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건축속 탄소나노튜브2024.09.121. 탄소나노튜브와 나노기술 1.1. 탄소나노튜브의 구조와 특성 탄소나노튜브는 탄소의 동소체로서 지름이 수 나노미터에 불과한 관형 구조를 가지고 있다. 탄소나노튜브는 화학적 안정성과 기계적 강도가 매우 뛰어나며, 종횡비가 매우 커 전자방출원 재료로 각광받고 있다. 탄소나노튜브는 구조에 따라 전기적 특성이 달라지는데, 그래핀 시트를 일정한 각도로 감아서 만들어진 구조에 따라 금속성 혹은 반도체성을 나타낸다. 금속형 탄소나노튜브는 전기전도도가 상온에서 35K까지 금속성을 보이며, 이는 이론적으로 예측했던 결과를 입증한 것이다. 이...2024.09.12
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성균관대학교 물리화학기초실험2024.10.281. 탄소나노튜브의 개발과 전망 1.1. 탄소나노튜브의 정의 탄소나노튜브는 탄소동소체로서 하나의 탄소가 다른 탄소원자와 육각형 벌집무늬로 결합되어 튜브형태를 이루고 있는 물질이다. 튜브의 직경이 나노 수준(nm)으로 이루어져 있어 나노튜브라고 불리며, 고효율의 수소저장매체 특성, 우수한 기계적 특성, 전기적 선택성, 뛰어난 전계방출 특성 등의 다양한 장점을 가지고 있다. 1.2. 탄소나노튜브의 발견 탄소나노튜브의 발견은 1991년 일본의 NEC 연구소에서 이루어졌다. 당시 NEC의 이이지마 수미오 박사가 전기방전법을 사용하여 흑연...2024.10.28
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배터리속 소재이야기2024.09.251. 자동차의 친환경 대체에너지 기술 1.1. 전기자동차 1.1.1. 전기자동차 원리 전기자동차(EV : Electric Vehicle)는 충전기를 통해 차량 내부에 있는 리튬 배터리(전기차에 필요한 고용량 전력을 저장)를 충전한다. 대표적으로 완속 충전 방식(교류 AC)과 급속 충전 방식(직류 DC)이 있다. 배터리에 저장된 전기 에너지는 고전압 DC 전류를 고전압 AC 전류로 변환하여 모터에 공급하는 역할을 하는 인버터를 통해 모터가 구동된다. (DC -> 배터리 -> 인버터 -> AC로 전환) 이 모터는 일반 내연기관 자동...2024.09.25
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신소재2024.11.171. 신소재 1.1. 탄소동소체 1.1.1. 그래핀 그래핀은 탄소 원자로 만들어진 2차원 물질로, 벌집 모양의 구조를 가지고 있으며 단층의 그래핀은 원자 한 층의 두께로 매우 얇은 물질이다. 연필심으로 사용되는 흑연은 탄소들이 육각모양의 벌집구조를 이루는 2차원 구조의 판들이 층층이 쌓인 3차원 결합구조의 형태로 이루어져 있고, 이 한 층의 2차원 탄소결합 판을 떼어낸 것이 그래핀이다. 그래핀은 투명하며 빛의 2.3%만을 흡수해도 상온에서 은보다 열전도성이 높으며, 전자가 마치 질량이 없는 것처럼 움직여 기존 반도체보다 전기의...2024.11.17
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미래건축재료2024.12.201. 서론 1.1. 건축물 실내 마감 공사와 친환경 건축재료 건축물의 실내 마감 공사에는 다양한 건축 내장재가 사용되고 있으며, 대부분이 복합재료로 제작되어 있다. 이러한 건축 내장재들은 작업성 향상과 기계적 성질 등을 만족시키기 위해 경화제, 항산화제, 접착제 등의 다양한 첨가물을 사용하게 된다. 그러나 이러한 첨가물로 인해 다량의 VOCs와 포름알데히드가 방출되고 있어 거주자의 건강을 위협하는 요인이 되고 있다. 점점 심각해지고 있는 환경오염과 에너지 고갈 문제로 인해 과학기술의 한계를 인식하게 되었고, 인간의 활동 공간인...2024.12.20
