• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.453-453
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• 2013

유기 태양전지는 저비용으로 제작이 가능하고 제작이 용이한 장점을 가지고 있으므로 많은 그룹에서 관심을 가지고 있다. 정공 수송층으로 사용되는 PEDOT:PSS는 많이 사용되지만 강한 산성 특성 때문에 ITO 전극에 식각이 되므로 문제가 있다. 그러므로 산화물 반도체 $WO_3$, $MoO_3$, 그리고 $V_2O_3$ 등이 태양전지에 많이 만들어지고 있다. 특히 copper oxide는 높은 광흡수율을 가지고 있으므로 태양전지에 사용하는 데 많은 기대되는 물질이다. Copper oxide 박막은 열증착 법, 스프레이 필로시스, 전기화학 증착, 화학증착법, 그리고 솔-젤법 등 다양한 증착 방법이 있다. 넓은 면적의 소자를 제작할 경우 솔-젤 방법은 기존의 증착법에 비해 낮은 비용으로 제작, 높은 성장율, 그리고 높은 기계적 탄력성의 장점이 있다. 솔-젤법으로 만든 copper oxide는 P3HT의 HOMO (high occupied molecular orbital)와 비슷한 위치에 접하고 있으므로 정공수송층으로 적합하다. 본 연구에서 제작된 태양전지의 구조는 ITO/P3HT:PCBM/CuxO로 구성되어 있다. ITO가 $10{\Omega}$/sq의비저항을 가지고 있었고 UV 처리를 하였다. 그 위에 P3HT:PCBM (1:0.8 weight)를 스핀 코팅하였다. 마지막으로 0.1 M $Cu_xO$용액은 Cu (II) acetate monohydrate를 소스로 2-methoxyethanol ($C_3H_8O_2$)의 용제와 안정제로 monoethanolamine ($C_2H_7NO$)을 섞어서 만들었다. 그리고 P3HT:PCBM 위에 스핀 코팅하였고 열증착 방법으로 전극인 Ag 을 증착하여 최종 소자를 만들었다. Cu(II) acetate의 소스로 제작된 박막의 투과율 측정을 통해 에너지 밴드갭을 구할 수 있었다. Copper oxide 박막은 다결정구조 이므로 다중 밴드갭으로 구성되어지는 것을 알 수 있었다. 최종적으로 만들어진 소자를 열처리를 통해 소자 특성을 조사했더니 250도에서 가장 좋은 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.294-294
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• 2013

소수성을 띄는 표면은 자연으로부터 시작된 연구이다. 연잎, 소금쟁이 다리, 매미 날개 등 많은 자연의 표면은 150o보다 높은 접촉각을 지니기 때문에 물에 대한 반발이 심해져 약간의 기울임에도 쉽게 물방울이 굴러 떨어지고 이때 먼지를 제거할 수 있다. 자연현상을 이용해 물질 표면의 소수성 제어에 대한 다양한 연구가 진행 중이다. 친수성과 소수성은 일반적으로 표면에서 물방울의 contact angle 측정으로 확인 할 수 있다. Contact angle이 $90^{\circ}$ 작을 경우 친수성, $90^{\circ}$보다 클 경우 소수성이라고 한다. 이러한 기술을 이용해서 solar cell, 자동차 유리, 건물외벽, 등 다양한 분야에서 사용하고 있으며, 소수성 구조를 만드는 방법으로는 laser ablation, wet etching, 리소그라피 공정이 있는데, laser ablation의 경우 가격이 비싸다는 단점을 가지고 있으며, 반면 가격이 저렴한 wet etching의 경우 제어가 힘들다는 단점을 지니고 있다. 리소그라피 공정은 비싼 비용과 시간을 소비해야 하는 단점을 지니고 있다. 본 연구에서는 이러한 단점들을 개선하기 위해 공정 시간의 감소와, 저 비용으로 제작이 가능한 RIE (Recative Ion Etching)로 피라미드 구조를 만들었다. 형성된 구조물에 투명하고 균일하며, 낮은 계면에너지를 갖고 있는 PDMS (polydimethelsiloxine)로 mold을 수행하였다. RIE를 이용한 표면 구조는 Gas, Flow rate, Pressure, Power, Time 등을 조절하여 단결정 실리콘 기판 위에 피라미드의 크기를 조절하였다. 피라미드의 크기가 커짐에 따라 물과 PDMS가 닿는 면적이 줄어들면서 높은 소수성을 가지게 되는데, 높은 소수성 구조를 가지는 피라미드 형상을 찾기 위한 실험을 진행하였다. RIE 조건은 Flow rate: 30 sccm, Temperature: $10^{\circ}C$ Pressure: 100 mTorr, Power: 200 W, Process Time: 5~50 min으로 조절하며 공정을 수행하였고 RIE공정 후 SAMs (Self-Assembly Monolayers)을 진행하였으며, 마지막으로 PDMS를 이용하여 mold공정을 진행하였다. 그리고 SEM (Scanning Electron Microscope)장비를 이용하여 Etching된 단면을 관찰하였으며, 접촉각을 측정하였다. Process Time을 50 min로 공정하였을 때, 측정된 접촉각은 $134^{\circ}$였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.705-705
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• 2013

