• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1382-1383
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• 2011

결정질 실리콘 태양전지에서 전극 형성 공정은 Voc(Open-circuit voltage), Isc(Short-circuit current), Rser(Series resistance), Rshunt(Shunt resistance), FF(Fill factor) 특성에 영향을 주기 때문에 매우 중요하다. 하지만 paste와 선 공정에서의 조건에 따라 특성이 바뀌기 때문에 소성 공정을 최적화하기는 쉽지 않다. 본 연구에서는 Gravure Off-set printing 방식을 이용하여 결정질 실리콘 기판 표면에 미세 전극 형성 공정을 하고 소성 조건 최적화를 위해 peak 온도와 ramp-up 속도를 변화시켜 각 조건별 특성을 비교하였다. Peak 온도가 커질수록, contact resistance의 감소에 따라 Rser가 줄어들었다. 본 연구를 통해 Voc는 619mV, FF는 77.9%로 측정되는 Gravure Off-set 태양전지에 최적화된 소성 공정 조건을 확보하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.180-180
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• 2016

보론이 도핑된 $3{\times}3cm$ 크기의 p 형 다결정 실리콘 기판의 표면을 경면연마한 후, 다이아몬드 입자의 seeding을 위해 슬러리 중 다이아몬드 분말의 입도를 5 nm로 고정하고 초음파 전처리 공정을 진행한 후, 다이아몬드 박막을 증착하였다. 다이아몬드 증착은 Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition 장비를 이용하였으며, 공정 조건은 초기 진공 $10{\times}10^{-3}Torr$, 공정 가스 비율 $Ar:CH_4=200:2$, 가스 유량 202 sccm, 공정압력 90 Torr, 마이크로웨이브 파워 600 W, 기판 온도 $600^{\circ}C$이었다. 기판에 DC bias 전압을 인가하는 것을 공정 변수로 하여 0, -50, -100, -150, -200 V로 변화시켜가며, 0.5, 1, 2, 4 h 동안 증착을 진행하였다. 주사전자현미경과 XRD, AFM, 접촉각 측정 장비를 이용하여 증착된 다이아몬드 입자와 막의 특성을 분석하였다. 각 bias 조건에서 초기에는 다이아몬드 입자가 형성되어 성장되었다가 시간이 증가될수록 연속적인 다이아몬드 막이 형성되었다. Table 1은 각 bias 조건에서 증착 시간을 4 h까지 변화시키면서 얻은 다이아몬드 입자 또는 박막의 높이(두께)를 나타낸 것이다. 2 h까지의 공정 초기에는 bias 조건의 영향을 파악하기 어려운데, 이는 bias에 의한 과도한 이온포격으로 입자가 박막으로의 성장에 저해를 받는 것으로 사료된다. 증착시간이 4 h가 경과하면서 -150 V 조건에서 가장 두꺼운 막이 성장되었다. 이는 기판 표면을 덮은 다이아몬드 박막 위에서 이차 핵생성이 bias에 의해 촉진되기 때문으로 해석된다. -200 V의 조건에서는 오히려 막의 성장이 더 느렸는데, 이는 Fig. 1에 보이듯이 과도한 이온포격으로 Si/diamond 계면에서 기공이 형성된 것과 연관이 있는 것으로 보인다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.130-131
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• 2013

최근 연구에서는 상용 통계분석 프로그램인 Minitab을 사용하여 실험 요소 설계 및 최적 공정조건을 구하는데 많이 이용하고 있다. 본 연구에서는 도금 제품의 Peeling 최적화를 위해 도금 전처리 공정인 에칭 및 화학 니켈 공정 시간을 인자로 설정하였다. 또한 2인자 2수준(2 factor 2 Level)의 직교 배열표를 구성하고 도금 제품의 밀착성을 만족하는 범위 내에서 설계변수에 의한 반응표면법(Response surface analysis)을 사용하여 최적 조건을 설정하였다. 실험 결과, 에칭 및 화학니켈 공정 시간의 주효과도에서 에칭 공정시간이 낮을수록, 화학니켈 공정시간이 높을수록 Peeling 값이 향상된다는 결과를 얻었다. 그리고 최적 조건을 도출하기 위한 방법으로 반응표면 설계법 중의 중심합성법을 사용하여 에칭(10min 15sec)및, 화학니켈(10min 15sec)의 최적 공정 시간을 도출하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.97-97
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• 2009

원격 고주파 원도결합 플라즈마 증착공정을 이용하여 태양광의 반사도를 낮추고, 흡수효율을 개선할 수 있는 피라미드형 표면구조를 가지느니 투명전동성 ZnO 박막을 높은 증착속도로 증착할 수 있는 공정조건을 찾기 위하여 반응압력, $H_{2}O$/DEZn 유량비, 플라즈마 출력과 기판온도에 대하여 실험하였다. 실험결과 400$\sim$600nm/min 이상의 높은 증착속도을 얻을 수 있었으며, 넓은 공정 영역에서 안정적인 피라미드 표면 구조를 가지는 공정조건을 확보하였다. 증착된 박막의 표면구조와 물분석 결과와 공정조건과의 관계에 대한 연구 결과를 발표할 예정이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.207-208
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• 2014

고순도의 수소를 정제 및 분리하기 위한 팔라듐계 합금 수소분리막은 높은 수소 투과-선택 특성이 요구된다. 그러나 종래의 스퍼터 공정 조건으로 팔라듐계 분리막을 제조하면 주상정 구조에 기인하여 표면에 기공이 형성되게 된다. 본 연구에서는 개선된 스퍼터 시스템에서 고진공, 고온 및 높은 직류 전원 공정조건 하에 치밀하고 균일한 팔라듐/금 수소분리층을 제조하였다. 이와 같은 공정 조건에 의해 종래의 제조 공정 조건 보다 얇은 분리막을 제조하여 공정의 경제성을 향상 시켰으며, 기공이 포함되지 않은 수소분리층을 형성하여 수소 선택 특성이 무한대의 값을 가지는 것으로 관찰되었다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.4 no.1
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• pp.153-161
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• 1995

