• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제25권4호
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• pp.141-153
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• 2005

PV 태양광 발전은 PV 재료가 고가이므로 일반 전력비용에 비해 상대적으로 비용이 높아진다. 저가형 광학 집광기술과 PV를 통합하게 되면, 비용뿐만 아니라 설치면적 등에서 유리하게 되나, 집광기의 단점이 함께 추가되게 된다. 집광기는 작은 수광각과 송신광선을 갖고 있어 PV 모듈에 필요한 태양광, 광학손실의 손실정도를 최소화하기 위한 신중한 시스템 디자인과 2축형 트레킹 장치가 필요하다. 고정식 비집광 시스템보다 더 많은 에너지를 얻기 위해서는 광학시스템의 손실율을 줄이고, 고효율의 PV 모듈을 이용한 PV셀의 상호연결이 필요하다. 본 논문에서는 우선, 비이미지 프레넬 렌즈 집광기를 사용한 PV 시스템에 대하여 간단하게 설명한 후, 출력전력값을 이론적으로 예측하고 PV 효율과 시스템 성능을 제시하였다. 프레넬 렌즈 선형 집광기 통합 PV 시스템과 비집광 PV 모듈의 출력전력값과 시스템 비용을 비교하면, PV 전력비용을 줄일 수 있는 집광기의 이용이 유용한 것을 알 수 있다. 따라서, 집광형 PV 시스템은 미래의 에너지 이용에 매우 유리한 시스템이라 할 수 있다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.60-60
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• 2019

개비자나무[Cephalotaxus harringtonia (Knight ex Forbes) K. Koch]와 비자나무[Torreya nucifera (L.) Siebold & Zucc.]의 3년생 실생묘를 유리온실에 재배하면서 실험재료로 사용하였다. 실내의 광량을 측정하여 10, 50, 100 및 200 PPFD (${\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)로 설정하였다. 광량을 제외한 광주기(12/12 h), 온도($25{\pm}1^{\circ}C$), 습도($55{\pm}3%$) 및 관수(1회/3일)주기를 일정하게 유지시킨 밀실에서 8주간 재배하였다. 유리온실에서 재배중인 식물과 광량별 처리구의 초장, 줄기직경, 엽수, 엽장, 엽폭, 엽록소함량(SPAD) 및 광화학반응을 평가하였다. 개비자나무의 생육결과, 모든 광량조건에서 줄기직경과 엽록소함량이 증가하는 경향을 보였으며, 초장, 엽폭의 경우 대조구와 유의한 차이가 없었다. 스트레스지수(Fm/Fo), 최대양자수율(Fv/Fm) 및 광계II 성능지수(Pi_Abs)는 대조구에 비해 모든 광량에서 증가하는 경향을 나타냈다. 10 PPFD의 광량을 제외한 처리구에서 재배된 비자나무의 초장, 줄기직경, 엽장, 엽폭은 대조구와 유사한 경향을 나타냈다. 한편, 엽수와 엽록소함량은 대조구에 비해 우수하였다. Fm/Fo, Fv/Fm, Pi_Abs 및 비광학적 에너지의 손실(DIo/RC)은 모든 광량처리구에서 대조구에 비해 유의적으로 높은 측정값을 나타냈다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.351-351
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• 2013

