 개발하기 위한 연구를 수행하였다. 직경이 작은 SWNT를 공액 구조 고분자 반도체를 이용해 선택적으로 분리/분산하는 방법으로 제조하여 포토트랜지스터의 반도체 채널 층으로 활 용하고, 가시광 빛에 높은 흡광도를 가지는 양자점을 다양한 조성과 구조를 가지는 광활성층으로 제조하 여 그 특성을 비교 분석하였다. 이 결과 semi-SWNTs와 페로브스카이트 양자점 모두 단독으로 TFT에 사 용하였을 경우 우수한 트랜지스터 특성과는 별개로 광전효과가 크게 나타나지 않았으며, 두 종류 이상의 반도체 소재를 융합하여 사용할 경우 양자점에 흡수된 빛에 의해 엑시톤이 형성되고 이종 접합 계면에서 전자와 정공의 분리가 쉽게 이루어지도록 유도함으로써 낮은 광량에서도 높은 효율을 가지는 포토트랜지 스터를 개발할 수 있었다. 향후 지속적인 연구개발을 통해 고유연/저가 광 센서 제품 개발과 레이더, 이미 지 센서, 웨어러블 헬스케어 등의 다양한 분야에 하이브리드 반도체 포토트랜지스터가 응용될 수 있을 것 으로 기대한다.

최근 우수한 유연성과 화학적 안정성 등을 가진 고분자 수지와 우수한 기계적 성질 등을 나타내는 무기 재료로 이루어진 나노 복합 시스템으로써 유-무기 하이브리드 코팅 필름에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 아크릴레이트 단량체로써 사용된 o-phenylphenoxyethyl acrylate (OPPEA)는 1.576의 높은 굴절률을 나타내고, Bisphenol A ethoxylate diacrylate (BAEDA)는 굴절률은 낮지만 경화된 고분자의 경도를 향상시킨다. 또한, 무기 소재로써 사용된 지르코니아는 산화지르코늄으로써 우수한 내구성과 광학특성 등을 나타낸다. 본 연구에서는 광학 특성을 향상시키기 위한 목적으로 아크릴레이트 단량체 중 BAEDA의 함량을 조절하여 필름을 제조한 뒤 연필 경도계와 아베굴절계를 이용하여 광학 특성 변화를 확인하였고, UV-vis spectrophotometer을 이용해 투과도를 비교하여 최적의 조건을 확립하였다. 그리고 실란 커플링제인 γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPS)를 사용하여 지르코니아를 소수화 처리하여 아크릴레이트 단량체에 대한 분산성을 향상시키고, 개질 전후의 물에 대한 분산성 변화를 조사하여 물에 대한 친화력이 감소하였음을 확인하였고, FT-IR ATR spectrophotometer를 통해 MPS에 의해 도입된 1716 cm-1에서의 에스터 C=O 결합 peak의 존재를 통해 MPS에 의한 지르코니아 표면의 개질 반응이 진행되었음을 확인하였다. 또한, 지르코니아의 표면에 도입된 규소 원자의 존재는 X 선 형광법을 이용하여 확인하였다. 그리고 화학적으로 개질된 지르코니아를 아크릴레이트 단량체에 도입하여 광경화 필름을 제조하였을 때, 굴절률은 아크릴레이트 자체 필름보다 1.2% 향상되었음을 확인하였고, SEM/EDS mapping 분석을 통해 PET 필름에 코팅된 개질 후 지르코니아가 아크릴레이트 코팅층에 균일하게 분포되어 있음을 알 수 있었다.

Transparent organic-inorganic hybrid hard coating films were prepared by the addition of SiO2 or ZrO2, as an inorganic filler to improve the hardness property, filler was highly dispersed in the acrylic resin. To improve the compatibility in the acrylic resin, SiO2 or ZrO2 is surface-modified using various silanes with variation of the modification time and silane content. Depending on the content and kind of the modified inorganic oxide, transparent modified inorganic sols were formulated in acryl resin. Then, the sols were bar coated and cured on PET films to investigate the optical and mechanical properties. The optimized film, which has a modified ZrO2 content of 4 wt% markedly improved in terms of the hardness, haze, and transparency as compared to neat acrylate resin and acrylate resin containing modified SiO2 content of 8 wt%. Meanwhile, the low transparency and high haze of these films slowly appeared at SiO2 content above 10 wt% and ZrO2 content of 5 wt%, but the hardness values were maintained at 2H and 3H, respectively, in comparison with the HB of neat acrylate resin.

Effects of the amount of nickel powder (Ni) in Ni-carbon fiber (CF) hybrid filler systems on the conductivity(or resistivity) and thermal coefficient of resistance (TCR) of filled high density polyethylene were studied. Increases of the resistivity and TCR with increasing Ni concentration at a given hybrid filler content were observed. Using the fiber contact model, we showed that the main role of Ni in the hybrid filler system is to decrease the interfiber contact resistance when Ni concentration is less than the threshold point. The formation of structural defects leading to reduced reinforcing effect resulted in both a reduction of strength and an increase of the coefficient of thermal expansion in the composite film; these changes are responsible for the increases of both resistivity and TCR with increasing Ni concentration in the hybrid filler system.

