• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.06a
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• pp.109-112
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• 2005

Cu계$I-III-VI_2$화합물은 직접천이형 반도체로 광흡수계수가 매우 높아 박막형 태양전지 제조에 매우 유리하다 또한 화학적으로 안정하며 Ga, A1등을 첨가하면 에너지 금지대폭을 조절할 수 있어 Wide Bandgap 태양전지 및 탠덤구조 태양전지를 제조하기에도 용이하다. $CuInSe_2(CIS)$ 물질에서 In을 $20-30\%$ 정도 치환한 $Cu(In,\;Ga)Se_2(CIGS)$ 태양전지의 경우 $19.5\%$의 세계 최고 효율을 보고하고 있으며 이는 다결정 실리콘 태양전지의 효율과 비슷한 수준이다. 본 연구에서는 동시 진공증발법을 이용하여 증착한 CIGS 박막 및 $CuGaSe_2(CGS)$ 박막을 이용하여 태양전지를 제조하였다. 공정의 재현성 및 결정립계가 큰 광흡수층 제조를 위하여 실시간 기판 온도 모니터링 시스템을 도입하였으며 버퍼층으로는 용액성장한 CdS 박막을 사용하였다. SLG/MO/CIGS(CGS)/CdS/ZnO/Al구조의 태양전지를 제조하여 면적 $0.5cm^2$에서 각각 $15\%$(CIGS)와 $7\%(CGS)$의 효율을 얻었다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.11a
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• pp.172-177
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• 2008

This study was carry out evaluation of long-term performance for the decentralized desalination system with the solar thermal system and the photovoltaic power system. First operating demonstration system was set up in Cheju in 2006. These system comprises the desalination unit with designed daily fresh water capacity of $2m^3$ and is supplied by a $120m^2$ evacuated tubular solar collector, a $6m^3$ heat storage tank, and a 5kW photovoltaic power generation supply the electricity for hydraulic pumps to move the working fluids. In a clear day more than 400W/$m^2$, the daily fresh water showed to produce more than about 500liter, and from January, 2007 to October, 2008 for 2 years, solar irradiance daily averaged was measured 370W/$m^2$, the daily fresh water yield showed that can be produced about 330liter.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.16 no.10
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• pp.2247-2252
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• 2012

In this paper, we produced CIGS thin film by co-evaporation method. During the process, substrate temperature and Ga/(In+Ga) composition ratio was altered to observe the change of resistivity and absorbance spectra measurements. As substrate temperature increased, resistivity decreased and as Ga/(In+Ga) composition ratio increased from 0.30 to 0.72, band gap also increased with the range of 1.26eV, 1.30eV, 1.43eV, 1.47eV. With the constant condition of composition ratio, resistivity decreased with increased thickness of the thin film. On this experiment, we assumed that optical absorbance ratio and optical current will be increased with CIGS thin film fabrication.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2008.11a
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• pp.465-468
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• 2008

현재 가장 범용적으로 사용되는 미생물 배양 용기인 Petri Dish는 배지 제조 후 냉장과 실온 보관 시수분 증발에 대한 보호 효과가 적어 세 달 이상 보관하기 어려운 단점이 있어 즉시 사용 배지(pre-plated media) 개발에 장애가 되고 있다. 본 연구는 미생물 배지의 장기 저장이 가능하도록 고안된 LOP plate의 수분 보호능에 관한 것으로, LB 배지를 표준 배지로 해서 4, 25, 32 및 $37^{\circ}C$ 네 개의 온도영역과 진공 포장 및 비 포장 조건에서 Petri Dish와 비교한 결과, 각 온도 조건별로 LOP의 탁월한 수분 보호능을 확인 할 수 있었다. 따라서 향후 LOP를 이용한 장기 저장과 즉시 사용이 가능한 pre-plated media와 관련된 제품 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.06a
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• pp.149-151
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• 2006

