• 제목/요약/키워드: 굴절성능

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표면변형에 따른 실리콘 태양전지의 전력변환효율 변화

  • 이세원;오시덕;신현욱;정제명;김태환;신재철;김효진
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.387-387
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    • 2012
  • 결정 Si 및 비정질 Si 태양전지는 환경친화적이며 안정적인 물질로 전력변환 및 에너지 저장 장치에 중요하기 때문에 연구가 활발하게 진행되고 있다. 고효율 Si 태양전지를 제작하여 상용화하기에는 여러 가지 문제점이 있다. 공기와 비교하여 높은 굴절률을 갖고 있기 때문에 발생하는 반사를 줄이기 위해서 필요한 무반사 코팅층(Anti-reflective coating; ARC)은 주로 SiO2 와 SiNx 와 같은 유전체를 이용하여 사용하지만 이들 ARC 증착은 PECVD와 같은 진공장비를 사용하므로 제작 비용이 높아지는 단점이 있다. 나노선 또는 나노 팁과 같은 sub-wavelength 구조를 표면에 만들어 반사율을 줄이는 작업을 통해 ARC 공정비용을 감소하고 효율을 증진하는 연구가 활발히 진행되고 있다. CdS 양자점을 태양전지 표면에 형성함으로 ARC로 해결할 수 없는 단파장영역에 해당하는 부분을 줄이는 연구가 진행되었으며, 비정질의 경우 원기둥 형태의 태양전지 형태와 더불어 지름 방향으로의 PN 접합 나노로드 배열을 만들어 흡수면을 증가하여 효율을 증가한 연구도 진행되었다. 태양전지 표면의 형태를 V-groove 형태로 형성하여 입사하는 태양전지의 광밀도를 증가하는 이론적 결과도 발표되었다. 본 연구에서는 Si 태양전지의 표면변형에 따른 태양전지의 전력변환효율의 변화를 관찰하기 위하여 태양전지 표면의 texture 지름을 $3{\sim}15{\mu}m$, 간격을 $5{\sim}20{\mu}m$로 변화하고, 태양전지 표면의 나노 패턴을 2~10 nm 로 변화하여 반사율과 전력변환효율을 비교하였다. 나노와 마이크로 패턴은 각각 polystyrene nanosphere 와 photo mask를 이용하여 제작하였으며 PN junction Si 태양전지는 spin on dopant 방식으로 제작하여 성능을 조사하였다.

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나노임프린팅 기술을 이용한 유연성 브래그 반사 광도파로 소자 (Bragg Reflecting Waveguide Device Fabricated on a Flexible Substrate using a Nano-imprinting Technology)

  • 김경조;이정아;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.149-154
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    • 2007
  • 저가의 소자 개발이 가능한 나노임프린팅 공정을 도입하여 510 nm 주기의 브래그 격자 구조를 가지는 폴리머 광도파로 소자를 제작하였다. 폴리머 격자 광소자의 온도 의존성을 감소시키기 위한 방법으로 플라스틱 박막으로 이루어진 유연성 기판상에 브래그 격자를 제작하는 것이 필요하다. 임프린팅 공정을 손쉽게 수행하기 위한 광도파로 구조를 채택하였으며, 코아와 클래딩의 굴절률이 각각 1.540, 1.430인 폴리머를 이용하여 코아 두께가 $3{\mu}m$인 단일모드 광도파로 구조를 얻을 수 있었다. 유연성 기판 브래그 격자 광도파로 소자의 특성을 Si기판 브래그 격자 광도파로 소자와 비교하여 관측한 결과, 유연성 기판 도입에 따른 브래그 반사 소자의 성능 저하는 나타나지 않았다.

반도체 와이어 본딩 검사용 다중배치 현미경 광학계에 대한 공차분석 (Tolerance analysis of Multi-Configurative Microscopic System for Inspecting the Wire-Bonding Status of Semiconductor Chips)

  • 류재명;이해진;강건모;정진호;백승선;조재흥
    • 한국광학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.149-158
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    • 2006
  • 가우스 괄호법을 이용한 굴절능 배치 방법과 등가렌즈 설계법으로 기존에 설계한 반도체와이어 본딩 검사용 다중배치 현미경 광학계에 대한 공차 분석을 하였다. 축상 대칭 공차인 곡률과 두께에 대한 공차는 회절 한계에 의한 초점심도 내에서 후방초점거리(BFL)가 변하도록 결정하였고, 축 비대칭 공차인 decenter와 tilt에 대한 공차는 0.7 field에서 공간주파수 50 lp/mm에서의 MTF(Modulation Transfer Function) 변화가 5% 이내가 되도록 시행착오 방법으로 정하였다. 이 결과 공차분포확률에 관계없이 MTF의 감소율이 5% 미만 되는 곳에 가장 많은 확률로 공차가 분포하므로 위와 같은 방법으로 공차를 부여하면 원하는 본 광학계의 결상 성능을 만족시킬 수 있음을 확인하였다.