한국 전체 에너지 사용량 중약 24%의 에너지가 건축물 부분에 소비되고 있다. 건축물의 벽체나 유리창 등을 통해서 에너지 손실이 이루어지는데 유리창은 벽체에 비해 약 10배 이상 낮은 단열 특성을 가지고 있기 때문에 유리창을 통한 열손실량은 더 크다. 이러한 유리창 부분의 열손실 문제를 해결할 수 있는 방안으로 좋은 단열 특성 및 낮은 방사율을 가지고 있는 Low-e coating 방법을 사용하였다. 본 실험에서는 XG glass 기판 위에 IGZO/Ag/IGZO OMO 구조의 다층 박막을 증착하였다. RF magnetron sputtering방법을 이용하여 OMO 구조의 상부와 하부의 Oxide layer로 IGZO 박막을 증착하였다. 사용된 IGZO 타겟은 $In_2O_3$ (99.99%), $Ga_2O_3$ (99.99%), ZnO (99.99%)의 분말을 각각 1:1:1 mol% 조성비로 혼합하여 소결하여 제작하였다. Thermal Evaporator 장비를 이용하여 OMO 구조의 Metal layer로 Ag (99.999%)를 증착하였다. 실험 기판은 크기 $30{\times}30mm$의 0.7T XG glass를 사용하였다. OMO 구조의 산화층 IGZO 박막은 상/하층 동일 조건으로 기판 온도는 실온으로 고정하였으며, 초기 압력 $3.0{\times}10^{-6}$ Torr, 증착 압력 $3.0{\times}10^{-2}$ Torr, RF 파워 50W, Ar 유량 50 sccm로 고정시키고 증착 시간이 변화하면서 박막을 증착하였다. OMO 구조의 Metal layer로 Ag 증착 조건은 초기 진공도가 약 $6.0{\times}10^{-6}$ Torr 이하로 유지하고 기판을 2 Rpm의 속도로 회전시켰다. 이후 0.3 V로 Ag를 10분간 가열하여 충분히 녹인 후 Film Thickness Monitor로 두께를 확인하였다. OMO 다층 박막의 산화물층 변화에 따라 로이다층 박막의 구조적, 광학적 및 전기적 특성을 분석하였다. XRD 분석결과에 의하여 Bragg's 법칙을 만족하는 피크가 나타나지 않는 비정질 구조임을 확인할 수 있으며, AFM 분석결과에 통해서 최소 1.3 nm의 Roughness를 나타내었다. UV-Visible-NIR 분광광도계를 이용하여 다층 박막은 가시광선 영역에서 평균 80%의 광 투과성을 보여 IR 영역에서 평균 30% 투과하고 좋은 차단 특성을 나왔다. Low-e 특성을 갖는 유리창을 통해서 에너지 절약을 이룰 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제19권5호
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• pp.186-190
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• 2009

본 연구에서는 수직 Bridgman 법으로 묽은 자성 반도체 Cd$_{1-x}$Mn$_x$Te 단결정을 성장시켜 Mn의 조성비 변화에 따른 자기광학적 특성과 응용성을 조사하였다. X-선 회절 실험으로부터 x < 0.82 조성에 대하여 zinc-blende 구조임을 확인하였다. 띠 간격 에너지는 온도 감소와 Mn 조성비 증가에 대하여 선형적으로 증가하였다. Faraday 회전은 광 에너지 증가 때문에 띠 간격 에너지 근처에서 증가하였고, Mn 조성비 x가 증가함에 따라 증가하였다. Cd$_{0.62}$Mn$_{0.38}$Te 결정을 이용한 광 아이솔레이트의 아이솔레이션과 삽입손실은 45와 0.35 dB이었다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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• pp.246-247
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• 2001

짧은 파장의 레이저 빔이 비선형 결정에 입사할 때 긴 파장의 두 광으로 자발적으로 변환하는 매개 하향변환(parametric down-convension; PDC)과정을 통해서 양자적 상관관계를 갖는 광원을 얻을 수 있다. PDC 과정은 에너지 보존 (w$_{p}$ = w$_{s}$ ＋ w$_{i}$)과 운동량 보존 (k$_{p}$ = k$_{s}$ ＋ k$_{i}$)에 해당하는, 위상조화 (phase matching) 조건이 잘 만족할 때 효과적으로 일어난다. PDC에서 광자들이 아주 짧은 시간에 쌍으로 발생한다는 것과 이러한 광자쌍을 동시에 측정하는(coincidence count; 동시계수) 방법을 이용하면 효과적으로 신호와 잡음을 분리해 낼수 있고, 배경(background)이나 잡음(noise)보다 미약한 신호를 통해서도 정보를 전달할 수 있는 가능성을 제공해준다. (중략)

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2000년도 춘계학술발표논문집
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• pp.49-49
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• 2000