Cu계 $I-III-VI_2$화합물은 직접천이형 반도체로 광흡수계수가 매우 높아 박막형 태양전지 제조에 매우 유리하다. 또한 화학적으로 안정하며 Ga, Al 등을 첨가하면 에너지 금지대폭을 조절할 수 있어 Wide Bandgap 태양전지 및 탠덤구조 태양전지를 제조하기에도 용이하다 $CulnSe_2(CIS)$ 물질에서 In을 20-30% 정도 치환한 $Cu(In,Ga)Se_2(CIGS)$ 태양전지의 경우 19.5%의 세계 최고 효율을 보고하고 있으며 이는 다결정 실리콘 태양전지의 효율과 비슷한 수준이다. 본 연구에서는 동시 진공증발법을 이용하여 증착한 CIGS 박막을 이용하여 태양전지를 제조하였다. 공정의 재현성 및 결정립계가 큰 광흡수층 제조를 위하여 실시간 기판온도 모니터링 시스템을 도입하였으며 버퍼충으로는 용액성장한 CdS 박막을 사용하였다. SLG/MO/CIGS(CGS)/CdS/ZnO/Al 구조의 태양전지를 제조하여 면적 $0.5cm^2$에서 각각 17.5%의 효율을 얻었다.

• Membrane Journal
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• v.23 no.4
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• pp.257-266
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• 2013

The main purpose of this study is to develop a commercial scale of pervaporative process equipped with hollow fiber membrane modules, being able to effectually purify organic solvent at high temperature well over its boiling point under high vapor pressure. Three constituent technologies have been developed; 1) to fabricate braid-reinforced hollow fiber membrane stable in high pressure and high temperature application, 2) to design and fabricate a commercial scale of hollow fiber membrane module, and 3) to design and fabricate a pilot scale of pervaporation equipment system. The developed hollow fiber membrane possesses a membrane performance superior to the membrane of Sulzer (Germany) which is the most-well known for pervaporation process, and the membrane module equips hollow fiber membranes of $4.6m^2$ and the pervaporation system can treat organic liquid at 200 L/h, which is based on the dehydration of 95 wt% isopropyl alcohol (IPA). Since the membrane module is designed to flow in and pass through the inside of individual hollow fiber membrane, not to involve both the formation of feed's dead volume observed in flat-sheet membrane module and the channeling of feed occurring inside hollow fiber bundle which lower membrane performance seriously, it showed excellent separation efficiency. In particular, the module is inexpensive and has less heat loss into its surrounding, in compared with flat-sheet membrane module. In addition, permeant can be removed effectively from the outer surface of hollow fiber membrane because the applied vacuum is conveyed uniformly through space between fibers into respective fiber, even into one in the middle of the hollow fiber bundle in which the space between fibers is uniform in distance. Since the hollow fiber membrane pervaporation system is the first one ever developed in the world, our own unique proprietary technology can be secured, preoccupying technical superiority in export competitive challenges.

• Journal of Venture Innovation
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• v.5 no.2
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• pp.85-99
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• 2022

Dryers becoming commercially available for experimental and industrial use are classified to general drying oven, hot-air dryer, vacuum dryer, freezing dryer, etc. and kinds of them are various from the function, size and volume, etc. But the moisture measurement is not applied although it is important factor for the quality control and the performance improvement of products, and then now is very passive because the weight is weighed arbitrarily after dry-end. Generally the method for measuring moisture is divided by a direct measurement method and a indirect measurement method, and the former such as the change of weight or volume on the front and rear of separation of moisture, etc. is mainly used. Relatively a indirect measurement is very limited to apply due to utilize measurement apparatuses using temperature conductivity and micro-wave etc. In this research, we easily designed the moisture measurement system using the open-source based Arduino, and monitored moisture fluctuations and weight profiles in the real-time without the effect of external environment. Concretely the temperature-humidity and load cell sensors were packaged into a drying oven and the various change values were measured, and their sensors capable to operate 60℃ and 80℃ were selected to suitable for the moisture sensitive materials and the food dry. And also the performance safety using the organic samples of banana, pear, sawdust could be secured because the changes of evaporation rate as the dry time and temperature, and the measurement values of load cell appeared stable response characteristics through repeated experiments. Hereafter we judge that the reliability can be improved increasingly through the expansion of temperature-humidity range and the comparative analysis with CFD(Computational Fluid Dynamics) program.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.259-260
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• 2012

