Synthesis of Nitrogen-Doped Graphene Quantum Dots from PAN-Based Carbon Fibers

장다원,문병준,배수강,이성호 한국고분자학회 2014 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.2014 No.10

폴리아크릴로니트릴 기반의 탄소섬유의 탄화 속도에 따른 기계적 특성 연구

장다원,조한익,구본철,김성룡,방윤혁,이성호 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.1

탄소섬유는 무게대비 기계적 물성이 우수하여 자동차, 비행기 그리고 우주분야 등에 널리 응용되고 있다. 특히 폴리아크릴로니트릴 (PAN)기반의 탄소섬유가 가장 많이 사용되고 있으며 기계적 물성을 더욱 향상시키기 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 이번 연구는 세 종류 (A, B, C)의 PAN 섬유를 안정화 후, 이를 여러 탄화속도로 하여 1050 °C까지 온도를 올려 탄소섬유를 제조하여 물성을 비교해보았다. 탄소섬유의 결정구조분석을 하기 위해 X-ray diffraction과 Raman 분광분석을 이용하여 (002)면의 d-spacing, L_c 그리고 L_a를 구한 결과, 세 종류의 탄소섬유 모두 탄화속도를 다르게 하여도 비슷한 결정 구조를 갖는 것을 알 수 있었다. 그리고 기계적 물성을 측정하였을 때 모든 탄화속도 조건에서 A의 탄소섬유가 강도 및 탄성률 모두 가장 높은 값을 나타내었다. 강도와 화학적 구조의 경향성을 보기 위하여 X-ray photoelectron spectroscopy를 이용하여 분석한 결과, sp³ 구조의 함량이 증가함에 따라 탄소섬유의 강도가 증가하는 것을 확인하였다.

Opto-thermal technique for measuring thermal conductivity of polyacrylonitrile based carbon fibers

장다원,이동수,이아람,조한익,이성호 한국공업화학회 2019 Journal of Industrial and Engineering Chemistry Vol.78 No.-

Thermal conductivity of carbonfibers (CFs) is an important property because CFs are used as heatdissipationfillers in composites for aerospace and electronics applications. However, evaluating thermalconductivity of a singlefilament of CFs is an arduous task due to dimensional issue of specimens andlimitations of conventional measurement system. Therefore, we suggest an opto-thermal techniqueusing Raman spectroscopy to measure thermal conductivity of commercial polyacrylonitrile based CFs(T300, T700SC and T800 H). The opto-thermal technique used that G band from Raman spectroscopy ofcarbon materials is shifted depending on temperature. For verifying an accuracy of the technique, thelaser absorbance of CFs were estimated, and the thermal conductivity was measured depending on thelength of CF. The measured data were reflected in the thermal conductivity calculation formula. It wasdemonstrated that the method provides more reasonable thermal conductivity values compare to aconventional Angstrom method. In addition, this simple technique confirmed that graphitic structure ofCFs played a critical role in their thermal conductivity.

