RnDCircle Logo
정효민 연구실
경상국립대학교 에너지기계공학과 정효민 교수
Carbon nanotube
Nanofluid
Cellulose nanocrystal
연구 영역
기본 정보
논문·특허
과제
구성원

정효민 연구실

경상국립대학교 에너지기계공학과 정효민 교수

정효민 연구실은 탄소나노튜브(CNT) 기반 나노소재의 분산성과 계면 특성을 중심으로 재료를 설계하고, 열전달 성능과 연결되는 응용을 수행합니다. 특히 양성 계면활성제와 다양한 기계·화학 처리 조건을 조합하여 나노유체의 흡광 및 젖음성 관련 물성을 제어하고, 열전도도 및 열시폰 성능을 평가합니다. 또한 셀룰로오스 나노결정 및 셀룰로오스 재료를 분산 보조 및 보강 요소로 활용하여 CNT 응집을 완화하고, CNT 버키페이퍼의 결정성과 구조 특성을 분석합니다. 이를 통해 수계 공정형 방열 소재 개발 방향을 구축하고 있습니다.

Carbon nanotubeNanofluidCellulose nanocrystalBuckypaperDispersion stability
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
CNT 버키페이퍼의 친수/소수 특성 및 제조공정에 따른 표면·분산 거동 제어 연구 thumbnail
CNT 버키페이퍼의 친수/소수 특성 및 제조공정에 따른 표면·분산 거동 제어 연구
Surface Wettability Control in CNT Buckypapers via Mechanical and Chemical Processing
연구 분야 상세보기
연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
논문 전체보기
1
Article
|
인용수 4
·
2023
Effect of an Amphoteric Surfactant Concentration on Absorbance, Contact Angle, Surfactant, and Thermal Conductivity of CNT Nanofluids
Seungyeop Baek, Seunghyeon Lee, Yonmo Sung, Dong Min Shin, Junhyo Kim, Hyomin Jeong
IF 3 (2023)
Energies
본 연구에서는 탄소 나노튜브와 양성이온성 계면활성제인 lauryl betaine이 DW(탈이온수)의 흡광도, 접촉각, 표면장력 및 열전도도에 미치는 영향을 실험적으로 조사하였다. 탄소 나노튜브의 농도는 0.5 wt%로 하였고, lauryl betaine의 농도는 증류수에서 100, 500 및 1000 ppm으로 설정하였다. 흡광도 측정 결과로부터 lauryl betaine의 첨가는 UV 및 가시광선 파장 범위(200~1000 nm)에서 흡광도를 증가시킬 수 있었다. 또한 계면활성제의 농도가 높을수록 분산성이 증가하였다. 접촉각은 증류수의 경우 계면활성제 혼합비가 증가함에 따라 단조 감소하는 경향을 보였으나, 탄소 나노튜브 나노유체에서는 유의한 변화가 관찰되지 않았다. 표면장력 측정에서도 유사한 거동이 관찰되었다. 증류수의 표면장력은 계면활성제 혼합비 증가에 따라 현저하게 감소하였으며, 감소율은 1000 ppm의 계면활성제 농도에서 46.05%로 가장 컸다. 반면 탄소 나노튜브 나노유체에서는 유의한 변화가 없었다. 증류수에 탄소 나노튜브 0.5 wt%를 첨가하면 열전도도를 약 3%까지 상당히 향상시킬 수 있었다. 양성이온성 계면활성제가 유체의 열전도도에 미치는 저하 효과는 증류수와 나노유체 모두에서 관찰되었다.
https://doi.org/10.3390/en17010113
Nanofluid
Distilled water
Pulmonary surfactant
Absorbance
Carbon nanotube
Contact angle
Surface tension
Betaine
Materials science
Chemical engineering
2
Article
|
인용수 0
·
2022
Effect of Cellulose Material-Based Additives on Dispersibility of Carbon Nanotubes
Seunghyeon Lee, Ajeong Lee, Seungyeop Baek, Yonmo Sung, Hyomin Jeong
IF 3.2 (2022)
Energies