산업화가 발달됨에 따라 대기 오염 물질은 점차 증가하고 있는 추세에 있고 특히 기름 및 석탄 연소 보일러, 자동차, 제철, 시멘트 플렌트, 소각로 등은 미세 분진을 발생시키는 주원인이 되어 왔다. 최근 대기환경법은 오염 분진의 중량 규제로부터 $10{\mu}m$ 미만의 PM10에서 $2.5{\mu}m$ 미만의 PM2.5의 미세 분진에 대한 규제로 점차 심화되고 있으나, 이러한 미세분진은 고전적인 제거 방법으로는 매우 어려우며 고가의 HEPA 필터를 사용하여야 한다. 한편 코로나 방전을 이용하는 전기 집진은 미세 먼지 제거에 매우 효율적이어서 $1{\mu}m$ 미만의 미세 분지도 99%까지 제거가 가능하다는 장점이 있지만 입자크기가 클 경우에는 효율이 떨어지는 단점이 있다. 한편 사이클론 집진기는 매우 오래전부터 개발되어 사용되어 왔는데 가격이 저렴하고 운영비가 적게 들며 $10{\mu}m$ 이상의 먼지는 99% 이상 제거가 가능하여 산업현장에서 오랜 기간 사용되어 왔지만 입자크기가 $10{\mu}m$ 미만으로 가면 집진율이 급격히 떨어지는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 기존의 사이클론 집진기의 구조를 기본으로하여 사이클론 집진기 내부에 플라즈마 방전을 설치하여 원심력에 의한 집진과 코로나 방전에 의한 전기 집진을 동시에 수행할 수 있도록 하이브리드 사이클론 집진기를 제작하였다. 제작된 사이클론 집진기는 직경 30 cm 높이 120 cm의 사이클론 구조를 가지고 있으며 1 hp의 터보송풍기를 장착하여 $20m^3$/min 이상의 유량을 처리할 수 있도록 설계 제작되었다. 제작된 하이브리드 사이클론 집진기의 성능을 평가하기 위하여 $10m^3$의 체적을 가지는 테스트 챔버 내부에 사이클론 집진기를 설치하고 향을 태워 미세 먼지를 발생시킨 후 다양한 조건에서 집진 성능을 측정하여 보았다. 미세 먼지의 경우 사이클론을 작동시키지 않아도 테스트 챔버 벽면에 흡착되어 초기에는 급격히 감소하는 경향을 보여주나 일정 시간이 경과한 후에는 매우 느리게 감소하는 현상이 관찰 되었다. 코로나 방전을 하지 않고 오존 파괴기에 활성탄만 충진한 상태에서 사이크론을 작동시킬 경우 지속적으로 천천히 감소하는 경향을 보여주었으며, 코로나 플라즈마를 방전시킨 경우 미세 먼지는 HEPA filter를 장착한 것보다도 조금 빠르게 미세먼지를 제거하였다. 챔버 내부의 미세먼지가 초기 값의 1/10에 도달하는 시간은 코로나 방전 전류가 증가할수록 짧아지는 경향을 보여주었으며 최적 조건에서 100초 이내에 90% 이상 제거가 가능하였다. 하이브리드 사이클론 집진기는 집진 뿐 만 아리라 VOC 성분도 분해가 가능하여 유해물질을 제거하는 능력이 있다. 유해 가스 제거 능력을 실험하기 위하여 분진제거 실험에 사용된 챔버 안에 아세톤을 증발시켜 50 ppm이 되도록 한 후 다양한 조건에서 유해물질 제거 실험을 수행하였다. 미세먼지와는 달리 장비를 작동하지 않을 경우 매우 느리게 아세톤 농도가 감소하였다. 이는 미세 먼지와는 달리 흡착이 발생하지 않고, 측정 챔버 자체가 완전한 밀폐가 이루어지지 않아 자연적으로 조금씩 외부로 누출되기 때문으로 판단된다. 코로나 플라즈마만 방전시켰을 경우 초기 농도의 80%가 제거되는데 걸리는 시간은 약 28분 정도로 코로나 플라즈마가 VOC 제거에 효과가 있음은 확인하였으나 제거율이 그리 높지 않음을 알 수 있었다. 한편 오존 파괴를 위해 활성탄으로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우는 약 12분 경과 후 80%가 제거됨을 확인할 수 있었으나 그 이후에는 VOC의 감소가 매우 느리게 진행됨을 알 수 있었다. 한편 활성탄 대신 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과한 경우 약 3분 정도 경과 후 80%의 아세톤이 제거됨을 관찰할 수 있었으며 코로나 플라즈마를 작동시키면서 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우 약 2분 정도 경과 80% 이상의 아세톤이 제거되어 코로나 플라즈마와 복합촉매를 사용할 경우 VOC 성분이 효과적으로 제거됨을 알 수 있었다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.37 no.2
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• pp.13-21
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• 2000