열교환법에 의해 성장된 사각 단면을 갖는 사파이어 단결정에서의 전위분포

장다원,김성균,김동익,이민상,진영철 대한금속재료학회 1996 대한금속재료학회 학술대회 개요집 Vol.1996 No.1

2015 개정 교육과정 중학교 기술⋅가정 교과서 ‘의복관리와 재활용’ 관련 내용의 지속가능발전교육(ESD) 연관성 및 탐구적 성향 분석

장다원,이윤정,이선영 한국가정과교육학회 2020 한국가정과교육학회지 Vol.32 No.1

This study aimed at analyzing the clothing management units of technology and home economics textbooks in terms of their contents related to Education for Sustainable Development(ESD). The inquisitive tendency of the textbooks was also examined adopting the modified Romey’s method, because it is known as an important factor in increasing student's class participation in sustainable clothing management and inducing practical behavior. First, the learning contents of clothing management unit were analyzed according to the social/political/cultural, environmental, and economic perspectives of ESD. As a result, ESD contents from social/political/cultural perspectives (safety, and health and food), environmental perspectives (natural resources, energy, and environmental problem), and the economic perspectives (sustainable production and consumption) were identified, with a heavy focus on environmental perspective. Secondly, Romey's inquisitive content analysis method was modified to analyze texts, pictures/charts, and learning activities of the clothing management unit. In all textbooks, facts and definitions were the dominant types of contents, which means less opportunities for development of inquiry ability. In conclusion, the ESD contents of the clothing management unit are inclined to the environmental perspective, and it is necessary that textbook development would need to be balanced between three perspectives. Also, future textbook authors will need to improve the inquisitive tendency of the textbooks to encourage student participation in class and induce practical application in real life. 본 연구는 2015 개정 기술⋅가정 교과서의 ‘의복관리와 재활용' 단원을 ESD의 측면에서 분석하여 ‘의복관리와 재활용' 단원과ESD와의 연관성을 찾고자 하였으며, 지속가능한 의생활 교육에 대한 학생들의 수업 참여도를 높이고 실천적 행동을 이끌어내는데 중요한 요소인 교과서의 탐구성향을 분석하였다. 이를 위하여 먼저 유네스코 통영 지역전문센터(Regional Centers of Expertise on ESD, RCE) 출판물의 ESD 핵심내용을 준거로'의복관리와 재활용' 단원의 학습내용을 사회⋅정치⋅문화적 관점, 환경적 관점, 경제적 관점에 따라 분석하였다. 또한 Romey의탐구적 교과서 분석방법을 변형하여 '의복관리와 재활용' 단원의 본문문장, 그림 및 도표, 학습활동 등을 분석하였다. 그 결과, 사회⋅정치⋅문화적 관점에서는 안전과 건강 및 식품, 환경적 관점에서는 자연자원과 에너지, 환경문제, 경제적관점에서는 지속가능한 생산과 소비에 대한 내용을 찾아볼 수 있었다. 따라서 '의복관리와 재활용' 단원의 ESD 내용은 환경적관점에 치우쳐져 있어 세 관점이 균형을 이루는 교과서 개발이 필요할 것으로 보았다. 또한 모든 교과서가 사실이나 정의적인내용이 많아 탐구능력의 개발 기회를 얻기 어려운 성향을 지닌 것으로 나타났다. '의복관리와 재활용' 단원의 탐구성향 분석값과 ESD 관련 내용을 비교한 결과, 학습자의 수업참여를 높이기 위하여 글의결론 부분에 ESD 관련 내용을 반영하고, 학습활동의 내용으로 ESD 관련 주제를 다루는 것이 필요할 것으로 보았다.

지역사회경찰관 대상 직무스트레스와 문제음주의 관계에서 분노반추의 매개효과

장다원,현명호 대한스트레스학회 2023 스트레스硏究 Vol.31 No.2

Background: This study investigated the mediating effect of anger rumination in the relationship between job stress and problem drinking among community-oriented police officers. Methods: The study participants were 107 community-oriented police officers working in local police stations and substations in the Seoul-Gyeonggi area. Participants completed the Police Job Stress Scale, Anger Rumination Scale (K-ARS), and Alcohol Use Disorder Identification Test (AUDIT). Data was collected from September to October 2022, and the mediation analysis was performed using SPSS PROCESS Macro model 4. Results: Analysis showed that anger rumination fully mediates the relationship between job stress and problem drinking among community-oriented police officers. Conclusions: This study emphasizes the importance of interventions or treatments that address both job stress and anger rumination for community-oriented police officers with alcohol-related problems. Such interventions can contribute to preventing and managing problem drinking that threatens the well-being of individual police officers and the police organization. 이 연구는 지역사회경찰관의 직무스트레스와 문제음주의 관계를 분노반추가 매개하는지 알아보고자 하였다. 이에 서울/경기 지역의 순찰지구대와 파출소에서 근무하는 지역사회경찰관 107명을 대상으로 직무스트레스 척도, 문제음주 척도, 분노반추 척도를 실시하여 자료를 수집하였다. SPSS PROCESS Macro 모델 4를 이용해 매개효과분석을 실시한 결과, 지역사회경찰관의 분노반추가 직무스트레스와 문제음주 간의 관계를 완전매개하는 것으로 나타났다. 이는 지역사회경찰관의 직무스트레스가 문제음주에 직접적으로 영향을 미치지는 않지만, 분노반추 경향성이 높은 개인의 경우, 스트레스 상황에서 문제음주를 경험할 가능성이 높아짐을 의미한다. 아울러 이러한 결과의 의의 및 한계, 추후 연구를 위한 제언을 논의하였다.