나노과학 분야에서 나노기술은 다양한 기술에 적용되고 있으며, 연구가 활발히 진행되고 있다. 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs)의 다양한 분야에서의 적용이 증가함에 따라, 분산 및 기능화 기술을 개발하기 위한 노력이 이루어져 왔다. MWCNT 나노유체를 효과적으로 사용하기 위해서는 분산 문제를 해결하는 것이 가장 중요하다. 본 연구에서는 다양한 화학적 및 기계적 처리 과정을 통해 MWCNT의 분산성을 향상시키고 기능화하였다. 또한 분산제로 셀룰로오스 나노결정(cellulose nanocrystal, CNC)을 사용하여 MWCNT의 응집을 완화하였다. MWCNT 및 CNC의 처리 결과는 투과전자현미경(transmission electron microscopy, TEM)으로 분석하였고, 분산 특성은 UV–Vis 분광분석법으로 규명하였다. CNC를 MWCNT에 첨가한 경우, 처리하지 않은 MWCNT에 비해 높은 분산성과 향상된 안정성이 확인되었으며, 이러한 효과는 기계의 품질에 영향을 미친다.
https://doi.org/10.3390/en15238822
Carbon nanotube
Dispersant
Materials science
Dispersion (optics)
Surface modification
Cellulose
Dispersion stability
Nanotechnology
Chemical engineering
Transmission electron microscopy
3
Article
|
·
인용수 7
·
2021
Experimental Study on the Enhanced Thermal Performance of Two-Phase Closed Thermosyphon Using Mechanical and Chemical Treated MWCNTs Nanofluids
Seungyeop Baek, Ajeong Lee, Seunghyeon Lee, Yong‐Ho Park, Junhyo Kim, Yonmo Sung, Jung-Pil Noh, Sunchul Huh, Byeong-Keun Choi, Hyomin Jeong
IF 1.642 (2021)
Microgravity Science and Technology
https://doi.org/10.1007/s12217-021-09872-w
Nanofluid
Materials science
Thermal conductivity
Thermosiphon
Thermal resistance
Working fluid
Condenser (optics)
Composite material
Heat transfer
Heat transfer coefficient
최신 정부 과제
18
과제 전체보기
1
주관|
2022년 2월-2024년 2월
|93,755,000
친환경 셀룰로오스 나노섬유를 이용한 분산성이 탁월한 탄소나노튜브 나노유체 제조 및 고열원 방열재 개발 가능성에 관한 연구
▪친환경 CNF를 이용한 분산성이 탁월한 탄소나노튜브(CNT) 나노유체 제조 연구 ▪CNF-CNT 기반의 박막(Bucky-paper)소재 개발(두께 70μm 이하) 및 열전도도(Thermal Conductivity) 평가 연구 ▪열저항(Thermal Resistance)이 최소화된 방열 핵심 소재(TIM)개발
셀룰로오스 나노섬유
방열소재
친수성
탄소나노튜브
열전도율
분산성
부유성
나노유체 수용액
우뭇가사리
2
주관|
2017년 2월-2021년 2월
|75,000,000
갯강구 다리의 미소유로 구조를 모방한 무동력 액체수송용 마이크로 모세관 개발에 관한 연구
○ 갯강구의 주 서식처는 해안가 바위틈 등으로서 아가미로 호흡하지만 물 공급을 갯강구 다리표면의 미세한 홈을 통하여 공급받는다. 또한 이 흡수한 물의 일부를 체표면에서 증발시키므로서 그 증발잠열을 이용하여 항상 일정한 온도를 유지시켜 바닷가의 고온 환경에서도 살아가는 생물체이다. 이 갯강구의 다리표면에서 물을 흡수하는 것을 모방(Biomimetics)하여 기존 연구자들에 의한 액체 수송기구와는 완전히 차별성 있는 무동력 액체 수송 기구로서 나노/마이크로입자를 코팅한 모세관을 개발 연구하고자 한다. ○친수성(親水性, Hydrophilic)으로 인한 수송능력을 극대화 하기 위하여 알루미나(Alumina, Al2O3)와 탄소나노튜브(Carbon NanoTubes)의 복합입자를 갖는 나노유체 수용액(Nonofluids solution)을 제조하여 마이크로 모세관의 내표면에 코팅하는 방법을 사용한다. ○이처럼 나노/마이크로 코팅막을 가진 모세관은 표면장력의 증가, 친수성의 강화 및 액체와 표면간의 접촉각도를 작게하므로서 고효율의 무동력 액체수송용 마이크로 모세관 개발이 가능하게 되며 이를 위하여 다음과 같이 년차별 연구목표 및 세부 연구항목을 설정한다 (1)마이크로 모세관 내면 코팅용 나노입자 선정 기초 연구 -나노입자 선정 기초 실험 연구 -마이크로 모세관 