CIGS 박막태양 전지는 I-III-VI Chalcopyrite 결정구조를 가진 화합물 반도체 태양전지로 인위적인 밴드갭 조작을 통하여 효율 향상에 용이하다. 4원소 화합물인 CIGS 광흡수층의 대표적인제조 방법으로는 co-evaporation 공정법이 있다. 동시 증발법은 CIGS 결정을 최적화하기 위하여 박막이 증착되는 동안 기판의 온도를 3단계로 변화시켜주는 3-stage 공정을 통하여 제작된다. 일반적으로 CIGS 박막태양전지는 전면전극으로 투명전도막이 사용되며 높은 광투과성과 전기전도성을 가져야 한다. 투명전도막의 광학적, 전기적 특성은 CIGS 박막태양전지의 효율에 영향을 미치기 때문에 최적화된 조건이 요구된다. 본 연구에서는 CIGS 광흡수층은 Ga/(In+Ga)=0.31, Cu/(In+Ga)=0.86으로 최적화 시켰으며, 투명전도막은 Ga이 도핑된 ZnO박막을 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 증착하였다. CIGS 박막 태양전지 직렬저항 성분인 투명 전도막의 비저항이 $4.46{\times}{\square}10{\square}-3{\square}$(${\Omega}$-cm)에서 $9.3{\times}{\square}0{\square}-4{\square}$(${\Omega}$-cm) 으로 변화함에 따라 Efficiency가 9.67%에서 16.47%으로 증가하였으며, Voc가 508 mV에서 596 mV으로, Jsc가 29.27 mA/$cm^2$에서 37.84 mA/$cm^2$으로, FF factor가 64.99%에서 72.96%로 증가하였다. 이에 따른 투명 전도막의 전기적, 광학적 특성을 통해 CIGS 박막태양전지에 미치는 영향에 대해 조사하였다.

• 한국주조공학회지
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• 제33권4호
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• pp.157-161
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• 2013

A ribbon-type polycrystalline silicon wafer was directly fabricated from liquid silicon via a novel technique for both a fast growth rate and large grain size by exploiting gas pressure. Effects of processing parameters such as moving speed of a dummy bar and the length of the solidification zone on continuous casting of the silicon wafer were investigated. Silicon melt extruded from the growth region in the case of a solidification zone with a length of 1cm due to incomplete solidification. In case of a solidification zone wieh a length of 2 cm, on the other hand, continuous casting of the wafer was impossible due to the volume expansion of silicon derived from the liquid-solid transformation in solidification zone. Consequently, the optimal length of the solidification zone was 1.5 cm for maintaining the position of the solid-liquid interface in the solidification zone. The silicon wafer could be continuously casted when the moving speed of the dummy bar was 6 cm/min, but liquid silicon extruded from the growth region without solidification when the moving speed of the dummy bar was ${\geq}$ 9 cm/min. This was due to a shift of the position of the solid-liquid interface from the solidification zone to the moving area. The present study reports experimental findings on a new direct growth system for obtaining silicon wafers with both high quality and productivity, as a candidate for an alternate route for the fabrication of ribbon-type silicon wafers.

