• 한국결정성장학회지
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• 제34권1호
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• pp.16-21
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• 2024

전기변색(electrochromic devices, ECD) 방식을 이용하여 외부 전압 인가에 의해 착색된 상태에서 투명한 상태로 색 변화를 일으킬 수 있는 필름 형태의 스마트 윈도우를 제조하였다. 기존 유리 대신 투명 PET 필름을 기재로 사용하였고 ITO/Ag/ITO 전극층, WO3/TIC2 유기변색층, Nafion 전해질층을 차례로 도입한 이후 합지 공정을 통하여 총 두께가 50 ㎛ 정도인 다층 박막 ECD 모듈을 제조하였다. 길이가 80 mm 이상인 대면적의 ECD 모듈을 제조하기 위하여 스퍼터링, 바코팅, 열압축 공정을 최적화하였다. 보통 상태에서 54 % 수준의 투과율을 보였으나 DC 3.5 V의 전압을 인가했을 때 24 %까지 떨어졌으며 색 변화는 육안으로도 확인할 수 있었다. 가역적인 색 변화에 의해 외부 태양광을 선택적으로 차단할 수 있으며 냉난방에 필요한 에너지 저감 측면에서 효과적일 것으로 예상된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.32-32
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• 2009

실리콘 박막 태양전지에서 전면 투명전도막(TCO)은 태양전지의 전기, 광학적 특성을 결정하는 중요한 기능을 한다. ZnO:Al TCO는 기존에 사용되던 $SnO_2:F$와는 비정질 실리콘(a-Si:H) 박막 태양전지의 윈도우 층으로 사용되는 p a-SiC:H와의 일함수(work function) 차이로 인해 접촉전위(contact barrier)를 형성하게 되며 이로 인해 태양전지의 충진율(fill factor)이 $SnO_2:F$에 비해 감소하는 단점을 보인다. 본 연구에서는 ZnO:Al/p a-SiC:H 계면의 접촉전위 발생원인 및 태양전지 충진율 감소현상에 관한 정확한 원인규명을 위해 다양한 특성을 갖는 버퍼층을 삽입하여 계면특성 및 태양전지의 동작특성을 분석하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.101-101
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• 2011

투명전도성산화물(transparent conducting oxides, TCOs) 박막으로써 널리 쓰이는 산화인듐주석(indium tin oxide, ITO)은 전기 전도성과 광 투과성이 우수하여 주로 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED)의 전극, 발광다이오드(light-emitting diode, LED)의 current spreading 층 및 태양전지(solar cell)의 윈도우층(window layer) 등의 광전자 소자로 응용되고 있으나, 고가의 indium 가격과 인체에 유해한 독성 등이 문제점으로 지적되고 있다. 따라서 indium의 함량을 저감한 새로운 조성의 TCO 또는 indium을 함유하지 않은 친환경적인 TCO 대체 재료 개발의 필요성이 증대되고 있다. 이러한 재료 중 하나인 AZO (Al-doped zinc oxide, $Al_2O_3$: 2 wt.%)는 3.82eV의 넓은 에너지 밴드갭을 가지며, 가시광선 및 근 적외선 파장 영역에 대하여 90% 이상의 높은 투과율을 나타낸다. 또한, 습식식각이 가능하며, 매우 풍부하여 원가가 매우 저렴하고, 독성이 없다. 본 연구에서는 박막 증착율이 높고, 제작과정의 조정이 용이한 RF magnetron 스퍼터를 이용하여 glass 기판 위에 AZO 박막을 성장하고, $N_2$ 분위기에서 다양한 온도 조건에서 열처리(rapid thermal annealing, RTA)하여 전기 및 광학적 특성에 대하여 비교 분석하였다. 또한, 이후에 기존의 성장방법과 달리 고가의 진공 장비를 사용하지 않고, 저온에서도 간단한 구조의 장비를 이용하여 균일한 나노구조를 성장시킬 수 있는 전기화학증착법(electrochemical deposition)으로 AZO 박막위에 ZnO 나노로드를 다양한 성장조건에 따라 성장시켜 광학적 특성을 비교 분석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.186-186
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• 2010

