창호를 통해 건축물 내부에 유입되는 태양광, 특히 태양열 유입에 큰 영향을 미치는 적외선 파장대역을 차폐할 수 있는 특성을 갖는 근적외선 반사 또는 흡수용 원천소재 개발하였다. 근적외선 반사는 고 굴절률/저 굴절률 다중 코팅막을 이용하여 상대적으로 에너지가 높은 800~1,300 nm 파장 영역의 근적외선만을 효율적으로 반사시킬 수 있 방식으로 적외선 차단 효율을 개선하였다. 근적외선 흡수용 나노박막 유 무기 복합소재를 기반으로 하여 특정 파장대에서 적외선을 흡수하도록 하여 적외선 차단 효율을 증대시켰다. 본 연구개발의 고단열 유리는 기존에 개발된 저방사 유리의 문제점인 높은 근적외선 투과문제를 해결하기 위한 대체/보완기술로서 이를 이용한 대면적 코팅을 통한 고기능성 복층창호 시스템을 구성하였고, 이에 대한 단열 특성 실험을 실시하였다.
원적외선 방사특성은 방사체로부터 적외선이 방사되면 상대물체에 닿고 흡수되어 원자나 분자를 여기하여 발열하는 현상이기 때문에 방사체의 적외선 방사특성과 피가열체의 적외선 흡수특성과의 정합성을 고려하여야 한다. 또한 적외선 방사특성은 온도와 방사체의 표면상태 및 조성에 크게 의존하기 때문에 용도에 따른 선택이 중요시 되기도 한다. 현재는 적외선을 열에너지의 전파형태로서만 생각하는 것이 아니라 상온에 가까운 저온에 있어서도 미약한 에너지가 어떻게 생리, 생체적, 바이오 테크널러지(Biotechnology)면에서 효과가 있는지가 가장 관심을 끌고 있다. 그러므로 적외선 방사의 특성을 정확하게 평가하고 보다 깊이있는 연구를 하여 과학적 사실로 입증할 수 있는 노력이 이루어져야 한다.
Sb가 $\delta$도핑된 Si(110)/SiGe 다중 양자 우물 구조에서 에너지 부준위간 전자 천이에 의한 적외선 흡수 현상을 관찰하였다. Si(110)/SiGe 다중 양자 우물 구조에서는 Si(001)이나 GaAs에서는 불가능한, 수직 입사광에 의한 전자 천이가 가능하다. SiGe 층의 Ge 구성비가 증가하면 적외선 흡수 강도는 감소하고 천이 에너지 증가하는 현상을 보여 Ge 구성비가 흡수 스펙트럼에 큰 영향을 미침을 확인하고 그 원인을 분석하였다. 또한 수직 입사광과 수평 입사광은 서로 다른 과정을 통해 흡수되는데 편광각과 입사각을 변화시킨 실험값과 계산값의 비교를 통해 이를 확인할 수 있었다.
2.5~40$mu extrm{m}$ 영역에서 $XAs_2S_3-(1-X)GeS_2$ 유리의 적외선 흡수에 관하여 연구했다/ Lucovsky와 그의 연구팀이 제창한 ""분자모델""에 의하면 $8-20\mu\textrm{m}$ 영역에서 위의 유리물질의 multiphonon 흡수대는 고립된 각 분자의 기본진동대의 overtone 및 combination 과 같다. 그러므로 multiphonon 흡수영역에서 AsY3 와 GeY3의 기본진동수를 모두 가지고 있는 combination 대는 관찰되지 않고 또한 혼합된 $XAs_2S_3-(1-X)GeS_2$ 유리의 흡수계수는 순수한 $As_2Y_3$ 및 $GeY_2$ 유리의 흡수계수를 더한 것으로 표현된다. 실험에서 얻은 흡수계수는 이 분자모델로부터 예상되는 값과 잘 일치한다.값과 잘 일치한다.