내경 변화에 대한 기본 모세성능 연구 -나노입자 유무에 따른 마이크로 모세관 기초실험 연구 (2)알루미나와 탄소나노튜브의 복합입자 나노유체 수용액 개발 연구 -알루미나 나노입자의 분산성 및 부유성 평가 연구 -탄소나노튜브 입자의 기계적 분쇄와 성능 평가 연구 -산세척에 의한 순도 및 분산성 향상 연구 -알루미나와 탄소나노튜브 복합 나노유체 수용액의 분산성 및 부유성 평가 연구 (3)나노유체 수용액의 친수성 및 표면 접촉각도 특성 연구 - 나노유체 수용액의 농도별 접촉각도 변화 특성 연구 -고체 표면의 거칠기에 따른 나노유체 수용액의 친수성능 변화 연구 -고체표면 코팅 막의 내구성 및 친수성능 변화 특성 연구 - 최고의 친수면적을 위한 나노유체 수용액의 조건 특성 연구 (4)고효율 정량 액체 수송능력을 가진 마이크로 모세관의 개발 - 나노입자 막 형성에 대한 모세관 능력의 기본 특성 실험 - 마이크로 모세관의 직경변화에 대한 유량 수송 특성 연구 - 모세관의 길이 방향에 대한 유량-압력손실 연구 - 마이크로 모세관 수송유량의 시간변동 특성 연구
갯강구
표면장력
접촉각도
생체모방공학
마이크로 모세관
나노유체 수용액
알루미나
친수성
탄소나노튜브
3
주관|
2017년 2월-2021년 2월
|75,000,000
갯강구 다리의 미소유로 구조를 모방한 무동력 액체수송용 마이크로 모세관 개발에 관한 연구
○ 갯강구의 주 서식처는 해안가 바위틈 등으로서 아가미로 호흡하지만 물 공급을 갯강구 다리표면의 미세한 홈을 통하여 공급받는다. 또한 이 흡수한 물의 일부를 체표면에서 증발시키므로서 그 증발잠열을 이용하여 항상 일정한 온도를 유지시켜 바닷가의 고온 환경에서도 살아가는 생물체이다. 이 갯강구의 다리표면에서 물을 흡수하는 것을 모방(Biomimetics)하여 기존 연구자들에 의한 액체 수송기구와는 완전히 차별성 있는 무동력 액체 수송 기구로서 나노/마이크로입자를 코팅한 모세관을 개발 연구하고자 한다. ○친수성(親水性, Hydrophilic)으로 인한 수송능력을 극대화 하기 위하여 알루미나(Alumina, Al2O3)와 탄소나노튜브(Carbon NanoTubes)의 복합입자를 갖는 나노유체 수용액(Nonofluids solution)을 제조하여 마이크로 모세관의 내표면에 코팅하는 방법을 사용한다. ○이처럼 나노/마이크로 코팅막을 가진 모세관은 표면장력의 증가, 친수성의 강화 및 액체와 표면간의 접촉각도를 작게하므로서 고효율의 무동력 액체수송용 마이크로 모세관 개발이 가능하게 되며 이를 위하여 다음과 같이 년차별 연구목표 및 세부 연구항목을 설정한다 (1)마이크로 모세관 내면 코팅용 나노입자 선정 기초 연구 ?나노입자 선정 기초 실험 연구 ?마이크로 모세관 내경 변화에 대한 기본 모세성능 연구 ?나노입자 유무에 따른 마이크로 모세관 기초실험 연구 (2)알루미나와 탄소나노튜브의 복합입자 나노유체 수용액 개발 연구 ?알루미나 나노입자의 분산성 및 부유성 평가 연구 ?탄소나노튜브 입자의 기계적 분쇄와 성능 평가 연구 ?산세척에 의한 순도 및 분산성 향상 연구 ?알루미나와 탄소나노튜브 복합 나노유체 수용액의 분산성 및 부유성 평가 연구 (3)나노유체 수용액의 친수성 및 표면 접촉각도 특성 연구 ? 나노유체 수용액의 농도별 접촉각도 변화 특성 연구 ? 고체 표면의 거칠기에 따른 나노유체 수용액의 친수성능 변화 연구 ? 고체표면 코팅 막의 내구성 및 친수성능 변화 특성 연구 ? 최고의 친수면적을 위한 나노유체 수용액의 조건 특성 연구 (4)고효율 정량 액체 수송능력을 가진 마이크로 모세관의 개발 ? 나노입자 막 형성에 대한 모세관 능력의 기본 특성 실험 ? 마이크로 모세관의 직경변화에 대한 유량 수송 특성 연구 ? 모세관의 길이 방향에 대한 유량-압력손실 연구 ? 마이크로 모세관 수송유량의 시간변동 특성 연구
갯강구
표면장력
접촉각도
생체모방공학
마이크로 모세관
나노유체 수용액
알루미나
친수성
탄소나노튜브
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2021LNG 처리장치에서의 냉해수 공급시스템1020210132493
거절2021양식 수조용 노즐장치1020210132496
취하2018탄소 나노 튜브가 흡착된 멤브레인 필터 및 이의 제조방법1020180161462
전체 특허

LNG 처리장치에서의 냉해수 공급시스템

상태
등록
출원연도
2021
출원번호
1020210132493

양식 수조용 노즐장치

상태
거절
출원연도
2021
출원번호
1020210132496

탄소 나노 튜브가 흡착된 멤브레인 필터 및 이의 제조방법

상태
취하
출원연도
2018
출원번호
1020180161462