• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.4
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• pp.268-275
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• 2020

In domestic mountain resort areas, a catenary system cannot be installed for the protection of the natural environment and view. Therefore, mountain trams must be operated wireless. In this study, a local ground pantograph, which supplies electricity to the battery on board, was developed for this purpose, and its performance was verified by tests. The system is installed on ground at stops or repair shops. While a bogie goes to the pantograph, the arms and collection shoes are raised by a spring force to make contact with the collection bar under the bogie so electric power can be supplied to the battery. Because it is a local ground type, it does not require a roof pantograph and catenary system. The system enables the mountain tram to run wireless. In addition, there is no separation and arc because it collects current while standing at stops or shops. The system has a long life because moving contact, which generates wear and damage to shoes, is avoided. The insulation resistance was above the criteria of 10 ㏁, and there was no abnormal temperature increase when a current of 335A was supplied for one hour.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.155-155
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• 2016

최근 증가하고 있는 플렉서블 기기제작을 위한 플렉서블 전극으로 금속메쉬, 그래핀, 은나노선을 사용한 전극이 제안되었으나 복잡한 공정 및 안정성 문제로 인해 다양한 나노복합구조를 적용하여 단점을 개선하기 위한 연구가 진행되고 있다. 은나노선 전극은 특히 공정이 단순하고 투과도 및 전도도가 비교적 우수하며 기판의 휘어짐에도 특성변화가 가장 작아 플렉서블 전극의 가장 강력한 후보재료로 알려져 있다. 그러나 은나노선 전극은 구조적으로 전극표면에 고르게 분포하지 못하기 때문에 전극의 표면거칠기가 매우 커지고 투과되는 빛과 간섭하여 헤이즈가 발생되는 문제를 가지고 있다. 특히 플렉서블 OLED용 전극으로 응용시 화면의 선명도가 떨어지며 은나노선 네트워크의 접촉저항이 증가하고 큰 표면거칠기로 인해 수명이 감소하는 문제를 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 은나노선 전극에 산화그래핀 처리를 통해 나노복합구조를 형성하고 플렉서블 기판에 전사하는 방법을 통해 투명 전극을 형성하였다. 주사전자현미경 측정을 통해 산화그래핀 플레이크와 은나노선 전극의 구조적 특성을 조사하였고 면저항측정을 통해 산화그래핀 처리공정 조건에 따라 전기적 특성이 개선되는 결과를 확인하였다. 은나노선 전극의 전도도 개선의 원인을 조사하기 위해 라만, XPS, 투과도 측정결과를 분석하였다. XPS 분석결과 은나노선과 그래핀의 나노복합구조 형성을 통해 산화그래핀에 포함된 pyridinic 질소가 감소하고 quaternary 질소가 증가하였다. 이는 산화그래핀의 내부 defect sites에 질소결합이 증가되었음을 의미하고 이로인해 산화그래핀에 부분적인 전도경로가 형성되어 은나노선의 전도특성을 개선되었다. 투과도 측정을 통해 은나노선의 가로방향 플라즈몬 공명 흡수가 산화그래핀 처리에 의해 감소하였고 이로 인해 은나노선 전극의 투과도가 산화그래핀 처리에 의해 개선되는 결과를 확인하였다. 은나노선 전극에 대해 산화그래핀 처리를 통해 나노복합구조 형성에 대한 연구는 은나노선 플렉서블 전극 개발을 가속화하고 잠재적인 응용분야를 확대하기 위한 원천지식을 제공할 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.118-118
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• 2015