IC 기판의 가장 중요한 성질들의 하나는 넓은 영역에 걸쳐 균일해야만 한다는 것이다. 웨이퍼 결함 분석의 다양한 물리적 접근 방법 중에서 적외선 조사 기법에 특별한 관심이 모아지고 있다. 특히, 높은 공간적 분해력을 가지고 있는 근적외선 흡수 방법은 반-절연 GaAs 내의 결함들을 직접적으로 관찰하는데 이용되고 있다. 적외선 전송에 기초를 둔 이 기법은 신속하고 비파괴 적이다. 이 방법은, 직접적으로 GaAs 반도체의 적외선 영상은 결함의 광흡수 작용에 기인한 것임을 밝히고 있다. 반-절연 GaAs 내의 EL2에 관련된, 비 균일 적으로 분포된 결함들의 적외선 흡수 영상에서 콘트라스트가 반전되는 현상에 대해 새로운 모델을 제시하고 있다. 저온 포토퀀칭 실험은, 직접적인 방법으로, GaAs 웨이퍼의 콘트라스트 반전 영상은 밴드갭의 지엽적인 변동이나 전하 재분포에 의한 것이 아니라 흡수와 산란의 두 메커니즘에 의한 것임을 증명하고 있다.
본 연구에서는 비분산 적외선 방식을 이용한 일산화탄소, 이산화탄소 듀얼 센서 모듈을 실현한다. 비분산 적외건 방식은 가스분자가 특정 파장의 적외선을 흡수하는 특성을 이용하여 가스의 적외선 흡수도를 측정하여 농도로 환산하는 방식이다. 비분산 적외선 방식은 수명이 길고 정밀도가 높아 기존의 접촉식(화학식) 센서에 비해 우수한 특성을 가지고 있다. 중요한 기술은 NDIR의 핵심부분인 광 공동의 설계 기술과 센서의 성능을 최종 결정짓는 농도-온도 교정 기술이다. 현재까지 개발된 광공동 기술은 $CO_2$ 센서의 단일 센서 방식이었다. 본 연구에서는 이 기술을 접목한 일산화탄소까지 동시에 측정할 수 있는 광 공동기술과 교정기술을 연구개발하여 하나의 광 공동으로 이산화탄소와 일산화탄소를 동시에 측정 할 수 있는 고기능 센서를 실현하는 것이다.
장파장 적외선 흡수체로 응용하기 위한 Au-black을 질소가스 분위기의 저진공에서 Au를 증발원으로 하여 제조하였고, 증착조건에 따른 Au-black의 미세구조 분석, 적외선 흡수도 측정 및 패턴형성 실험을 통해 Au-black의 특성을 조사하였다. 단위면적당 질량이 약 600 $\mu\textrm{g}$/㎝/sup 2/이고, 챔버압력이 약 1 Torr이상인 증착조건으로 제조된 Au-black에서 적외선이 포획되는 높은 밀도의 미세공동이 존재하였고, 이 Au-black의 적외선 흡수도는 3∼14 $\mu\textrm{g}$의 파장범위에서 대체로 90%정도였다. 약 900 $\mu\textrm{g}$/cm/sup 2/이하의 단위면적당 질량을 갖는 Au-black의 경우 감광액 lift-off 공정에 의한 패턴형성이 가능하였다. 적외선 흡수도, 열용량 및 패턴형성을 고려할 매 적외선 흡수체로서의 Au-black을 제조하기 위해서는 챔버압력이 약 1 Torr이고, 단위면적당 질량이 약 600 $\mu\textrm{g}$/cm/sup 2/인 증착조건이 가장 적합하였다.
별 탄생 과정은 코어라 불리는 고밀도의 분자운이 중력붕괴를 거쳐 중심에 원시성을 만들고 원반을 통해 코어로부터 원시성으로 물질을 유입하는 과정이다. 이 과정에서 방출되는 광자는 원반이나 envelope에 있는 먼지 티끌들에 의해 흡수되어 적외선이나 서브밀리미터 영역에서 재 방출된다. 뿐만 아니라, 가스도 outflow에 의한 충격파 등에 의해 수 백도이상까지 데워져 적외선 영역에서 방출선을 만들게 된다. 그러므로 별 탄생 연구에 있어서 적외선 관측은 매우 중요하다. 최근 고감도, 고분해능의 적외선 우주 망원경들의 활약으로 별 탄생 과정에 대한 이해가 한 층 깊어지고 있기에, 이들 적외선 우주 망원경들을 이용한 별 탄생 관련 연구들을 소개하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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