최근, 제지산업에 있어서 종이의 경량화 연구는 원료 절감, 에너지 절감 등의 주 효과와 운송비 절감을 비롯한 부차적인 효과가 크기 때문에 앞으로도 활발히 추진 될 것으로 전망 된다. 그러나 이러한 경량화는 종이의 광학적 특성인 불투명도와 물리적 특성인 강도 저하 를 필연적으로 가져오게 한다. 특히 인쇄 및 필기용지의 경우 종이의 불투명도 저하는 인쇄 시 인쇄화상 뒤비침 현상으로 인하여 치명적인 악 영향을 초래한다. 종이의 불투명도를 개선하기 위하여 사용되는 가장 보편적인 방법은 충전제를 가능한 범 위내에서 많이 첨가시키는 것이다. 그러나 이 방법은 불투명도는 향상이 가능하나 미세분의 다량 발생에 의한 초지공정의 보류 및 폐수 문제, 종이의 강도 저하 문제를 야기 시킨다. 따라서 본 연구는 종이의 경량화에 수반되는 불투명도, 강도 문제의 지료 영향 인자인 섬유, 종이구조 및 충전제의 특성 등을 검토하여 보다 효율적인 지료조성 대책을 제시하고 충전제 첨가법을 개선하여 보류율을 향상시키고, 종이의 강도 감소율을 최소화하면서 불투 명도를 향상시킬 수 있는 효율적인 방법을 제시하기 위하여 수행 되었다. 구체적인 방법으로서는 펄프 및 충전물의 종류에 따른 종이의 물성과 불투명도의 변화를 관찰하였으며 또한 충전물의 충전시, 충전물의 보류를 향상시키면서 섬유간의 결합 방해를 최소화 시켜 종이의 본래 강도를 유지시키는 Fiber Loading의 새로운 방법인 Beater L Loading법을 시도하였다. 본 연구의 결과 수종간의 차이는 있었지만 활엽수 펄프가 칩엽수 펄프에 비해 불투명도 및 백색도 등의 광학적 성질이 우수한 것으로 나타나 펄프 종류및 수종의 적절한 선택에 의 하여 종이의 광학적 성질을 어느 정도 높일 수 있음을 알 수 있었다. 그리고 충전물을 Beater Loading에 의해 첨가하였을 경우가 일반적인 Loading보다 보류 율이 좋았고 종이의 불투명도와 강도도 높게 나타났었다. 이러한 실험결과로 보아 일반적인 Loading 방법보다 Beater Loading법이 강도의 손실없이 불투명도를 높일 수 있는 효과적인 수단이 될 것으로 생각된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.158-158
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• 2016

최근 화석연료의 고갈과 환경 보전 및 에너지 절약에 대한 관심이 높아짐에 따라 화석연료의 소비를 최소화하고 실내조건을 쾌적하게 유지하려는 연구가 진행되고 있다. 국내의 경우 전체 에너지 소비의 30%이상을 차지하고 있는 건물부문에서의 에너지 소비를 줄이기 위한 활발한 연구가 진행되고 있으며 이에 따른 에너지절약 소재개발이 활발하게 진행되고 있다. 1975년 이후 여러 차례에 걸친 단열강화 조치를 통해 건물에서의 에너지 소모를 줄이고 있었으나 건물의 외벽에 대한 사항으로 한정되어있었고, 또한 건물의 창 면적이 증가함에 따라 창을 통한 열손실량과 열획득량이 더욱 증가하게 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 열반사유리에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 열반사유리는 근적외선(열선)영역의 빛을 반사시켜 실내의 열손실량 및 외부에서의 열획득량을 감소시켜 에너지의 소비를 줄일 수 있는 유리을 말한다. 이러한 열반사유리은 fresnel 방정식을 통해 빛의 파장대에 따른 반사율 및 투과도를 예측할 수 있는데, 다층박막구조인 Oxide-Metal-Oxide(OMO)구조는 Oxide의 높은 굴절률과 Metal의 낮은 굴절률을 통해 가시광영역대의 높은 투과도와 근적외선 영역의 높은 반사율을 얻을 수 있다. 또한 Metal층을 삽입함으로서 flexible한 코팅이 가능하고, 높은 carrier density와 mobility로 표면 플라즈몬 공명을 통해 특정 파장대의 반사율을 높일 수 있으므로 많은 연구가 진행되고 있다. $TiO_2$는 고굴절률 및 낮은 광흡수성의 특성을 가지는 산화물반도체로 기존의 $In_2O_3$계 산화물에 비해 값이 싸고 높은 안정성과 광촉매특성을 보이므로 외부에 노출된 환경에 적합한 재료이다. Ag는 저굴절률과 낮은 광흡수성을 가지는 재료로 금속층에 적합하다. 본 연구에서는 fresnel 방정식을 통해 반사도 및 투과도를 예측하고 마그네트론 스퍼터링법으로 다층박막을 열선인 적외선 영역에서의 반사율 및 반사 효율을 평가하였다. Index-matching 시뮬레이션을 통해 $TiO_2/Ag/TiO_2$ 다층박막의 투과도와 반사도를 이론적으로 검토하였다. 시뮬레이션 프로그램은 Macleod프로그램을 이용하였고 재료 각각의 굴절률은 Ellipsometry를 이용하여 측정하였다. 두께 40 nm 와 8 ~ 16 nm를 가지는 $TiO_2$층과 Ag층을 각각 RF/DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Glass기판 위에 증착하였다. 직경 3 in 의 $TiO_2$, Ag 소결체 타깃을 이용하였고 스퍼터링 파워는 각각 200 W, 50 W로 설정하였고, 스퍼터링 가스는 Ar가스의 유량을 20 sccm으로 설정하였다. 작업압력은 모두 1 Pa로 설정하였고 타깃 표면의 불순물 및 이물질 제거를 위해 Pre-sputtering을 10분 진행하였다. 박막의 두께는 reflectometer와 Alphastep을 이용하여 측정하였고 Hall effect measurement를 이용하여 비저항, carrier density, mobility등 전기적 특성을 측정하였다. 또한 UV-VIS spectrometer와 USPM-RU-W NIR Micro-Spectrophotometer를 통해 광학적 특성을 측정하였고 계산 값과 비교분석하였다. 또한 열반사 특성을 평가하기 위해 직접 set-up한 장비를 이용하였다. 단열 박스에 샘플을 장착해 적외선 램프를 조사하였을 때의 열 반사효율을 평가하였고, IR Camera를 이용하여 단열 박스 내부의 온도 변화를 관찰하였다.