액정디스플레이, 유기발광소자 및 태양전지에서 전도성 투명전극으로 indium-tin-oxide (ITO)가 일반적으로 많이 사용되고 있지만 인듐의 희소성과 유독성으로 인하여 ITO를 대체할 수 있는 물질에 대한 많은 연구가 현재 진행되고 있다. ITO 전극을 대체할 수 있는 물질 중에서 Al 도핑된 ZnO (AZO) 박막은 높은 전도성과 광학적 투과성 때문에 다양한 광전소자의 전극과 윈도우 물질로 많은 응용 가능성을 보여주고 있다. 본 연구에서는 여러 가지 스퍼터링 증착 조건에서 증착된 AZO 박막의 전기적특성과 광학적 특성을 조사하였다. 기준시료의 AZO 박막 증착 조건은 ZnO-2 wt.% $Al_2O_3$세라믹 타겟을 사용하였고 $250^{\circ}C$의 기판 온도에서 100 W 전력으로 5 mTorr의 진공 분위기에서 증착되었다. 최적의 AZO 박막 조건을 얻기 위해 증착 온도와 증착 챔버의 압력을 변화하면서 AZO 박막의 전기적 특성 변화와 광학적 특성 변화를 조사하였다. 4-포인트 프로브 측정과 홀 효과측정으로 각기 다른 조건에서 증착한 AZO 박막의 비저항과 전하농도 값을 비교 분석하였고 UV 스펙트로미터 측정을 통해서 AZO 박막의 투과율을 조사하였다. 스퍼터링 방법으로 증착된 AZO 박막은 높은 전도성과 광학적 투과성을 가지기 때문에 액정디스플레이, 유기발광소자 및 태양전지의 투명전극으로 사용할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.640-645
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• 2020

전자기 유도 방식의 투명 전자 패턴을 이용한 입력장치의 안정적 생산을 위해서는 생산 공정에서 미리 패턴 검사가 필요한 실정이다. 손터치용 정전용량 패턴의 검사 방법은 다양하게 제시 되어왔으나, 투명 전자기 유도 방식의 패턴 검사방법은 관련 기술 자료를 찾기 힘든 실정이다. 본 연구에서는 메탈 메쉬형 패턴으로 제작된 융합형 전자기유도 센서의 검사방법을 개발하기 위하여, 측정 센서에서 노출된 FPCB 커넥터 부분만의 측정으로 센서 내부의 안테나 임피던스를 측정하기 위한 새로운 측정알고리즘과 측정 방법을 제안하였다. 제안된 검사방법은 자체 개발된 윈도우 운영프로그램으로 제어되는 컴퓨터의 명령에 따라 미리 설정된 특정 채널 간의 루프를 형성하는 마이크로프로세서로 구성된 제어 보드, 특정 채널 간의 임피던스를 고정밀도로 측정하는 LCR 메터 그리고 측정결과를 컴퓨터로 전송하는 통신 시스템으로 구성하였다. 제안된 시스템을 설계 제작하여 자동으로 설정된 채널 간의 측정을 수행하였으며, 9개의 시편에 대하여 임피던스를 실제 측정한 결과와 제안된 시스템으로 측정한 결과, 실제 제품에 사용되는 센서의 기능 불량을 검출할 수 있는 성능을 보임을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제1권1호
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• pp.7-12
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• 2013

$SnO_2$ (tin oxide) 박막은 물리적, 전기적 성질이 우수하여 첨단산업의 다양한 분야에서 널리 응용/개발되고 있다. 이의 응용대상은 다양한 센서, 윈드쉴드(windshield) 윈도우의 히팅 요소, 태양전지, flat panel diplay에서의 투명전극을 들 수 있다. 본 연구에서는 대면적 기판에 대한 APCVD 공정개발을 위하여 실험용 2세대 크기의 유리기판에 $SnO_2$ 박막증착 실험을 수행하였다. 증착 온도가 증가함에 따라 증착 두께가 두꺼워지고 이에 따라 면저항은 감소, 투과도는 감소, 연무도 (haze)는 증가함을 확인하였다. 증착을 위한 전구체인 $SnCl_4$의 유량이 증가함에 따라 증착 두께 역시 증가하고 이에 따라 면저항은 감소한다. 그러나 투과도와 연무도는 $SnCl_4$ 유량의 영향을 거의 받지 않는다는 것을 확인하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제30권6호
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• pp.12-20
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• 2015