• 접착 및 계면
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• 제20권4호
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• pp.146-154
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• 2019

본 연구에서는 소수성 PPO 사슬과 친수성 PEO 사슬들이 동시에 존재하고, 반응성 알콕시 실란기를 가지고 있는 알콕시 실란 기능화 양친성 고분자 전구체 (Alkoxysilane-functionalized Amphiphilic Polymer, AFAP)를 합성하여, 이를 TEOS과의 Hydrolysis- Polycondensation 반응에서 분산안정제 및 반응속도 조절제로 이용하여서 유-무기 하이브리드 나노입자가 안정적으로 분산된 졸 (Sol)을 제조하였다. 제조된 Sol에 불소 함유 실란화합물을 혼합·반응하여서 불소함유 유-무기 하이브리드 Sol을 제조하였고, 이를 유리 기재에 코팅하고 저온 경화를 통해 기재위에 경화필름을 형성하였다. 형성된 경화 필름은 AFAP 및 불소 함유 실란화합물의 첨가량, 용매 종류에 따라서 표면 경도 및 발수 특성이 변화하였다. 최적의 용매 및 불소 함유 실란화합물 첨가량에서 태양전지나 디스플레이에 적용가능한 투명하면서도 견고한 유-무기 하이브리드 형태의 코팅필름 형성이 가능하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권3호
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• pp.231-236
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• 2011

본 연구에서는 폴리아크릴레이트/카본나노튜브 복합체를 제조하고 전극재료로서의 응용가능성을 알아보았다. 복합체의 전기전도도는 MWNT의 함량에 따라 증가하였고 시트의 두께가 두꺼워 질수록 증가하였으며 MWNT 50 wt% 함량에서 0.36 ${\Omega}$/sq의 표면저항값이 얻어졌다. 복합체의 열분해온도는 폴리아크릴레이트에 비해 MWNT의 함량에 따라 증가하였으며 50 wt%의 MWNT 복합체 함량에서 $15^{\circ}C$의 증가가 관찰되었다. 복합체의 저장탄성율의 경우도 MWNT의 함량에 따라 증가하였고 특히, 고온에서의 증가가 뚜렷하였다. 폴리아크릴레이트의 열팽창거동은 온도의 증가에 따라 $20^{\circ}C$ 부근부터 수축이 된 반면, 복합체의 경우는 수축되지 않고 약간 팽창하는 경향을 보였다. 복합체의 형태학을 관찰한 결과 폴리아크릴레이트 내에서 MWNT의 분산이 잘 이루어 진 것을 알 수 있었다.

• 천문학회보
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• 제41권1호
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• pp.45.1-45.1
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• 2016

Spatially rotating magnetic fields have been observed in the solar wind and in the Earth's magnetopause as well as in reversed field pinch (RFP) devices. Such field configurations have a similarity with extended current layers having a spatially varying plasma pressure instead of the spatially varying guide field. It is thus expected that magnetic reconnection may take place in a rotating magnetic field no less than in an extended current layer. We have investigated the spontaneous evolution of a collisionless plasma system embedding a rotating magnetic field with a two-and-a-half-dimensional electromagnetic particle-in-cell (PIC) simulation. In magnetohydrodynamics, magnetic flux can be decreased by diffusion in O-lines. In kinetic physics, however, an asymmetry of the velocity distribution function can generate new magnetic flux near O- and X-lines, hence a dynamo effect. We have found that a magnetic-flux-reducing diffusion phase and a magnetic-flux-increasing dynamo phase are alternating with a certain period. The temperature of the system also varies with the same period, showing a similarity to sawtooth oscillations in tokamaks. We have shown that a modified theory of sawtooth oscillations can explain the periodic behavior observed in the simulation. A strong guide field distorts the current layer as was observed in laboratory experiments. This distortion is smoothed out as magnetic islands fade away by the O-line diffusion, but is soon strengthened by the growth of magnetic islands. These processes are all repeating with a fixed period. Our results suggest that a rotating magnetic field configuration continuously undergoes deformation and relaxation in a short time-scale although it might look rather steady in a long-term view.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.85-90
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• 2014