• 한국작물학회지
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• 제46권3호
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• pp.229-235
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• 2001

사용된 멀칭자재의 광학적 특성, 작물군락의 형성 등에 의하여 토양표면의 에너지 수지는 달라지며, 이러한 토양표면 에너지 수지의 차이에 의해 변화되는 지중열류가 토양온도 변화의 원인이 된다. 본 연구에서는 일사량, 밀칭표면의 순복사, 지중열류, 멀칭 내외면 온도, 토양온도 등을 연속적으로 측정하였으며, 실측된 자료를 이용하여 토양표면의 에너지 수지 및 지중열류를 추정하여 멀칭처리에 따른 토양온도 변화의 원인을 분석하였다. 감자 출아전인 1998년 8월 30일의 무멀칭처리에서는 지표면의 순복사(10.0 MJ$m^{-2}$${day}^{-1}$ )는 높았지만, 대류에 의한 현열이나 수분증발에 의한 잠열로 대부분의 에너지(9.65MJ m$^{-2}$ day$^{-1}$)가 지면으로부터 빠져나가 토양으로 흐르는 지중열류는 0.36MJ $m^{-2}$${day}^{-1}$ 이었다. 흑색 폴리에틸렌 필름 멀칭에서는 지표면의 순복사는 2.4 MJ $m^{-2}$${day}^{-1}$ 이었지만 멀칭면과 토양표면의 대류에 의한 지표면의 에너지 손실이 1.39 MJ $m^{-2}$${day}^{-1}$ 로 적어져 지중열류는 1.02 MJ$m^{-2}$${day}^{-1}$ 로 무멀칭처리보다 많이 높았다. 종이멀칭처리에서의 지표면의 순복사는 1.30 MJ $m^{-2}$${day}^{-1}$ 로 다른 처리에 비해 낮았고, 멀칭면과 지표면의 대류에 의한 에너지 교환에 의하여 지표면으로부터 1.36 MJ $m^{-2}$${day}^{-1}$ 의 에너지가 손실되어 지중열류는 -0.06 MJ $m^{-2}$${day}^{-1}$ 로 흑색 폴리에틸렌 필름 멀칭이나 무멀칭보다 낮았으며, 특히 주간의 상위층 토양온도가 다른 처리에 비해 많이 낮아졌다. 군락이 형성된 9월 27일의 경우, 멀칭처리에서의 지표면 순복사는 군락이 없는 8월 30일의 경우와 큰 차이가 없었지만 무멀칭처리에서는 군락의 일사 차단으로 순복사가 현저히 낮아졌으며, 흑색 플라스틱 필름 멀칭처리에서는 현열 및 잠열에 의한 손실이 작아 지중열류는 다른 처리에 비해 높았으며, 무멀칭처리에서는 현열 및 잠열에 의한 에너지 손실이 많아 지중열류는 작았다. 이러한 지중열류의 차이에 의해 흑색 플라스틱 필름 별칭처리에서의 지온이 다른 처리에 비해 높아졌고, 종이멀칭처리에서의 지온은 군락이 형성되지 않은 초기에는 무멀칭에 비해 낮았지만 군락이 형성된 후기에는 그 차이가 거의 없었다. 군락의 형성여부와 관계없이 일 최저기온 및 최고기온이 나타나는 시각의 토심에 따른 토양온도의 변화는 비슷한 경향을 보였으며, 일 최고기온이 나타나는 시각에 흑색 플라스틱 필름 멀칭처리에서의 온도는 지표에 가까울수록 급격하게 높았으며, 그 증가추세는 종이멀칭이나 무멀칭에 비해 현저하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권1호
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• pp.43-46
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• 2010