산림바이오매스 수집용 칩하베스터의 개발과 생산성 및 비용 분석 (Development of Chip-harvester for Collecting Forest Biomass and an Analysis of Productivity and Cost of Operation)

  • 김재환;박상준
    • 한국산림과학회지
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    • 제106권1호
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    • pp.54-62
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    • 2017
  • 산림바이오매스의 효율적인 수집 및 운반을 위하여 칩하베스터를 개발하고 작업 생산성 및 비용을 분석하였다. 칩하베스터의 주요 목표제원은 속도 8 km/hr, 최대등판능력 $30^{\circ}$, 최대적재량 2,000 kg 등이고, 차체구조는 회전반경을 줄이기 위하여 차체굴절식을 채택하고, 주행장치는 6륜 구동으로 후륜은 접지력을 높이기 위하여 탠덤보기방식을 채택하였다. 개발된 칩하베스터의 주행테스트 결과, 칩 적재시 ${\pm}10%$ 경사에서 각각 6.9 km/hr, 8.1 km/hr로 나타났다. 또한, 공차시 ${\pm}10%$ 경사에서 각각 7.3 km/hr, 7.9 km/hr로 나타났다. 따라서, 주행성능은 개발목표를 달성하였다고 판단된다. 작업생산성 및 비용을 분석한 결과, 파쇄 및 운반의 작업생산성은 약 $10m^3$/일이었으며, 작업비용은 393,126원/일로 나타났다.

Needleman-Wunsch 알고리즘을 이용한 유사예문 검색 (Searching Similar Example-Sentences Using the Needleman-Wunsch Algorithm)

  • 김동주;김한우
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.181-188
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    • 2006
  • 본 논문에서는 번역지원 시스템을 위한 유사예문 검객 알고리즘을 제안한다. 유사예문 검색이란 질의문에 대하여 구조적, 의미적으로 유사한 예문을 찾는 것으로 번역지원 시스템의 핵심 요소이다. 제안하는 알고리즘은 생물정보학 분야에서 두 단백질의 아미노산열의 유사성을 판별하기 위한 Needleman-Wunsch 알고리즘에 기반하고 있다. 표면정보만 이용하는 Needleman-Wunsch 알고리즘을 그대로 문장 비교에 적용하였을 경우 단어 굴절요소에 민감하여 의미적으로 유사한 문장을 발견하지 못할 가능성이 높다. 따라서 표면 정보 외에 단어의 표제어 정보를 추가적으로 이용한다. 또한 문장 구조의 유사성 정도를 반영하기 위해 품사 정보를 이용한다. 즉, 본 논문에서는 단어의 표면 정보. 표제어 정보, 품사 정보를 융합한 문장 비교 척도를 제안한다. 그리고 이 척도를 이용하여 유사 문장을 검색하고, 유사성에 기여하는 부분쌍을 파악하여 결과로 제시한다. 제안하는 알고리즘은 전기통신 분야의 데이터에 대해 매우 우수한 성능을 보였다.

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고도 보정용 확장-굴절(E-D) 노즐의 국외 연구 동향 (Research Trends of an E-D Nozzle for Altitude Compensation)

  • 문태석;박상현;최준섭;허환일
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권10호
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    • pp.844-854
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    • 2017
  • E-D 노즐은 고도에 따라 노즐 내의 유효 면적을 변화시켜 고도 보정 효과를 통해 성능 이득을 가지는 노즐이다. E-D 노즐은 노즐의 길이를 절감시켜 발사체의 탑재중량이득을 얻을 수 있다고 알려져 있는데, 이러한 E-D 노즐의 장점과 잠재적인 가능성 때문에 영국, 독일, 호주, 유럽 등에서 관련된 연구가 수행되었다. 영국의 경우 E-D 노즐의 유동 특성과 고도 보정 노즐 중 듀얼 벨 노즐과의 성능 비교 연구를 수행하였고, DLR에서는 E-D 노즐의 천이 특성을 파악하기 위해 노즐 압력비 변화에 따른 천이 특성을 중점적으로 분석하였다. 유럽에서는 실제 발사체 Ariane 5 ESC-B 상단에 E-D 노즐 개념을 적용한 수치적 연구를 수행하여 노즐 길이 절감에 따른 탑재중량이득 가능성을 확인하였다. 본 논문에서는 국외에서 수행한 E-D 노즐의 연구 동향을 특징 별로 분류 및 분석하였고, 향후 E-D 노즐 연구의 기초 자료로 활용하고자 한다.

