• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.346.1-346.1
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• 2016

본 연구에서는 열처리(Thermal Dewetting Process)와 빗각 증착(Oblique angle deposition)을 이용하여 비주기 서브파장 구조물을 마이크로 렌즈 형태의 유리 기판 상부에 제작하였다. 먼저 $2{\times}2cm2$ 크기의 유리 기판에 기존 리소그래피 공정으로 원기둥 형태의 감광액을 형성한다. 이후 Hot-plate로 $180^{\circ}C$에서 90초간 열을 가해 지름이 $20{\mu}m$인 반구형태로 변형시킨 뒤 반응성이온식각 공정을 진행하여 마이크로 렌즈를 제작한다. 렌즈의 표면에 나방 눈 구조를 형성하기 위해 전자빔 증착으로 15nm의 은 박막을 쌓은 뒤 $500^{\circ}C$에서 1분간 열처리 공정을 진행하였다. 열이 가해졌을 때 은 박막은 표면자유에너지를 최소화하기 위해 나노 크기의 덩어리진 입자 형태로 변화한다. 여기서 형성되는 나노입자의 크기가 렌즈 표면 중심에서 가장자리로 갈수록 작아진다는 것을 주사전자현미경을 통해 확인하였다. 증착 각도가 증가할수록 열처리 공정 후의 은 나노입자의 크기가 점점 작아진다는 것을 검증하기 위해 은 박막의 증착 각도를 $0^{\circ}$, $35^{\circ}$, $55^{\circ}$, $70^{\circ}$로 증착 후 열처리 공정을 진행하여 확인하였다. 비스듬하게 증착되어 형성된 박막은 다공형태로 낮은 밀도를 가지는데 이는 박막 두께 감소를 일으킨다. 따라서 증착 각도가 증가할수록 열처리 공정 후의 은 나노입자의 크기는 점점 작아진다. 이후 은 나노입자를 마스크로 하여 다시 반응성이온식각 공정을 진행하였으며 식각 후 나머지 은 나노입자들은 HNO3용액에서 1분간 처리하여 제거하였다. 제작된 구조물의 평균 직경과 크기는 각각 ~220nm 및 ~250nm인 것으로 확인하였다. 위와 같은 공정을 통해 다양한 크기를 가진 비주기 서브파장 구조물을 제작할 수 있다. 구조물의 주기가 파장 길이보다 짧을 경우 분산이 최소화되며 넓은 파장 대역에서 무반사 효과를 얻을 수 있다. 이 공정은 마스크를 통한 리소그래피의 한계를 극복할 수 있으며 여러 곡면형 표면에 적용가능한 장점이 있다. 또한 프리즘, 렌즈, 광섬유와 같은 광소자의 광투과율을 향상시키는데 이용될 수 있다.

• Composites Research
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• v.21 no.5
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• pp.9-14
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• 2008

Carbon nanofibers (CNFs) were used as dielectric lossy materials and NiFe particles were used as magnetic lossy materials. Total twelve specimens for the three types such as dielectric, magnetic and mixed radar absorbing materials (RAMs) were fabricated. Their complex permittivities and permeabilities in the range of $2{\sim}18$ GHz were measured using the transmission line technique. The parametric studios for reflection loss characteristics of each specimen to design the single-layered RAMs were performed. The mixed RAMs generally showed the improved absorbing characteristics with thinner matching thickness. One of the mixed RAMs, MD3with the thickness of 2.00 mm had the 10 dB absorbing bandwidth of 4.0 GHz in the X-band ($8.2{\sim}12.4$ GHz). It also showed very broad 10 dB absorbing bandwidth as wide as 6.0 GHz in the Ku-band ($12.0{\sim}18.0$ GHz) with the thickness tuning to 1.49 mm. The experimental results for selected several specimens were in very good agreements with simulation ones in terms of the overall reflection loss characteristics and 10 dB absorbing bandwidth.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.252-252
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• 2016