폴리아크릴로니트릴 기반 탄소섬유의 기계적 특성에 미치는 탄화공정 연구

장다원(Dawon Jang),조한익(Han-Ik Joh),구본철(Bon-Cheol Ku),김성룡(SeoungRyoung Kim),방윤혁(YunHyuk Bang),이성호(Sungho Lee) 한국고분자학회 2017 폴리머 Vol.41 No.2

세 종류의 상용 폴리아크릴로니트릴(PAN) 섬유인 효성(HS), Blue star(BS) 그리고 Jilin(JL) 섬유를 연속식 안정화를 거쳐 안정화 섬유를 제조한 후 튜브형로 내에서 2 및 10 ℃/min의 탄화 속도로 1050 ℃에서 탄화하였다. 제조된 탄소섬유의 구조분석을 위하여, X-ray diffraction(XRD) 및 Raman 분광기를 실행하였다. 승온속도와 PAN 섬유의 종류에 관계없이 구조 특성은 크게 다르지 않았다. 그러나 승온속도가 낮을 때 세 종류의 섬유 모두 인장강도가 증가하는 경향을 보였다. 효성 섬유로 제조된 탄소섬유는 승온속도가 2와 10 ℃/min일 때 각각 ~4.1와 ~2.6 GPa의 인장강도를 나타내었다. 인장 탄성률은 또한 낮은 승온속도로 탄화한 섬유가 더 높은 값을 가졌고, 효성 탄소섬유의 값은 ~253(2 ℃/min)와 ~196 GPa(10 ℃/min)이었다. X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) 분석을 통하여 승온속도에 따라 탄소함량의 큰 차이는 없었으나 낮은 승온속도로 처리한 탄소섬유가 더 높은 sp3 구조 함량을 갖는 것을 확인하였다. 이는 탄소섬유의 화학적 구조가 기계적 물성에 중요한 역할을 한다는 것을 보여준다. Three types of commercially available polyacrylonitrile (PAN) fibers such as Hyosung (HS), Blue star (BS), and Jilin (JL) fibers were stabilized by continuous system and followed by carbonization at 1050 ℃ with heating rates of 2 and 10 ℃/min in a tubular furnace. To investigate structures of resulting carbon fibers (CFs), X-ray diffraction (XRD) and Raman spectroscopy were performed. Without regarding heating rate in carbonization and types of PAN fibers, structural properties were not significantly different. However, a lower heating rate resulted in higher tensile strength with all types of PAN fibers. CFs based on HS PAN fibers showed tensile strength of ~4.1 and ~2.6 GPa with heating rates of 2 and 10 ℃/min, respectively. Tensile modulus also increased with a lower heating rate, and the values of HS CFs are ~253 (2 ℃/min) to ~196 GPa (10 ℃/min). X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) revealed that CFs prepared with slow heating contained higher content of sp3 even though there was no significant different in carbon content. These suggest that chemical structure play an important role in mechanical properties of CFs.

폐루프 공진기를 이용한 저역통과 여파기 설계 ( The Design of Lowpass Filter Using Closed Loop Resonator )

김경오,이효종,장다원,정민호,안달,이동환 대한전자공학회 1998 대한전자공학회 학술대회 Vol.1998 No.5

Chromophoric cerium oxide nanoparticle-loaded sucking disk-type strip sensor for optical measurement of glucose in tear fluid

박시진,남동연,전희재,한재훈,장다원,황주일,박영서,한영근,최영빈,이동윤 한국생체재료학회 2023 생체재료학회지 Vol.27 No.00

Background Noninvasive monitoring of tear glucose levels can be convenient for patients to manage their diabetes mellitus. However, there are issues with monitoring tear glucose levels, such as the invasiveness of some methods, the miniaturization, inaccuracy, or the high cost of wearable devices. To overcome the issues, we newly designed a sucking disk-type (SD) strip biosensor that can quickly suck tear fluid and contains cerium oxide nanoparticle (CNP) that causes a unique color change according to the glucose level of the tear without complicated electronic components. Methods The SD strip biosensor composed of three distinct parts (tip, channel, and reaction chamber) was designed to contain the sensing paper, onto which tear fluid can be collected and delivered. The sensing paper treated with CNP/APTS (aminopropyltriethoxysilane) /GOx (glucose oxidase) was characterized. Then we carried out the reliability of the SD strip biosensor in the diabetic rabbit animals. We quantitatively analyzed the color values of the SD strip biosensor through the colorimetric analysis algorithm. Results We contacted the inferior palpebral conjunctiva (IPC) of a diabetic rabbit eye using an SD strip biosensor to collect tears without eye irritation and successfully verified the performance and quantitative efficacy of the sensor. An image processing algorithm that can optimize measurement accuracy is developed for accurate color change measurement of SD strip biosensors. The validation tests show a good correlation between glucose concentrations measured in the tear and blood. Conclusion Our findings demonstrate that the CNP-embedded SD strip biosensor and the associated image processing can simply monitor tear glucose to manage diabetes mellitus.