Ag paste has been used in the front electrode of the Si-solar cell. It is composed by Ag powder, glass frit, binder, solvent and dispersant. The role of the binder and the solvent is to make a flow and a printing property. However, it was not enough to report the printing properties with the variation of binder in the controled viscosity. In this study, we selected 3 kinds of typical binder which were used as binder for the paste in the industry, such as Ethyl cellulose, Hydroxypropyl cellulose and Acrylic. Ag pastes using these were prepared, controled viscosity and printed on the SiNx coated Si wafer. In the 'A paste' used Acrylic binder, printed hight was highest and 'H paste' used Hydroxypropyl cellulose binder was lowest. Because 'H paste' was high viscosity due to the molecular weight, the solvent was added in the paste to control the viscosity. Therefore, the content of solid was lower in 'H paste'. The relative pattern width which is related to the spreading of paste was the best in the case of 'H paste' and 'EH paste' at $30^{\circ}C$. It is thought that the optimization of the relative pattern width is possible for a paste by the controling shear thinning phenomenon. In the case of 'A paste', though printing hight was best, the pattern width was dependant on the temperature.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제14권1호
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• pp.35-40
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• 2013

연마재와 Coolant를 이용한 슬러리는 그동안 반도체 웨이퍼를 시작으로 태양광 산업의 Wire Saw에서 사용량이 급격히 증가하였다. 이에 본 논문에서는 슬러리를 분리 정제하여, 수세뿐만 아니라 화학적 처리를 통하여 보다 고순도의 실리콘카바이드 분말을 얻어, 마이크로웨이브 건조방식으로 건조하였다. 건조한 슬러리 벌크를 분쇄하고 화학적 처리까지 수행하여 제작한 Powder를 각각 열분석, 입도분석, SEM 촬영, 성분분석, XRF, XRD을 통하여 분석하였다. 본 연구 결과 화학적 처리를 통하여 얻은 Powder의 회수율이 수세 처리를 통하여 얻은 Powder 보다 더 높아지는 것을 알 수 있었다. 태양광 소재 산업에서 발생하는 다량의 슬러리를 통합, 재활용함으로 점차 강화되고 있는 국내외 환경 규제에 적극 대응하고, 관련 소재 산업의 인프라 구축 효과를 기대할 수 있다.

• 한국항만경제학회지
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• 제26권2호
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• pp.36-48
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• 2010

녹색 성장이 세계경제의 지속가능 성장을 위한 패러다임의 근본적 변화로 인식되고 있다. 녹색성장은 저탄소화와 녹색산업화에 기반을 두고 경제성장력을 높이는 새로운 성장개념으로 녹색기술(Green Technology)과 청정에너지, 환경 친화적 비즈니스모델 등을 통해 새로운 시장을 창출하고 이를 통해 경제성장의 원동력으로 삼는 것을 의미한다. 글로벌 경제성장 패러다임의 변화는 우리나라 물류부문에서도 근본적인 변화를 요구하고 있으며, 이는 환경 친화적 녹색물류체계의 구축으로 귀결된다. 본 논문은 글로벌 경제성장 패러다임과 광양만권 지역에 맞는 새로운 비전과 그린오션전략을 수립하여 광양만권을 동북아 고부가가치 녹색물류 및 녹색산업의 거점으로 육성하는데 목적이 있다. 광양만권의 지속가능 성장을 위한 녹색물류 전략으로 친환경 녹색성장기반 구축, 그린포트 구축, 그리고 저탄소 고효율 해상셔틀서비스 구축을 제시하였다. 친환경 녹색성장 기반을 구축하기 위해서는 태양광 부품소재, 풍력발전 부품 제조업체, 친환경 부품 소재(자전거, 하이브리드 카) 산업 중 선도 기업을 유치하여야 하며, 핵심 기술의 개발 및 연구를 지원할 수 있는 역량이 확보되어야 한다. 녹색물류체계 구축을 위해서는 이산화탄소 배출량을 저감하기 위한 그린포트 전략과 저탄소 녹색물류체계를 구축하여야 한다.