최근 학계나 산업계에서 indium tin oxide (ITO)의 높은 전기 전도도 및 광투과율을 이용하여 줄 발열을 기초로 하는 투명 면상 발열체에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 하지만 단일 ITO 박막으로 제작한 투명 면상 발열체는 온도가 상승함에 따라 균일하게 발열 되지 않으며, 글라스의 곡면 부분에서 유연성이 부족하여 크랙이 발생하는 다양한 문제점들을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 ITO의 결정화 온도 $160^{\circ}C$ 이상의 고온공정 또는 증착 후 열처리가 필요 하는 추가적인 공정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 단일 ITO 박막의 단점을 개선하는 ITO/Ag/ITO 하이브리드 구조의 투명 면상 발열체를 제작하여 전기적, 광학적 특성을 비교하고 발열량, 온도 균일성, 발열 유지 안정도를 조사하였다. 본 연구에서는 $50{\times}50mm$ 크기의 non-alkali glass (Corning E-2000) 기판 상에 마그네트론 스퍼터링 공정으로 상온에서 ITO/Ag/ITO 박막을 연속적으로 증착 하여 다층구조의 하이브리드 형 투명 면상 발열체를 제조하였다. 박막 증착 파워는 DC (Ag) power 100 W, RF (ITO) power 200 W로 하였으며 ITO박막두께는 40 nm로 고정 시키고 Ag박막 두께는 10 ~ 20 nm로 변화를 주었다. 증착원은 3인치 ITO 단일 타깃(SnO2, 10 wt.%)과 Ag 금속 타깃 (순도 99.99%)을 사용하였으며, 고순도 Ar을 이용하여 방전하였으며 총 주입량은 20 sccm, working pressure는 1.0 Pa을 유지하였다. 증착전 타깃 표면의 불순물 제거와 방전의 안정성을 유지하기 위해 10분간 pre-sputtering을 진행하고 증착하였다. 증착한 박막의 전기적, 광학적 특성은 각각 Hall-effect measurements system (ECOPIA, HMS3000), UV-Vis spectrophotometer (UV-1800, SHIMADZU)으로 측정하였으며, 하이브리드 표면의 구조 및 형상은 field emission-scanning electron microscopy (FE-SEM, Hitachi S-4800)으로 관찰하였다. 또한 투명 면상 발열체의 성능은 0.5 ~ 3 V/cm의 다양한 전압을 power supply (Keithly 2400, USA)를 통해서 시편 양 끝단에 인가한 후 시간에 따른 투명면상 발열체의 표면 온도변화를 infrared thermal imager (IR camera, Nikon)를 이용하여 관찰하였다. 하이브리드 구조를 가진 ITO박막의 두께는 40 nm로 고정 시키고 Ag박막의 두께는 10, 15, 20 nm로 변화를 주었다. 이들 박막의 면저항 값은 각각 5.3, 3.2, $2.1{\Omega}/{\Box}$였으며, 투과도는 각각 86.9, 81.7, 66.5 %였다. 이에 비해 두께 95 nm의 단일 ITO박막의 면저항 값은 $59.5{\Omega}/{\Box}$였으며, 투과도는 89.1 %였다. 하이브리드 구조의 전기적특성은 금속층의 두께가 증가할수록 캐리어 농도 값이 증가함에 따라 비저항 값이 감소되어 면저항 값도 감소된 것이며, 금속 삽입층의 전도특성이 비저항에 큰 영향을 주고 있음을 보여준다. 하지만 금속 층의 두께가 증가할수록 Ag층이 연속적인 막을 형성하여 반사율이 증가함에 따라 투과도가 감소하였다. 따라서 하이브리드 구조를 가진 투명 면상 발열체에 금속 삽입층의 두께 조절은 매우 중요한 인자임을 확인 할 수 있었다. 또한 발열성능을 평가 하기 위해 시편 양 끝단에 3 V전압을 인가한 결과, 금속 삽입층의 두께가 10 nm에서 5 nm씩 증가한 하이브리드 구조를 가진 투명면상 발열체의 최고 온도는 각각 98, 150, $167^{\circ}C$ 였으며, 단일 ITO의 최고 온도는 $32^{\circ}C$였다. 이 것은 동일한 두께 (95 nm)의 단일 ITO 박막과 비교하여 면저항이 낮은 하이브리드 박막의 발열량은 약 $120^{\circ}C$로 발열효율이 매우 우수한 것을 확인 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 2009.10a
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• pp.217-220
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• 2009

This paper presents fabrication method of nano-structured PMMA substrates as well as evaluations of their optical transmittance. For anti-reflective surface, surface coating method had been conventionally used. However, it requires high cost, complicated process and post-processing times. In this study, we suggested the fabrication method of anti-reflective surface by the hot embossing process. Using the nano patterned master fabricated by anodic aluminum oxidation process. Anodic aluminum oxide(AAO) is widely used as templates or a molds for various applications such as carbon nano tube (CNT), nano rod and nano dots. Anodic aluminum oxidation process provides highly ordered regular nano-structures on the large area, while conventional pattering methods such as E-beam and FIB can fabricate arbitrary nano-structures on small area. We fabricated a porous alumina hole array with various inter-pore distance and pore diameter. In order to replicate nano-structures using alumina nano hole array patterns, we have carried out hot-embossing process with PMMA substrates. Finally the nano-structured PMMA substrates were fabricated and their optical transmittances were measured in order to evaluate the charateristivs of anti-reflection. Anti-reflective structure can be applied to various displays and automobile components.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.21 no.4
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• pp.1-7
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• 2007