Au-black for the application of the long wavelength infrared absorber has been prepared by evaporating Au under nitrogen gas-filled low vacuum condition. Characteristics of the deposited Au-black were carefully investigated through structural analysis, infrared absorbance measurement, and patterning of the layer, all of which are dependent on the deposition condition. High density of micro-cavity that trapped infrared were obtained, and infrared absorbance in the wavelength range from 3 $\mu\textrm{g}$ to 14 $\mu\textrm{g}$ was found to be about 90% when the Au-black layer was produced under the deposition condition of mass Per area of about 600 $\mu\textrm{g}$/cm$^{2}$ and chamber pressure of above 1 Torr. Photoresist lift-off process could be performed to pattern the Au-black, of which mass per area was below 900 $\mu\textrm{g}$/cm/ sup 2/. In view of absorbance, heat capacity, and pattern formation, the deposition condition of chamber pressure of about 1 Tow and mass per area of about 600$\mu\textrm{g}$/cm$^{2}$ was most adequate for preparing the Au-black as an infrared absorber.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.148-148
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• 1999

다이아몬드에 버금가는 높은 경도뿐만 아니라 높은 화학적 안정성 및 열전도성 등 우수한 물리화학적 특성을 가진 입방정 질화붕소(cubic Boron Nitride)는 마찰.마모, 전자, 광학 등의 여러 분야에서의 산업적 응용이 크게 기대되는 자료이다. 특히 탄화물형성원소에 대해 안정하여 철계금속의 가공을 위한 공구재료로의 응용 또한 기대되는 재료이다. 특히 탄화물형성원소에 대해 안정하여 철계금속의 가공을 위한 공구재료로의 응용 또한 크게 기대된다. 이 때문에 각종의 PVD, CVD 공정을 이용하여 c-BN 박막의 합성에 대한 연구가 광범위하게 진행되어 많은 성공사례들이 보고되고 있다. 그러나 이러한 c-BN 박막의 유용성에도 불구하고 아직 실제적인 응용이 이루어지지 못한 것은 증착직후 급격한 박리현상을 보이는 c-BN 박막의 밀착력문제때문이다. 본 연구에서는 평행자기장을 부가한 ME-ARE(Magnetically Enhanced Activated Reactive Evaporation)법을 이용하여 c-BN 박막을 합성하고, 합성된 c-BN 박막의 밀착력에 미치는 공정인자의 영향을 규명하여, 급격한 박리현상을 보이는 c-BN 박막의 밀착력 향상을 위한 최적 공정을 도출하고자 하였다. BN 박막 합성은 전자총에 의해 증발된 보론과 (질소+아르곤) 플라즈마의 활성화반응증착(activated reactive evaporation)에 의해 이루어졌다. 기존의 ARE장치와 달리 열음극(hot cathode)과 양극(anode)사이에 평행자기장을 부여하여 플라즈마를 증대시켜 반응효율을 높혔다. 합성실험용 모재로는 p-type으로 도핑된 (100) Si웨이퍼를 30$\times$40 mm크기로 절단 후, 100%로 희석된 완충불산용액에 10분간 침적하여 표면의 산화층을 제거한후 사용하였다. c-BN 박막을 얻기 위한 주요공정변수는 기판바이어스 전압, discharge 전류, Ar/N가스유량비이었다. 증착공정 인자들을 변화시켜 다양한 조건에서 c-BN 박막의 합성하여 밀착력 변화를 조사하였다. 합성된 박막의 결정성 분석을 FTIR을 이용하였으며, Bn 박막의 상 및 미세구조관찰을 위해 투과전자현미경(TEM;Philips EM400T) 분석을 병행하였고, 박막의 기계적 물성 평가를 위해 미소경도를 측정하였다. 증착된 c-BN 박막은 3~10 GPa의 큰 잔류응력으로 인해 증착직후 급격한 박리현상을 보였다. 이의 개선을 위해 증착중 기판바이어스 제어 및 후열처리를 통해 밀착력을 수~수백배 향상시킬 수 있었다. c-BN 박막의 합성을 위해서는 증착중인 박막표면으로 큰 에너지를 갖는 이온의 충돌이 필요하기 때문에 기판 바이어스가 요구되는데, c-BN의 합성단계를 핵생성 단계와 성장 단계로 구분하여 인가한 기판바이어스를 달리하였다. 이 결과 그림 1에서 나타낸 것처럼 c-BN 박막의 핵생성에 필요한 기판바이어스의 50% 정도만을 인가하였을 때 잔류응력은 크게 경감되었으며, 밀착력이 크게 향상되었다.