플렉서블 기판을 기반으로 하는 휴대용 기기는 다양한 형태로 가공이 가능하고 가벼워 휴대가 용이하며 충격에 강하여 내구성이 좋은 장점을 가지고 있으나 플렉서블 전극 개발이 어려운 문제가 있다. 플렉서블 전극으로 그래핀, 은나노선, 금속메쉬 등의 다양한 재료, 구조에 대한 연구가 진행되고 있으며 특히 은나노선 전극은 공정이 단순하고 투과도 및 전도도가 비교적 우수하녀 가장 강력한 후보재료로 알려져 있다. 그러나 은나노선은 표면거칠기가 매우 크고 헤이즈가 발생하여 OLED 디스플레이용 전극으로 응용시 화면의 선명도가 떨어지며 은나노선 네트워크 형성시 은나노선간의 접촉저항이 증가하는 문제를 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근 산화그래핀을 적용하여 은나노선의 투과도, 전도도, 표면거칠기를 개선하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 은나노선과 산화그래핀 나노복합체를 형성하고 플렉서블 기판에 전사하는 공정방법을 통해 투명전극을 형성하였고 산화그래핀이 포함되지 않은 전극과 비교하여 전극의 성능이 향상됨을 확인하였다. 주사전자현미경 측정을 통해 플렉서블 기판에 포함된 산화그래핀-은나노선 전극의 구조적 특성을 조사하였고 면저항측정을 통해 산화그래핀 처리로 인해 전기적 특성이 개선되는 결과를 확인하였다. 전도도 개선의 원인을 조사하기 위해 라만, XPS, 투과도 측정결과를 분석하여 그래핀에 포함된 pyridinic 질소가 감소하고 quaternary 질소가 증가하며 이로 인해 defect sites의 수가 감소하는 결과를 확인하였다. 산화그래핀과 은나노선의 접합부분에서 산화그래핀의 quaternary 질소가 증가하고 산화그래핀에 전하밀도를 증가하여 전도도를 향상하였다. 투과도 측정을 통해 은나노선의 가로방향 플라즈몬 공명 흡수가 산화그래핀 처리에 의해 감소한 결과를 확인하였다. 산화그래핀-은나노선 나노복합체의 전도도 향상 원인에 대한 연구는 은나노선의 플렉서블 전극 응용을 가속화하고 잠재적인 응용분야를 확대하기 위한 원천지식을 제공할 것이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.8
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• pp.893-898
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• 2014

A direct pulsed laser process for welding and networking silver nanowires was developed. The welded nanowire network demonstrated modified electrical properties in a transparent substance. In particular, the welding points on the nanowires were investigated to measure the resistance at the connections. The level of networking in nanowires was explored with respect to various laser pulse widths and average power densities. In particular, the influence of laser beam density was investigated in detail. Selective laser treatment can be advantageous in imparting customized local property changes in transparent conducting materials. Various applications of the process are also discussed in this paper.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.03a
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• pp.18-20
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• 2010

The mechanism for suppression of Ag agglomeration in Ag-Mg alloy ohmic contact to p-GaN is investigated. The Ag-Mg alloy ohmic contact shows low contact resistivity of $6.3\;{\times}\;10^{-5}\;{\Omega}cm^2$, high reflectance of 85.5% at 460 nm wavelength after annealing at $400^{\circ}C$ and better thermal stability than Ag contact The formation of Ga vacancies increase the net hole concentration, lowering the contact resistivity. Moreover, the oxidation of Mg atoms in Ag film increase the work function of Ag-Mg alloy contact and prevents Ag oxidation. The inhibition of oxygen diffusion by Mg oxide suppresses the Ag agglomeration, leading to enhance light reflectance and thermal stability.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.8 no.5
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• pp.619-625
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• 1995

Polycrystalline CdTe thin film has been studied for photovoltaic application due to the 1.45 eV band gap energy ideal for solar energy conversion and high absorption coefficient. The formation of low resistance contact to p-CdTe is difficult because of large work function(>5.5eV). Common methods for ohmic contact to p-CdTe are to form a p+ region under the contact by in-diffusion of contact material to reduce the barrier height and modify a p-CdTe surface layer using chemical treatment. In this study, the surface chemical treatment of p CdTe was carried out by H$\_$3/PO$\_$4/+HNO$\_$3/ or K$\_$2/Cr$\_$2/O$\_$7/+H$\_$2/SO$\_$4/ solution to provide a Te-rich surface. And various thin film contact materials such as Cu, Au, and Cu/Au were deposited by E-beam evaporation to form ohmic contact to p-CdTe. After the metallization, post annealing was performed by oven heat treatment at 150.deg. C or by RTA(Rapid Thermal Annealing) at 250-350.deg. C. Surface chemical treatments of p-CdTe thin film improved metal/p-CdTe interface properties and post heat treatment resulted in low contact resistivity to p-CdTe.Of the various contact metal, Cu/Au and Cu show low contact resistance after oven and RTA post-heat treatments, respectively.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.416-416
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• 2010