Based on the eigenfunction expansion method, the wave-absorbing performance of a square or circular pile breakwater was investigated. Flow separation resulting from sudden contraction and expansion is generated and is the main cause of significant energy loss. Therefore, evaluation of an exact energy loss coefficient is critical to enhancing the reliability of the mathematical model. To obtain the energy loss coefficient, 2-dimensional turbulent flow is analyzed using the FLUENT commercial code, and the energy loss coefficient can be obtained from the pressure difference between upstream and downstream. It was found that energy loss coefficient of circular pile is 20% that of a square pile. To validate the fitting equation for the energy loss coefficient, comparison between the analytical results and the experimental results (Kakuno and Liu, 1993) was made for square and circular piles with good agreement. The array of square piles also provides better wave-absorbing efficiency than the circular piles, and the optimal porosity value is near P=0.1.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.278-280
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• 2007

a-Si:H/${\mu}$c-Si:H 적층형 태양전지의 효율향상을 위해 상부전지와 하부전지간의 접합특성은 매우 중요하다. 본 연구에서는, 접합특성을 향상하기 위하여 아몰퍼스 보다 전도도가 높은 마이크로화된 n층 또는 ZnO:Al을 중간층으로 삽입한 태양전지를 제조하였으며, 그 특성을 전기적, 광학적 방법으로 분석하였다. 전기적 특성에서, 상부전지 n층에 아몰퍼스를 적용한 태양전지의 경우, 상부전지와 하부전지 간의 직렬저항이 $500{\Omega}-cm^2$ 이상으로 높게 측정되었고, 이에 따라 AM 1.5 상태의 I-V 특성에서 비틀림 현상이 발생하여 곡선인자(Fill Factor : FF)가 낮게 측정되었다. 이에 반하여, 상부전지 n층에 마이크로층을 적용하거나, ZnO:Al 중간층을 삽입한 시편의 경우, 상부전지와 하부전지간의 직렬저항이 $1{\Omega}-cm^2$ 이하로 감소하였으며, 이와 같은 계면간의 접합특성 향상으로 I-V특성에서 비틀림 현상이 사라지고, FF가 70% 까지 증가하였다. 또한, 마이크로층과 ZnO:Al 중간층을 동시에 적용한 태양전지의 경우, FF가 75%까지 가장 높게 증가하였다. 광학적 특성의 경우, 같은 두께의 아몰퍼스 n층에 비하여 마이크로 n층이 투과도는 더 높게, 반사도는 낮게 측정되었으며, 이는 하부전지의 단락전류 (Short circuit current : Jsc)를 높여줄 것으로 판단된다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.7 no.3
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• pp.219-226
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• 1995

The wave interaction with flexible membrane such as PVC and PU fabrics is studied to prove its applicability to portable breakwaters. To analyze the wave deformation due to the flexible membrane. eigen-function expansion method is employed. The fluid domain is seperated into two regions. The velocity potential in each regions and the deformation of membrane are coupled by the body boundary conditions. Herein the deformation of membrane is obtained by solving the membrane equation. As a numerical example, transmission and reflection coefficients according to the change of several design parameters such as tensile force. mooring line stiffness and membrane height are investigated. It is found that the efficiency of flexible membrane breakwater is significantly affected by these design parameters. The angle of incident wave is an important role to the performance of breakwater. Finally we conclude that flexible membrane can be used to engineering material for the future breakwaters.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.8 no.1
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• pp.47-51
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• 1997

A Cr:LiSAF laser pumped by semiconductor lasers was constructed. The pumping laser was a high-power semiconductor laser (SDL 7432-H1) of wavelength 674 nm and maximum power of 500 mW. The laser crystal was a Cr:LiSAF of plano-Brewster shape with 3% Cr3+ion concentration and 3 mm in length. The plane facet of the crystal was coated to get the maximum transmittance of pupmping laser and maximu reflection over the 800 - 880 nm bandwidth. V-shaped resonator was used to compensate the astigmatism induced by the crystal. The output power of the Cr:LiSAF laser was 19.4 mW at the pumping power of 290 mW. The wavelength was tuned by a steep dive-angled birefringent filter from 840 nm to 880 nm and the characteristics of the filter were agreed well with a theory.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.37 no.10
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• pp.51-56
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• 2000

An all fiber coupler-type add/drop filter has been fabricated by writing a Bragg grating in the coupling region of a fused fiber coupler. The fused fiber coupler with 99.8% coupling ratio and 74/m coupling coefficient was used for the add/drop filter. The add/drop filter shows 99% reflectivity and 83% drop efficiency at the operating wavelength of 1536.2nm.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.12 no.4 s.37
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• pp.323-330
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• 2005

We fabricate PIN PD (Positive Intrinsic Negative Photo-Diode) for CWDM optical repeater and optical transmission system, and analyze theoretically the characteristics to verify the capability of device fabricated. Furthermore, we integrate CWDM filter into PD package to enhance the cost and the performance when compared to the conventional system, in which CWDM filter and PD package are linked by optical fusion splicing. The integrated CWDM PD is fabricated by three steps as follows: CWDM filter design, PD packaging, and product assembly and test. The results of measurement for PD fabricated reveal 0.5 dB bandwidth of 17 nm, isolation over 60 dB at transmission port and over 20 dB at reflection port. Also, the IMD3 for wireless communication is over 63 dBc, and the responsivity of PD presents over 0.9 A/W for 20 samples of the total 23 PD. The total insertion loss reduces about 0.4${\~}$0.7 dB due to the integrated assembly of CWDM and PD.