• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.166-166
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• 2009

에너지 하베스팅 소자용 압전 적층체를 제작하고 이에 대한 성능을 조사하였다. 최근 대부분 소형 소자들을 구동하는데 있어서 이에 필요한 소비 전력은 최소한 10~20 mW 이다. 이에 적합한 mm 크기의 압전 소자를 제작하고 외부 금속 기구물을 연결한 하베스팅 소자를 제작하였다. 이러한 소자의 공진 주파수를 120 Hz로 정하고 이에 적합한 무게추를 설정하였다. 120 Hz에서 1 g 가속도로 외부에서 진동을 가했을 때, 소자는 5 V, 20 mW의 전력을 발생하였다. 또한 이러한 소자에서 발생된 전력을 저장하기 위하여 간단한 정류 및 저장 장치를 제작하였다. 회로 제작시 압전 소자의 임피던스가 매우 적으므로 이에 적합하게 임피던스 매칭을 고려한 저 임피던스 회로를 제작하였으며, 이 회로는 약 80%의 효율을 나타내었다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.10 no.3
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• pp.295-301
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• 1997

다양하고 방대한 양의 정보를 효과적으로 처리, 분배하는 멀티미디어 정보통신 시스템이 광신호에 의한 처리를 통해 구현되어갈 전망이다. 이를 위해 빛을 발생시키는 발광소자, 빛을 검출하는 소광소자, 광신호를 처리하는 광신호 처리소자 그리고 광신호를 전달해주는 광섬유 및 화상정보의 표시를 위한 표시소자 등이 중요한 요소기술이다. 이같은 소자의 제작에 있어 기존 물질로는 요구에 대한 대응이 어려워 보다 우수한 성능의 소재개발이 요구된다. 이에 대한 대체물질로 최근 유기물 또는 고분자가 각광을 받고 있으며, 이를 사용한 소자개발이 활발히 진행되고 있다. 이제까지 무기물로 달성하기 힘들었던 많은 기술들이 유기물로 쉽게 구현이 가능하게 되면 고성능의 소재 및 소자기술은 다가오느 정보화 시대를 더축 풍요롭게 하는데 크게 기여할 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.263-263
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• 2010

실제 옷처럼 입는 컴퓨터를 구현하거나 복잡하고 움직임이 많은 사람의 장기 등 생체에 이식 가능한 정보 전자 소자를 개발하려는 시도가 많이 이루어지고 있다. 현재는 기존의 반도체 공정과 실리콘 소재를 기반으로 연구 결과가 보고되고 있는데, 이는 소자 제작에 있어서 높은 공정 온도 등으로 인해 응용성이 제한되는 상황이다. 우리는 metal oxide 나노선과 단일벽 탄소나노튜브 (SWCNT)를 성장하여 각각 슬라이딩 전이법과 thermal tape 전이법을 이용하여 원하는 기판에 전이하고 소자를 제작하였다. metal oxide 나노선은 슬라이딩 전이를 통해 정렬된 상태로 패턴을 제작하였으며, SWCNT는 density 제어와 채널 크기 조정을 통해 반도체성 채널을 유도하여 소자 특성을 확보하였다. 또한 각 나노선의 전계효과소자와 SWCNT로 구성된 PMOS inverter를 유연한 고분자 필름기판위에 구현하고, 이를 스트레칭이 가능한 스테이지를 이용해 strain 대비 전기특성 변화를 분석하였다. 유연성이 좋은 나노선/나노튜브로 제작된 해당 소자는 전체 소자가 스트레칭이 가능할 수 있게 연결구조를 디자인하여 수십% 의 stain에도 각각의 전기특성이 유지되었다. 이처럼 스트레칭이 가능한 1차원 나노소재 소자는 그 유연성을 바탕으로 입는 옷처럼 구겨지거나 늘여지게 되는 다양한 스트레칭 상황에도 특성이 보장되어 미래 정보전자소자로 많은 응용이 가능할 것으로 예상된다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.26 no.2
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• pp.111-125
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• 2011

기능성 전자 잉크와 인쇄 공정이 적용되는 인쇄전자는 기존 전자소자 제조 공정 대비해서 저비용, 대면적화, 저온/고속/단순/친환경 공정이 가능할 뿐만 아니라, 기존 제조 공정으로 다루기 어려운 다양한 유기 전자재료의 활용가능성이 높아 전자소자 및 부품분야의 새로운 패러다임이 될 것으로 판단되고 있다. 세계 인쇄전자 시장도 2010년 3억 7천만 달러에서 2020년 370억 달러, 그리고 2030년 3,360억 달러로 연평균 40% 이상의 높은 성장이 전망되는 등 미래는 낙관적이다. 반면 현재의 인쇄전자 기술은 소재 및 공정기술의 한계로 성능, 집적도, 내구성 등이 취약하여 본격적인 시장 형성은 지연되고 있다. 즉, Material/Substrate와 Printing Machine 분야가 인쇄전자 산업 성장의 단기적인 병목이 되고 있다. 그러나 이 부분은 기술 발전에 따라 해결이 가능해지고 그 이후로는 Design/Process 분야의 중요성이 부각될 전망이다. 인쇄전자 산업의 활성화를 위해서는 산업의 가치사슬을 구성하고 있는 Material/Substrate, Printing Machine, Design/Process 각 분야들 간의 유기적인 협력을 통한 기술발전이 이루어져야 할 것이다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.24 no.6
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• pp.41-51
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• 2009

