• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권2호
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• pp.214-220
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• 2013

본 연구에서는 실리케이트계 황색 형광체($Sr_2SiO_4:Eu^{2+}$)의 신뢰성 향상을 위하여 대기압 유전체장벽방전 플라즈마를 이용하여 hexamethyldisiloxane (HMDSO, $C_6H_{18}OSi_2$)을 형광체 분말에 코팅하였다. 플라즈마 코팅 후의 형광체 분말특성은 주사전자현미경(scanning electron microscope), 투과전자현미경(transmission electron microscope), 형광분광광도계(fluorescence spectrophotometer) 및 접촉각측정기(contact angle analyzer)를 이용하여 조사되었다. 형광체 분말의 플라즈마 코팅 후 접촉각이 $133.0^{\circ}$(물)와 $140.5^{\circ}$(글리세롤)로 증가하여 표면이 소수성으로 변화되었음을 확인하였으며, 광발광(photoluminescence)은 최대 7.8%의 향상을 나타냄을 알 수 있었다. 플라즈마 코팅 후 형광체 표면의 주사전자현미경 및 투과전자현미경 사진을 통해 낟알형상의 표면조직이 박막 코팅 층으로 덮여 있고, 코팅 층은 31~46 nm 가량의 두께로 형성되어 있음을 확인하였다. 발광다이오드(3528 1 칩 LED)에 형광체를 실장한 후 $85^{\circ}C$와 85% 상대습도에서 1,000시간 동안 신뢰성 테스트(85-85 Test)를 수행한 결과 코팅이 되지 않은 경우와 비교하여 코팅후의 형광체가 광도 저하율에서도 개선 효과를 보이는 것으로 나타났다. 본 연구의 유전체장벽방전 플라즈마 코팅 방법은 불규칙한 입자 형태의 형광체 분말 표면을 입체적으로 코팅하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 방법으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.321-323
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• 2012

유기 발광 다이오우드는(OLEDs) 자체 발광 소자로써 높은 시야각, 높은 효율, 그리고 빠른 응답속도 등의 장점을 가지고 있어 차세대 디스플레이 및 조명 소자로서 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 유기 발광 다이오우드는 차세대 반도체 조명 소자로서 조명의 패러다임을 바꿀 수 있는 기술로 인식되고 있다. 하지만, 유기 발광 다이오우드 조명의 상용화를 위해서는 가격 경쟁력을 갖추는 것이 시급하며, 이를 위해 저가 공정 개발이 필요하다. 본 연구에서는 유기발광 다이오우드 조명 제작에 필수적인 전면 전극 및 절연막 증착 공정을 기존의 노광 공정이 아닌 shadow mask 기술을 적용하여 형성하였다. 먼저 유리 기판 상에 150 nm 두께의 ITO 막을 shadow mask를 이용하여 증착하였다. 기존 공정에서는 노광 및 식각 공정을 이용하여 증착하는 것이 일반적이며, 광학적, 전기적 특성 또한 타 공정 방법에 비해 우수하다. 하지만 일련의 복잡한 공정으로 인해 제조 원가를 상승 시키는 단점이 있다. Fig. 1은 shadow mask를 이용하여 ITO를 증착을 수행한 공정의 모식도이다. ITO 박막 증착 후 표면 거칠기 제어 및 면저항 제어를 위해 O2 plasma 처리와 RTA 공정을 추가 수행하였다. Fig. 2(a)는 플라즈마 처리 및 열처리 공정 수행 후에 측정한 표면 AFM 사진이다. 열처리 및 플라즈마 처리 후에 ITO 박막의 표면 거칠기는 10배 이상 향상되었으며, 이는 유기 발광 다이오우드 조명 소자의 전면 투명 전극으로 사용되기에 적합한 값이다. 또한 전기적 특성 중 하나인 면저항 값은 열처리 및 플라즈마 처리 전/후의 값에서 많은 차이를 보인다. 표면 거칠기가 향상됨에 따라 면저항 값 역시 향상되는 결과를 보여주는데, 표면 처리전후의 면저항 값은 각각 28.17, 13.18 ${\Omega}/{\Box}$이다. 일반적으로 유기 발광 다이오우드의 전면 투명 전극으로 사용되기 위해서는 15 ${\Omega}/{\Box}$이하의 면저항 값이 필요한데, 표면 처리 후의 면저항값들은 이로한 조건을 만족한다. Fig. 3은 shadow mask 기술을 이용하여 절연막까지 형성한 유기 발광 다이오우드 소자의 전자 현미경 사진으로, 기존의 공정을 이용한 경우와 큰 차이는 없으며, 다만 shadow tail이 약 $30{\mu}m$ 정도 발생함을 확인할 수 있다. 절연막의 특성 평가 기준인 누설 전류 밀도는 $10-5A/cm^2$으로 기존의 공정을 이용한 경우에 비해 95% 수준으로서 shadow mask를 이용한 공정이 기존의 노광 및 식각 공정을 이용한 경우에 비해 공정 수는 9개가 단축됨에도 불구하고, 각 증착 박막의 특성에는 큰 차이가 없음을 알 수 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권5호
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• pp.59-67
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• 2006