중소형 폐 선박으로부터 배출되는 FRP를 재활용하기 위한 방법으로 층상으로 배열된 로빙층과 매트층을 분리하는 것은 에너지 면에서나 환경적인 면에서 많은 장점을 가지고 있다. 비록 로빙층과 매트층은 모두 유리섬유로 이루어져있으나 수지함유량의 차이와 유리섬유의 조직형태의 차이로 인하여 재활용 용도는 매우 달라지고 있다. 그러나 로빙층은 매트층에 비해 얇은 두께로 존재한다는 이유로 인해 로빙층을 FRP에서 분리할 때 기계가 자동적으로 층간의 차이를 인식하기는 매우 어렵다. 따라서 이 추출과정에서 많은 로빙층의 손실과 공정의 난이도에 의한 처리시간 지연 등의 문제가 발생한다. 본 연구에서는 유리의 구성비가 다른 두 층의 화학적 성질의 차를 이용하여 광학적으로 층간 인식이 가능한 방법을 모색하였다. FRP에 대해 유리의 $SiO_2$와 반응하는 플루오르산(HF) 용액으로 처리한 후 수용성 염료를 도포한 경우 두 층간의 차별화가 확연하게 일어났다. 본 연구는 이 결과를 이용하여 폐 FRP의 면포분리 공정의 효율성을 극대화 할 수 있는 시스템을 개발 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.167.2-167.2
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• 2016

태양에너지는 전자기파로써 파장에 따라 여러 부분으로 나뉜다. 파장이 780nm 이상인 부분의 영역을 IR (infra Red) 즉 적외선으로 불린다. 이 부분이 열선에 해당하는 부분인데 대부분의 창문에 설치된 커튼이나 vertical 등은 빛을 차단하는 수단일 뿐, 유입되는 열 (적외선)을 차단시킬 수는 없다. 열은 결국 실내의 온도를 높이기 때문에 난방비 등 에너지 손실을 막긴 어렵다. 단열필름은 커튼이나 vertical과 달리 실내로 유입되는 열 (적외선)을 다시 실외로 반사시켜 실내로 유입되는 열을 최소화 한다. 본 연구는 IR 차폐를 목적으로 연구 되었고, 거기서 한 발 나아가 실내 분위기 등을 고려하여 소비자의 구호에 맞는 제품에 더 맞추기 위해 연구되었다. 기존 제품들과 차별된 점은 색상을 위한 추가적인 작업없이 굴절률과 두께 factor 등을 변화시켜 바로 7가지 색을 구현한다는 장점을 가지고 있다. 따라서 가격 경쟁력에서도 우위를 점 할 수 있는 중요한 기술이라 할 수 있겠다. 박막제조 장비로는 DC pulse In-line Sputter를 사용하였으며, 굴절률과 광학적인 두께 측정을 위한 ellipsometer, 그리고 UV-vis 를 통한 Transmittance 측정으로 제품 능력을 확인하였다.