본 연구에서는 저가격, 대면적화를 위한 롤투롤 스퍼터를 설계&개발하고, 성막직전 PET 기판의 열처리 유무를 통한 ITO 박막을 성막 시킨 저항막 방식의 터치 패널용 투명 전극에 대하여 전기적, 광학적, 구조적, 표면적 특성을 분석하였다. 롤투롤 스퍼터는 degassing챔버와 스퍼터 챔버가 한 시스템에 구성되었고, Degassing 챔버는 좌우측의 Rewinder/Unwinder 롤러에 의해 감고 풀어지는 PET기판의 수분 및 가스를 중앙부에 위치한 히터를 통해 제거하며, 수분 제거 후 스퍼터 챔버로 옮겨진 1250 mm폭의 PET기판을 Unwinder/Rewinder 롤러에 장착하며, Unwinder 롤러로부터 풀려진 PET 기판은 guide 롤러를 거쳐 cooling drum과의 물리적 접촉에 의해 PET 기판의 냉각이 일어나게 된다. ITO 캐소드 전에 장착된 할로겐 히터 상부로 기판이 지나가면서 열처리가 진행되고 열처리 후 두 개의 ITO 캐소드 상부를 지나면서 연속적으로 ITO 박막이 PET 기판에 성막 되게 된다. ITO 박막의 주요 성막 변수인 DC Power, Ar/$O_2$ 가스 유량비, 기판의 속도는 최적으로 고정하고, 성막 직전 기판의 열처리에 유무에 따른 ITO박막의 필름을 각각 고온 챔버에서 $140^{\circ}C{\times}90min$ 동안 열처리를 통한 내열성 테스트를 진행하여 ITO 필름의 특성 향상을 비교 분석하였다. 분석을 위해 전기적 특성은 four-point probe로 측정했고, 투과도는 Nippon Denshoku사(社)의 COH-300A를 이용해 가시광(550nm)에서 분석했고, FE-SEM으로 ITO박막 의 표면 상태를 분석하였다. 또한 Bending Tester(Z-100)를 이용하여 기계적 안정성을 분석하였다. 성막직전 PET 기판의 열처리를 하지 않은 ITO박막은 고온의 챔버 에서 $140^{\circ}C{\times}90min$ 동안 내열성 테스트 후 면저항이 511($\omega/\Box$)에서 630($\omega/\Box$)으로 높아졌으나, 성막직전 열처리를 통한 ITO 박막인 경우에는 465($\omega/\Box$)에서 448($\omega/\Box$)로 안정화 되었고, 투과율은 성막직전 열처리를 통해 1%향상되어 89%를 보였고, 유연성 또한 보다 우수한 특성을 보였다. 표면 조도는 평균 0.416 nm의 낮은 값을 보였다. 이는 PET 기판의 degassing 공정 중 충분히 제거되지 않은 가스나 불순물을 성막직전 열처리 공정으로 충분히 제거하여 깨끗한 PET 기판 상에 ITO 박막을 성막시키고, 열처리시 기판에 주어진 열에너지에 의해 보다 밀도가 높은 ITO 박막이 성장했기 때문으로 사료 된다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.3
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• pp.681-686
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• 2017

Degradation is commonly observed in field-aged PV modules due to corrosion of the photovoltaic ribbon. The reduced performance is caused by a loss of fill factor due to the high series resistance in the PV ribbon. This study aimed to mitigate the degradation by corrosion using five sacrificial anodes - Al, Zn and their alloys - to identify the most effective material to mitigate the corrosion of the PV ribbon. The corrosion behavior of the five sacrificial anode materials were examined by open circuit potential measurements, potentiodynamic polarization tests, and galvanic current density and potential measurements using a zero resistance ammeter. Immersion tests for 120 hours were also conducted using materials and damp heat test tests were performed for 1500 hours using 4 cell mini modules. The Al-3Mg and Al-3Zn-1Mg sacrificial anodes had a low corrosion rate and reduced drop in power, making then suitable for long-term use.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.57 no.2
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• pp.172-176
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• 2019

A benthic microbial fuel cells(BMFC) is fuel cell using electricity produced by decomposing organic matter in a sea or a lake. In this study, we used a gas diffusion layer (GDL) of a polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) as a BMFC electrode to find out the operation conditions with high performance. The performance of BMFC was increased as resistance of external resistor increased. It was possible to maintain the performance by avoiding the increase of the contact resistance with the electrode due to corrosion of the lead wire in seawater. The bubble generator was able to increase the maximum power density by more than 2 times and the optimum operating temperature was $40^{\circ}C$.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.32 no.4
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• pp.442-448
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• 2021

Flow field is an important parameter for polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) performance to have an effect on the reactant supply, heat and water diffusion, and contact resistance. In this study, PEMFC performance was investigated using Cu foam flow field at the cathode of 25 cm² unit cell. Polarization curve and electrochemical impedance spectroscopy were performed at different pressure and relative humidity conditions. The Cu foam showed lower cell performance than that of serpentine type due to its high ohmic resistance, but lower activation and concentration loss due to the even reactant distribution of porous structure. Cu foam has the advantage of effective water transport because of its hydrophobicity. However, it showed low membrane hydration at low humidity condition. The metal foam flow field could improve fuel cell performance with a uniform pressure distribution and effective water management, so future research on the properties of metal foam should be conducted to reduce electrical resistance of bipolar plate.