인쇄전자(printed electronics) 기술은 인쇄(graphic art printing)가 가능한 기능성전자 잉크소재를 이용하여 초저가격의 프린팅 공정을 통해서 다양한 전자소자를 제작하는 기술로서, 차세대 모바일 IT 기기의 제작에 적합한 전자제품을 생산하는 데 적합한 공정 기술로 인식되고 있다. 현재 기술 수준이 일부 요소 부품을 제작하는 수준에 머무르고 있으나, 여러 가지 잉크소재 및 다양한 초미세 인쇄공정 기술의 개발이 진행됨에 따라 향후 다양한 공정 분야에 적용될 것으로 예상되며, 궁긍적으로 전자제품을 생산하는 기존 반도체 공정을 대체하는 공정으로 자리매김을 할 것으로 예상된다. 특히 인쇄공정 기술은 저온에서 공정이 가능한 기능성 잉크소재들의 개발을 통해서 유연한 플라스틱 기판에 전자소자를 제작하는 플렉시블 전자소자(flexible electronics) 기술과 높은 공정 결합성을 지니고 있으며 이들 공정을 결합하여 향후 연속 공정(roll-to-roll)의 구현이 가능할 것으로 예상된다. 본 기고문에서는 이러한 인쇄전자 기술의 개발동향에 대해서 기술하였다.

• Journal of Korean Electronics
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• v.3 no.7
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• pp.60-63
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• 1983

• Electrical & Electronic Materials
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• v.12 no.9
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• pp.25-36
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• 1999

• Ceramist
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• v.20 no.3
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• pp.115-124
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• 2017

• Electrical & Electronic Materials
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• v.14 no.5
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• pp.3-8
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• 2001

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.349-349
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• 2008

유비쿼터스 시대를 맞이하여 현재의 전자제품은 고주파 환경에서의 소형화된 마이크로파 소자를 요구하고 있다. 현재 구현되고 있는 마이크로파 소자의 형태는 여러 가지 전송선로 중에 하나로서 금속의 그라운드면 위에 유전체 막을 형성하고 그 위에 금속선을 정밀하게 패터닝하여 각 종 소자를 연결하는 microstrip line의 형태가 많이 사용된다. 이러한 microstrip line 형태의 소자를 설계할 시에 소자 자체의 구조나 유전체 막이 그 소자의 성능을 크게 좌우한다. 여기서 유전체 막은 신호선과 그라운드면 간의 전자파를 집중시켜주어 방사손실을 줄여주는 역할을 한다. 유전체 막의 두께는 소자의 전체적인 크기를 결정하는 요인이 된다. 이는 유전체 막의 두께가 감소할 경우 50 $\Omega$ 임피던스 매칭을 위해 막 위에 형성되는 소자들의 선폭도 동시에 줄여야 하므로 소자의 소형화도 가능 하여진다. 하지만 유전체 막의 두께가 감소할 경우 전자파가 유전체 막에 집중되지 못하여 방사손실이 커지게 되고 소자의 성능이 저하된다. 이런 점을 고려할 때 소자의 소형화를 만족시키면서 동시에 소자의 성능을 유지할 수 있는 유전체 막의 최적화 두께에 대한 연구가 필요하다. 볼 연구에서는 유전체 막의 최적화 두께를 제시하기 위해 대표적 마이크로파 소자인 Edge-Coupled Filter에 대하여 3-D Electromagnetic Simulator로 설계하고 유전체 막의 두께와 Filter 성능 간의 관계를 연구하였다. Filter의 성능은 유지하도록 하면서 유전체 막의 두께를 감소시켜 나간 결과, 약 30 ~ 40 ${\mu}m$ 의 최적화 두께를 얻을 수 있었다. 한편 30 ~ 40 ${\mu}m$ 두께의 후막 공정을 고려할 때 기존의 성막공정으로는 성막시간, 공정의 난이도, 공정온도 등의 면에서 난점이 존재하며 이러한 점들을 극복할 수 있는 Aerosol Deposition Method의 적용 가능성에 대해서 연구하였다.