전기변색기술은 전기화학적 반응으로 물질의 색을 바꾸는 기술이다. 이 반응에는 전자의 이동이 개입되며 전자의 이동에 따른 화학반응은 일반적인 화학반응과 차이를 나타낸다. 산화와 환원이라는 화학반응은 닫힌 회로 내에서 일어나며 오직 계면에서의 전위에 의존하게 된다. 이러한 전기변색기술을 응용한 분야는 자동차용 전기변색 거울, 스마트 윈도우와 같이 상용화에 성공한 분야도 있으며, 앞으로는 투명 디스플레이, 반사형 디스플레이 및 전가자격표시장치 등에 활용이 가능하다. 전기변색기술이 견인하는 세계시장규모는 에너지 절약 및 안전성에 대한 시대적인 요청으로 연평균 성장률 약 21%로 확대되어 2018년에는 약 50억달러의 규모로 성장할 수 있을 것으로 예측된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.341.2-341.2
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• 2014

산화물 반도체는 가시광선 영역인 380~780 nm 부근에서의 투과율이 80% 이상이고, 3.2 eV 이상의 band gap과 높은 mobility를 가지는 물질로서 투명한 스마트 창호필름이나 디스플레이에 유망한 물질로 연구되고 있다. 본 연구에서는 스마트 윈도우에 적용되는 높은 가시광 투과율과 적외선 차단을 위한 필름개발을 목적으로 산화물 반도체인 $TiO_2$ 물질을 RF Sputter를 이용하여 상온에서 박막성장을 하였다. Glass와 PET 위에 동시에 성장시켜 각각의 기판에 성장된 $TiO_2$ 박막의 물리적인 성질 등을 조사하였다. 측정은 Ellipsometry를 이용하여 광학적인 두께와 굴절률을 조사하였고 UV visible spectrometer를 통해 광학적인 투과도를 확인하였다. 100Watt 부터 RF power를 높여가며 Working Pressure 변화변 주었을 때 낮은 RF power와 Working Pressure에서 높은 가시광 투과율을 확인 할 수 있었다.

• 한국측량학회지
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• 제37권6호
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• pp.555-562
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• 2019

본 논문에서는 근접 사진측량에 기반하여 모형 토조 내 지반의 변위를 측정하기 위한 연구를 진행하였다. 알루미늄 프레임 및 투명 아크릴로 제작된 실내 모형 토조 내에 토사를 채워 넣고, 하중 재하 장치를 이용한 하중 재하를 통한 토사의 변위를 사진측량 기법으로 측정하였다. 토조 내의 토사는 영상 기반 자동 매칭을 위하여 검은 모래 약 40%, 일반 모래 약 60% 혼합하여 영상 대비의 정도를 높일 수 있도록 계획하였다. 전처리 과정으로서 실험실 카메라 캘리브레이션을 통해 내부표정요소를 도출하였고, 토조 프레임에 배치된 기준점을 이용한 후방교회법을 통해 외부표정요소를 예측하였다. 이후 영상 매칭을 통해 하중 전, 후의 토사 변위 패턴을 측정하였으며, 영상 매칭 시 활용되는 매칭 윈도우 크기 및 영상 스무딩 정도를 변경 적용하여 그 결과를 평가해보았다. 실험 결과, 매칭 윈도우 크기 65×65픽셀의 경우 안정적인 변위 도출이 가능하였으며, 영상 스무딩은 매칭의 과대 오차를 감소하는 효과를 보여주었다. 이를 통해 사진 측량을 통한 토조 내 지반 변위 패턴을 도출할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권3호
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• pp.316-320
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• 2009

폴리카보네이트(polycarbonate)는 가볍고, 내충격성 및 가공성이 우수하여 광학기기의 렌즈 및 각종 건축물의 투명 소재 등에 유리의 대체품으로서 널리 이용되고 있으나 낮은 표면경도를 가지고 있어 유통 또는 사용시의 접촉으로 인하여 제품에 손상을 줄 염려가 있다. 따라서 본 연구에서는 폴리카보네이트 필름에 아크릴레이트 올리고머, 모노머, 용매, 염료, 실리콘 아크릴레이트, 그리고 광개시제 등을 다양한 함량비율에 따라 혼합한 코팅용액을 제조하고, 구성 성분의 비율에 따른 폴리카보네이트 필름의 표면 경도, 접착력, 그리고 투과율의 변화를 실험하였다. 그 결과 최대 연필 경도가 2H이고, 접착력과 가시광선 투과율이 우수한 코팅용액의 조성을 얻었다. 색상코팅 실험 결과, 기존 산화물 증착에 의해 구현하던 색상을 본 실험에서 제조한 코팅 용액을 사용하여 거의 대부분 구현할 수 있었으며, 이를 바탕으로 색상 윈도우 렌즈를 제작한 결과, 매우 깨끗하고 균일한 색상과 표면을 가졌다.