VDT 증후군 개선을 위한 렌즈의 임상성능 분석 (linical Performance Analysis of Lens for Improving VDT Syndrome)

  • 유근창;박지훈;전진;진문석;채수철
    • 한국안광학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.45-51
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    • 2009
  • 목적: 본 연구는 단초점렌즈와 VDT 증후군 개선을 위해 설계된 기능성렌즈를 착용하고 4시간 동안 VDT 작업 전과 후의 임상성능과 시각적인 문제에 대하여 설문조사를 비교 분석하자 한다. 방법: 20~45세의 남 여 30명을 대상으로 단초점렌즈와 기능성렌즈(ad Plus, HANDOK OPTEC Co.)를 각각 착용시킨 후 4시간 동안 VDT 작업 전과 후의 근거리 및 원거리시력, 등가구면굴절력의 변화, 조절근점, 폭주근점, AC/A ratio, 조절용이성 등을 검사하고, 시각적인 문제에 대한 자각증상을 설문조사하였다. 결과: 단초점렌즈와 비교하여 기능성렌즈를 착용했을 때 근거리시력, 조절근점, 폭주근점, 조절용이성이 유의하게 개선되었다. 4시간 동안 VDT 작업 후의 시각적 문제점에 대한 항목의 평균 점수는 단초점렌즈에서 3.63 ${\pm}$ 0.75이고, 기능성렌즈에서 4.69 ${\pm}$ 0.83으로 기능성렌즈가 유의하게 개선된 것으로 조사되었다. 결론: 기능성렌즈가 단초점렌즈보다 4시간 동안 VDT 작업 후의 조절기능 및 시각적 문제점 개선에 도움이 되는 우수한 렌즈로 생각된다.

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석조구조물의 효율적 유지관리를 위한 형상역공학적, 지반공학적 및 구조동역학적 특성연구 - 첨성대를 중심으로 - (Studies on the characteristics of stone structures by shape reversal, geotechnical and dynamic structural engineerings)

  • 손호웅;김성범
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2004년도 정기총회 및 제6최 특별 심포지움
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    • pp.25-48
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    • 2004
  • 구조물의 시간경과에 따른 변형 및 성능저하 현상은 인위적 요인 및 시간경과에 따른 지반상태의 변화 혹은 지반 변위요인의 누적에 의해 발생한다. 본 연구에서는 경상남도 경주시에 위치한 첨성대를 연구대상으로 설정하였다. 첨성대는 약 1,300여 년 전 건립된 석축구조물로서 지반침하로 약간 기울어져 있으며, 일부 석재 사이의 틈이 벌어져 있는 상태이다. 본질적인 대책수립을 위하여 본 연구에서는 이러한 목적을 위하여 3차원 레이저스캐닝시스템에 의한 (형상)역공학적 연구, 물리탐사에 의한 지반공학적 특성 연구 및 고유진동수 측정에 의한 첨성대의 동적특성 등의 다음과 같은 연구들을 수행하였다. 첫째, 정밀측량에 의한 첨성대의 정밀한 변형량 측정 및 지속적인 변위측정을 위하여 3차원 레이저 스캐닝에 의한 첨성대의 3차원 공간위치정보를 취득하여 형상역공학에 의한 3차원 벡터이미지 형상구현 및 첨성대의 크기, 변위량, 변위방향 등 여러 가지 제원을 구하고자 하였다. 둘째, 다양한 비파괴적 물리탐사 방법들을 적용하여 첨성대 및 주변 지반의 물성분포 및 지반특성을 파악하고자 하였다. 한편, 다양한 물리탐사를 통하여 향후 유사한 조사에 있어서 적절한 물리탐사 방법을 제시하고자 하였다. 셋째, 경주 첨성대의 1/10 모형에 대한 동적특성실험 및 실물에 대한 고유진동수 측정을 통해 첨성대의 구조적 특성을 연구하여 첨성대의 구조특성 및 상태판단 및 동적특성 파악에 의한 내진성능을 판단하고자 하였다.