We present the effect of a coupling agent on the optoelectrical properties of few-walled carbon nanotube (FWCNT)/epoxy resin hybrid films fabricated on glass substrates. The FWCNT/epoxy resin mixture solution was successfully prepared by the direct mixing of a HNO3-treated FWCNT solution and epoxy resin. FWCNT/binder hybrid films containing different amounts of the coupling agent were then fabricated on UV-ozone-treated glass substrates. To determine the critical binder content (Xc), the effects of varying the binder content in the FWCNT/silane hybrid films on their optoelectrical properties were investigated. In this system, the Xc value was approximately 75 wt%. It was found that above Xc, the coupling agent effectively decreased the sheet resistance of the films. From microscopy images, it was observed that by adding the coupling agent, more uniform FWCNT/binder films were formed.

This paper describes the results of the application of Cr-Diamond-like carbon (DLC) films for efficiency improvement through surface modification of spur gear parts in the hydraulic gear pump. Cr-DLC films were successfully deposited on SCM 415 substrates by a hybrid coating process using linear ion source (LIS) and magnetron sputtering method. The characteristics of the films were systematically investigated using FE-SEM, nano-indentation, sliding tester and AFM instrument. The microstructure of Cr-DLC films turned into the dense and fine grains with relatively preferred orientation. The thickness formed in our Cr buffer layer and DLC coating layer were obtained the 487 nm and . The average friction coefficient of Cr-DLC films considerably decreased to 0.15 for 0.50 of uncoated SCM415 material. The hardness and surface roughness of Cr-DLC films were measured 20 GPa and 10.76 nm, respectively. And then, efficiency tests were performed on the hydraulic gear pump to investigate the efficiency performance of the Cr-DLC coated spur gear. The experimental results show that the volumetric and mechanical efficiency of hydraulic gear pump using the Cr-DLC spur gear were improved up to 2~5% and better efficiency improvement could be attributed to its excellent microstructure, higher hardness, and lower friction coefficient. This conclusion proves the feasibility in the efficiency improvement of hydraulic gear pump for industrial applications.

본 연구에서는 poly(acrylonitrile-butadiene-styrene) (ABS)에 carbon graphite와 zeolite 4A를 첨가하여 복합 필름을 제조하고 공기와 수증기 투과 특성을 살펴보았다. 복합 필름의 경우 모든 경우에서 순수한 ABS에 비해서 산소와 질소의 투과도가 감소하였으며, 산소의 투과도 감소가 질소의 투과도 감소보다 약간 큰 관계로 산소/질소 선택도도 조금 감소하였다. 또한, 수증기 투과도도 순수한 ABS에 비해서 약 1/2로 감소하였다. 이러한 투과도의 감소는 ABS에 filler를 첨가함으로 인하여 물질 확산 경로의 tortuosity가 증가했기 때문인 것으로 생각된다.

본 연구에서는 졸-겔 공법을 이용하여 가스 차단 특성을 갖는 SiO2/EVOH(에틸렌 비닐알콜 공중합체) 하이브리드 물질을 제조하였다. 제조된 여러 조성의 하이브리드 졸을 표면 처리한 biaxially oriented polypropylene (BOPP) 기지재에 스핀 코팅 방식을 이용하여 코팅하였다. X선 회절 및 DSC 분석에 의해 하이브리드 내의 EVOH 상과 실리카 상 사이의 결합에 따른 결정화 거동의 변화를 조사하였다. 또한 SiO2/EVOH 하이브리드 겔의 모폴로지 관찰을 통하여, 100nm 이하의 실리카 입자들이 균열하게 분산된 매우 치밀한 상 미세구조를 갖는 하이브리드 물질을 제조하기 위해 필요한 Tetraethylorthosilicate (TEOS) 무기전구체의 최적 함량이 존재함을 알 수 있었다. 첨가된 TEOS 함량이 최적 함량보다 낮거나 높은 경우에는 큰 도메인의 입자 클러스터들이 형성되어 매우 불안정한 모폴로지를 나타내는 상분리 현상이 관찰되었다. 이러한 모폴로지 결과는 하이브리드 코팅 필름의 산소 투과도의 변화 결과와 일치하였는데, TEOS 함량이 0.01 - 0.02mol로 첨가되어 제조된 하이브리드로 코팅된 필름의 경우 매우 우수한 산소 차단 특성을 나타냈으며, 0.04mol 이상으로 첨가되었을 때는 상 분리 및 미세 균열 발생으로 인하여 그 차단 특성이 급격하게 감소하는 것으로 나타났다.

Transparent films were prepared using the sol-gel process by mixing TEOS with PVA solution that was solved in EtOH and distilled water homogeneously. HCl, CH3COOH and NH4OH were used as catalysts of the sol-gel process, and for improving the flexibility of films glycerol was used as plasticizer. In case of each catalyst, transparency and tensile strength were increased, and glass transition temperature (Tg) was shifted to higher temperature with increasing TEOS ratio. Also, in case of adding the plasticizer, the flexibility of films was increased. On the contrary, transparency, thermal stability and tensile strength were decreased with increasing HCl and NH4OH ratio. Also, the range of being made of film type was expanded when CH3COOH was used than HCl and NH4OH.