외부에서 주입된 비간섭성 광원 (BLS: Broadband Light Source)에 파장 잠김된 패브리 페롯 레이저 다이오드(wavelength-locked F-P LD: wavelength-locked Fabry-Perot Laser Diode)를 광원으로 사용해서 50 GHz의 채널 간격을 갖는 양방향 장거리 저송 35 채널 고밀도 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망 (DWDM-PON: Dense Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network)을 구현한다. 장거리 전송을 위해 F-P LD의 발진 모드를 제어하여 F-P LD에 주입이 요구되는 BLS 파워를 감소시키면서 출력 파워를 높인다. 결과적으로 광 증폭기의 사용 없이 70 km 단일 모드 광섬유를 통해 가입자당 100 Mb/s 이상의 대역폭을 제공하면서 모든 상하향 70 채널에서 손실 없이 이더넷 패킷을 전송하였다. 구현된 장거리 저송 DWDM-PON은 다수의 중앙국을 바이패스(Bypass)함으로써 메트로망과 가입자망을 통합할 수 있다. 또한, 구현한 DWDM-PON은 상용의 어븀 첨가 광섬유 증폭기를 광대역 광원으로 사용하여 80 가입자를 수용할 수 있으며, 반도체 광대역 광원을 사용하면, 100 가입자 이상의 수용이 가능하다.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제39권3호
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• pp.59-64
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• 2002

ISM 대역을 사용하는 RFID 시스템에서 대상물에 장착되는 태그는 내장된 컨트롤러와 메모리를 동작시키기 위해서 소형 안테나로부터 들어온 전파 신호를 쇼트키 다이오드로 정류하여 전원으로 사용하게 된다. 반도체 소자의 비선형성에 의한 고조파 성분과 안테나의 고차 모드의 공진으로 여기되는 불요파는 태그의 성능 저하를 가져온다. 본 논문에서는 2차 고조파 성분을 제거함으로써 시스템 효율을 개선하기 위하여 "스터브 I 형 DGS 슬롯 구조"를 이용한 새로운 형태의 저역통과 필터를 구현하였다. 스터브 폭과 I 형 슬롯의 연결 폭을 조정하여 최적의 통과대역 및 저지대역 주파수 특성을 갖도록 설계하고 제작하였다. 제작된 저역통과 필터의 측정결과는 차단 주파수는 3.25 GHz 이고 2.4 GHz~2.5 GHz 의 대역에서 삽입손실은 -0.29~-0.3 dB 이고 반사손실은 -27.688~-33.665 dB 로 비교적 양호한 특성을 보여주고 있으며, 2배 고조파의 대역인 4.9 GHz 에서의 저지특성은 약 -19.367 dB를 보여준다. 이 구조의 필터를 이용하여 RFID, WLAN 등의 응용에 적용되어 고조파와 불요파를 제거함으로서 시스템 효율의 개선에 사용할 수 있을 것이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권11호
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• pp.210-215
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• 2006