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[화학]실생활에 쓰이는 과학 원리가 들어간 과학 구조물2024.10.301. 부식과 방지 1.1. 부식이란 부식이란 금속이 자연 상태로 되돌아가는 과정이다. 모든 금속은 공기 중에 노출되면 표면에 산화막이 형성된다. 어떤 경우에는 이 막이 대단히 얇고 금속 내부를 보호하여 금속 고유의 광택을 그대로 유지하기도 한다. 그러나 습기, Cl- 이온, 질소와 유황의 기체 산화물 등이 존재하면 부식이 쉽게 진행되어 금속을 완전히 망가뜨릴 수 있다. 부식은 한 금속 조각의 다른 부분사이, 또는 전해질로서 서로 접촉하고 있는 다른 금속사이의 전자 이동에 의해 발생한다. 예를 들면 공기와 습기가 접촉하고 있는 철은...2024.10.30
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신소재2024.11.061. 그래핀 1.1. 그래핀의 정의와 특성 그래핀은 탄소 원자로 만들어진 2차원 물질로 벌집 모양의 구조를 가지고 있으며, 단층의 그래핀은 원자 한 층의 두께로 매우 얇은 물질이다. 연필심으로 사용되는 흑연은 탄소들이 육각모양의 벌집구조를 이루는 2차원 구조의 판들이 층층이 쌓인 3차원 결합구조의 형태로 이루어졌고, 이 한 층의 2차원 탄소결합 판을 떼어낸 것이 그래핀이다. 그래핀은 투명하며 빛의 2.3%만을 흡수해도 상온에서 은보다 열전도성이 높으며, 전자가 마치 질량이 없는 것처럼 움직여 기존 반도체보다 전기의 흐름이 빨라질...2024.11.06
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탄소나노튜브 나노 기술2024.11.031. 탄소나노튜브의 개요와 응용 1.1. 탄소나노튜브의 특성 탄소나노튜브는 지구상에 다량으로 존재하는 탄소로 이루어진 탄소동소체로서, 하나의 탄소가 다른 탄소원자와 육각형 벌집무늬로 결합되어 튜브형태를 이루고 있는 물질이다. 탄소나노튜브의 튜브 직경이 나노미터(nm=10억분의 1미터) 수준으로 극히 작은 영역의 물질이다. 탄소나노튜브는 우수한 기계적 특성, 전기적 선택성, 뛰어난 전계방출 특성, 고효율의 수소저장매체 특성 등을 지니고 있어 현존하는 물질 중 결함이 거의 없는 완벽한 신소재로 알려져 있다. 1985년 Kroto와...2024.11.03
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온도에 따라 색이 변하는 신소재 개발2024.09.061. 조선 시대의 방탄 기술과 현대 방탄 기술의 발전 1.1. 조선 시대의 면제배갑 조선 시대의 면제배갑(綿製背甲)은 무명을 여러 겹 겹쳐 만든 방탄복이었다. 조선 초기에는 장교들이 주로 착용한 철로 만든 갑옷이 있었는데, 이 철갑옷은 무거워서 추운 겨울에는 가죽 갑옷을 착용하였다. 그러나 일반 군사들은 갑옷을 직접 장만해야 했기 때문에 면제배갑을 사용하였다. 면제배갑은 한지를 13겹 이상 겹쳐 만들었고, 옻칠을 하여 방수 기능을 높였다. 당시 화살을 막는 용도로 사용되었으며, 철갑옷에 비해 무게가 절반 정도밖에 되지 않았다고 한...2024.09.06
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탄소나노튜브 실험2025.02.091. 서론 1.1. 탄소나노튜브의 이론적 배경 및 기본 물성 탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT)는 나노크기의 흑연(탄소 동소체)면이 실린더 구조로 둥글게 말린 형태를 가지고 크기나 형태에 따라 독특한 물리적 성질을 가지는 거대분자(macromolecule)이다. 길이와 지름의 비가 132,000,000:1에 이르는 나노튜브도 만들어졌는데 이는 지금까지 알려진 물질 중 가장 높은 값이다. 탄소나노튜브는 특히 열전도율 및 기계적, 전기적 특성이 매우 특이하여 주로 탄소 섬유로 만들어지는 야구방망이나 골프채와 같은 다양...2025.02.09