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수온약층이 존재하는 천해역에서 단기간 음속구조 변화에 따른 음향 신호 전달 변동에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Underwater Sound Transmission by Short-term Variation of Sound Speed Profiles in Shallow-Water Channel with Thermocline)

  • 정동영;김시문;변성훈;임용곤
    • 한국음향학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.20-35
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    • 2015
  • 수중음향 전달채널의 임펄스 응답(Channel Impulse Response: CIR)은 음속구조(Sound Speed Profile: SSP)의 영향을 받으며, 채널 임펄스 응답의 변화는 수중음향통신 시스템의 성능에 중요한 영향을 미친다. 음속분포의 변화는 단기간 내에서도 나타날 수 있으며, 수중음향 모뎀 설계 시 반드시 고려되어야 한다. 이 논문은 2013년도에 제주도 동방해역에서 수행된 JACE13에서 취득된 데이터를 기반으로 음선전달 수치해석을 통해 단기간 동안 시간에 따라 변화하는 음속구조가 음향 신호 전달에 미치는 영향을 통계적으로 분석한 결과를 제시한다. 분석결과 송 수신기 수심별로 채널 임펄스 응답의 변화가 다양하게 나타나며, 송 수신기 수심이 깊을수록 음속구조의 변동에 따른 음향신호 전달 양상의 변화는 작아지고, 신호 준위가 높게 나타난다. 이 연구에서의 다양한 거리, 송, 수신기 수심에 따라 얻어진 채널 임펄스 응답 추정 결과는 수온약층에서의 하방굴절로 인한 연속된 해저면 반사와 작은 해저면 반사손실이 장거리 신호 전파에 중요한 요인이 될 수 있음을 보여주며, 시변동성을 갖는 해양환경에서의 수중 음향 통신은 시간에 따라서 성능이 충분히 달라질 수 있다는 것을 보여준다.

소형 감마카메라 제작에 사용되는 NaI(TI)- 광전자증배관 검출기의 민감도와 위치 분해능 특성 연구를 위한 몬테카를로 시뮬레이션 (Monte Carlo Simulations of Detection Efficiency and Position Resolution of NaI(TI)-PMT Detector used in Small Gamma Camera)

  • 김종호;최용;김준영;임기천;김상은;최연성;주관식;김영진;김병태
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제8권2호
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    • pp.67-76
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    • 1997
  • 본 연구에서는 유방암 진단용 감마카메라 제작 시에 고려되어야 하는 섬광체의 크기와 섬광체 면의 적절한 표면처리가 카메라의 민감도와 위치 분해능에 미치는 영향을 연구하기 위하여 섬광의 광학적 특성을 몬테카를로(Monte Carlo) 시뮬레이션 방법을 이용하여 고찰하였다. 섬광체는 NaI(TI) 결정체로 크기가 60 mm $\times$ 60 mm $\times$ 6 mm이며, 발생한 섬광이 광전자증배관의 광음극에 도달할 때까지를 시뮬레이션 하였다. 섬광체 표면 처리를(5가지 : Ground,. Polished, Metal-0.95RC(반사계수), Polished-0.98RC, Painted-0.98RC) 변화시켜 민감도를 계산하였다. 섬광체와 광전자증배관 (photomultiplier tube, PMT)의 접합면에 사용되는 물질의 굴절률 변화에 따른 민감도와 NaI(TI) 섬광체 창으로 많이 사용되고 있는 유리의 두께 변화에 따른 민감도를 조사하였다. 또한 섬광 결정체의 내인성 위치 분해능(intrinsic position resolution)을 섬광이 발생된 후 섬광 퍼짐(light spread) 정도를 시뮬레이션 함으로써 고찰하였다. 감마선의 입사면을 각각 Ground, Polished, Metal-0.95RC, Polished-0.98RC, Painted-0.98RC로 표면처리 하였을 때 민감도가 70.9%, 73.9%, 78.6%, 80.1%, 85.2%로 나타나 Painted-0.98RC일 때 민감도가 가장 우수하였다. 섬광체와 광전자증배관의 접합에 사용된 물질의 굴절률이 증가할수록 민감도가 증가하였으며 매질이 두꺼울수록 민감도는 저하되었다. 디자인된 검출기의 내인성 위치분해능은 수직, 수평 방향으로 약 1.2 mm로 예측되었다. 이 연구에서는 감마카메라의 성능에 직접적인 영향을 미치는 NaI (Tl)-PMT의 민감도와 위치 분해능을 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 예견할 수 있었으며, 본 연구결과 NaI(TI)-PMT를 이용한 검출기가 고민감도ㆍ고해상력이 요구되는 유방암 진단용 소형 감마카메라 제작에 적합하다고 판단된다.

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