건식 제련법에 의한 자용제련 공정에 대하여 공정비용을 최소화시키고 최적 조업조건을 제시할 수 있는 최적화 모델을 개발하였다. 본 모델은 Outokumpu 공정을 기본으로 하여 물질 및 에너지 수지식과 비용 방정식을 포함하였으며 주어진 공정조건에서 공업용 산소량, 탄화수소 연료량, 원료 정광의 구리함량, matte의 구리함량 및 전기료 등이 공정비용에 미치는 영향을 계산할 수 있었다. 모델에 의한 계산결과 25% 구리정광을 원료로 하여 자용제련을 할 경우 matte의 최적 구리함량은 65%, 산화용 가스의 최적 산소함량은 53.4%, 최소 공정비용은 $9.22/ton정광이었다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.1
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• pp.1-9
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• 2000

공정연계를 최소호하는 IGCC 시스템에 대한 개념설계를 수행하였다. 공정분석은 상용코드인 ASPEN PLUS를 이용하였다. 가스화기의 적절한 운전조건을 찾기위하여 가스화기를 경계조건으로 하는 액서지 민감도분석을 통하여 투입되는 슬러리와 산소의 조건을 결정하였다. 또한 , 생성가스 냉각시 현열을 최대한 회수학 ldn하여 , 열교환망을 통하여 급수를 에열하고 가스화플랜트의 각 부분에 공급하도록 공정을 구성하였다. 여분의 가열된 급수는 갑압증발시켜 복합사이클에서 동력을 생성시키는데 사용되어진다. 이와 같은 시스템은 , 가스터빈 -ASU-가스화플랜트의 공기에 의한 공정연계와, HRSG-가스냉각 및 정제시스템 간의 증기연계를 가능한 적게함으로써 공정의 운전성과 경제성을 최적으로 유지할 수 있다. 본 연구에서 제시하는 공정의 경우에, 열효율이 약 39%(고위발열량 기준)으로 나타났으며, 단위 기기 및 단위공정들의 최적화를 통하여 40%의 효율달성이 가능할 것이다.

• Membrane Journal
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• v.8 no.3
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• pp.109-116
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• 1998

일반적으로 투과증발 막분리 공정에서 막상부 압력은 상압 부근에서 설정되며 막하부 압력은 투과성분의 포화증기압 보다 낮게 유지하므로써 막을 통한 물질 투과가 일어난다. 이중에 하부압력은 막공정의 추진력과 밀접한 관련이 있다. 즉, 막하부의 조건에 따라 막공정의 추진력이 결정되며 또한 막내부의 상구배가 달라진다. 그러므로 막하부의 공정조건은 막의 투과 분리특성을 결정하는 매우 중요한 제어대상이 된다. 많은 연구자들이 막하부 압력에 따른 투과속도 및 선택도 변화에 대한 연구를 진행해왔는데 이들 대부분은 막하부 압력을 투과공정의 추진력과 관련을 지어 투과 분리거동을 설명하였으며 1980년 후반 이후부터 유체역학 관점에서 막하부 압력이 투과특성에 끼치는 영향을 검토하기 시작하였다. 본 장에서는 막하부 압력이 막투과 분리 특성에 끼치는 영향에 대한 이해를 돕고자 발표된 연구 내용을 토대로 하여 투과증발 막분리 공정에서 막하부 압력의 중요성을 간략하게 정리해 보았다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.257.2-257.2
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• 2014

디스플레이 공정용 ICP (Inductively Coupled Plasma) 장비의 공정영역별 전자기적 특성을 파악하기위해 9개의 안테나가 적용된 3차원 구조에서 Ar 플라스마를 사용하여 시뮬레이션 하였다. 안테나에 인가된 전류, 공정압력, power등 공정 조건별로 안테나로부터 유도된 전기장과 자기장을 구하고, 이들로부터 poynting's theorem을 적용하여 플라스마의 resistance와 reactance를 계산하였다. 이로부터 공정조건별 플라스마의 전기적 특성을 파악 할 수 있었다.

• Clean Technology
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• v.18 no.2
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• pp.155-161
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• 2012

The purpose of this study is to remove paraffin wax binder effectively from powder injection molded part using supercritical fluids in powder injection molding process. For a thin powder injection molded part about 1-2 mm thickness, paraffin wax binder can be removed rapidly without any defect by traditional supercritical extraction process which has fixed high temperature and pressure condition. But, for a thick powder injection molded part, there are limitations in removing paraffin wax binder by the fixed high process condition because crack occurs at the beginning step. Therefore, here we studied variable condition debinding process that starts with mild process condition at the beginning step and then increase the process conditions simultaneously at each step. To find out the initial process condition that has the highest extraction yield without any defect for each sample thickness, we investigated various supercritical debinding conditions using 1-4 mm thickness ceramic injection molded sample. By using the variable condition debinding process that starts with the initial process condition at the first step and then increasing process conditions simultaneously at each step (temperature from 333.15 to 343.15 K, pressure from 12 to 27 MPa, and $CO_2$ flow rate from 1.5 to 10 L/min), over 95% of paraffin wax binder was removed from the 4 mm thick (10 mm diameter) ceramic injection molded disk samples within 5 hours.