본 논문에서는 밀리미터파 대역의 수신 시스템을 위한 국부발진 시스템의 DPLL 시스템을 개발하였다. 이 국부발진 시스템의 구성은 $86{\sim}115GHz$의 Gunn 다이오드 발진기, diplexer와 고조파믹서 등을 포함하는 RF 프로세싱 부분과, Gunn 모듈레이터와 제어기를 포함하는 DPLL 시스템으로 구성된다. 본 논문에서 개발되는 DPLL 시스템의 가장 중요한 설계기준으로는 수퍼헤테로다인 형태의 밀리미터파 대역 수신기의 믹서로 인가되는 국부발진주파수 신호의 주파수와 출력전력의 안정성을 확보하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위해서 기존에 사용되어왔던 아날로그 PLL 방식 대신에 DPLL 방식을 적용해 시스템을 설계 개발하였다. 이러한 목적 하에서 개발된 시스템의 성능을 확인하기 위해 장시간 동안의 주파수 및 출력전력의 안정성 시험을 수행한 결과 ${\pm}10Hz$ 이내의 안정된 주파수 특성과 $0.2{\sim}0.3dBm$의 매우 우수한 출력전력의 drift 특성을 갖고, 또한 locking 범위 역시 200MHz 정도로 매우 넓어 우주전파관측 수신시스템에 매우 적합함을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.5-13
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• 1976

개소린 엔진 자동차의 연료절차, 공해감소, 보수경감을 목적으로 용량방전점화장치(CDI)를 해석적 및 실험적으로 설계하는 과정을 기술하였다. 특히 방전시스템에 대한 간단한 모델을 사용함으로써 점화코일의 입출력전압, 전류를 계산하였다. 그 결과 실험치와 비교하였으며 이로 부터 최적점화조건을 만족하기 위한 방전용량, SCR 및 다이오드의 정격과 DC-DC 콘버터의 소요출력전압을 결정하였다. 또 과도한 dv/dt 및 di/dt에 대한 SCR의 보호회로를 해석하고 그 결과를 관측된 결과를 관측된 결과와 비교하였는데 이로써 SCR선택과 보호회로 및 트리거 회로 설계가 용이하게 된다. 더우기 DC-DC콘버터의 거동에 대한 실험적 결과를 해석하므로써 콘버터 설계를 간이화하였다. 실용적인 CDI장치를 시작하였으며 이것은 실험실 및 노상 시험에서 만족할만한 성능을 나타냈다. 그 시험결과도 아울러 보고한다. An analytical and experimental design procedure is described for the Capacitor Discharge Ignition (CDI) System with a view to fuel saving ann reduction of gas exhaustion and maintenance need. Specifically, the input and output voltage and current of a given ignition coil were calculated by using a simplified circuit model for the discharging system. The results were compared with the experimental results, from which ratings of the charging capacitor, the SCR and the diodes and the required output valtage of the DC·DC converter were determined so as to satisfy the optimum ignition conditions. Protection circuits for excessive dv/dt and di/dt for the SCR were also analyzed and the results were compared with the observed results, which facilitate selection of the SCR and design of the protection circuit and the trigger circuit. Also, design of the DC·DC converter was simplified based on the analysis and experimental results of the behavior of the converter, An experimental, yet practical CDI system was built, which showed satisfactory performance in the laboratory and field tests. The results were also reported.

• 전자공학회논문지
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• 제53권7호
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• pp.138-143
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• 2016

본 논문에서 설계 및 제작된 보안 검색 시스템은 물체 및 사람으로부터 방사된 에너지를 수신하여 이미지화 하는 시스템이다. 제안한 보안 검색 시스템은 다채널 수신을 위한 집적화된 어레이 안테나를 적용하였으며, 16개의 4단 저잡음 증폭기와 디텍터, CCD/IR 카메라와 반사판 그리고 밀리미터파 렌즈로 구성된다. 본 시스템은 공기 중의 열잡음 신호를 감지해야 하므로, 높은 수신감도와 넓은 대역폭이 요구된다. 시스템에 사용된 저잡음 증폭기 모듈의 이득특성은 82GHz~102GHz의 대역에서 65.8dB의 평균 이득특성을 가진다. 또한 증폭기 모듈로부터 입력된 열잡음 신호를 DC 전압 값으로 나타낼 수 있는 검출기를 제작하였다. 제작된 검출기는 제로-바이어스 쇼트키 다이오드를 사용하여 물체에서 방사된 밀리미터파 신호를 DC 출력 전압으로 변환하는 방사 분석 센서이다. 제작된 검출기의 특성은 0dBm 입력전력에서 350~400mV/mW, 검출 가능 입력 전력 범위는 -10~13dBm으로 우수한 성능을 보였다. 제작된 보안 검색 시스템은 은닉된 금속 재질의 물체뿐만 아니라, 플라스틱 등으로 이루어진 물체들도 검색이 가능하다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권11호
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• pp.48-53
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• 2007

본 논문에서는 branch line coupler와 ${\lambda}/4$ 전송라인을 이용한 94 GHz 발룬 회로를 설계하였고, 이를 이용하여 높은 LO-RF 격리도 특성을 갖는 W-밴드용 MIMIC 단일 평형 주파수 혼합기를 개발하였다. 혼합기는 $0.1\;{\mu}m$ InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMT 다이오드를 적용하였다. 혼합기에 사용된 MHEMT는 전류이득차단 주파수가 154 GHz, 최대공진 주파수 특성이 454 GHz의 특성을 나타내었다. 제작된 혼합기의 특성 측정 결과 LO 입력 전력이 8.6 dBm일 때 12.8 dB의 변환 손실 특성을 나타내었으며, 입력 및 출력 P1 dB는 각각 5 dBm, -8.9 dBm의 특성을 나타내었다. 또한 LO-RF 격리도 특성은 94 GHz에서 37.2 dB로 높은 격리도 특성을 나타내었다. 격리도 특성을 고려할 때, 본 논문에서 설계 및 제작된 W-밴드용 MIMIC 단일 평형 주파수 혼합기는 기존의 밀리미터파 대역 혼합기와 비교하여 높은 LO-RF 격리도 특성을 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.76-83
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• 2017

어류는 빛에 대해 민감한 반응을 보이므로 이를 이용한 어류 관리 기술 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 빛을 이용한 어류 차단 시설을 개발하였으며 국내 대표 외래어종인 배스와 블루길을 대상으로 조도 차이를 이용한 차단 효과를 분석하였다. 빛은 발광 다이오드를 이용해 발생시켰으며 바닥에서 수직 방향으로 향하게 설치하였다. 유속은 어류의 소상능력을 고려하여 총 3단계(0.2, 0.1, 0.05 m/s)로 구분하였으며 학습효과를 방지하기 위해 양육수조에서 1일 이상 휴식한 어류를 대상으로 실험하였다. 실험은 차단시설 적용 시 소상하는 어류 개체수와 차단시설 종료 후 소상하는 개체 수를 비교하는 방식으로 수행하였으며 차단 시설의 효과를 높이기 위해 일몰 후 수행하였다. 실험 결과 조도 차이에 따른 어류 차단효과는 높았으며 전반적으로 배스의 차단율이 블루길보다 낮았다. 전체 실험 개체수를 기준으로 배스의 차단율은 96.33%, 블루길의 차단율은 99.00%이며 소상 개체수를 기준으로 하면 배스는 91.73%, 블루길은 98.73%로 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제61권4호
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• pp.163-167
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• 2017

백색 LED 기술이 발달함에 따라 적색 형광체는 산업 및 학계에서 점차 중요성이 커지고 있으며, 시장에서 수요는 꾸준히 증가했다. 적색 형광체는 고효율 및 고연색의 LED 조명에 사용된다. 그러나 $Eu^{2+}$ 활성제를 사용한 적색 형광체는 4f-5d 전이로 발생하는 녹색 또는 황색 스펙트럼 영역에서의 강한 재흡수로 인해 백색 LED 칩에서 색상 변경 및 발광 강도의 저하를 유발했다. 이러한 단점이 없고 연색성 지수(CRI)를 더 향상할 수 있는 $Mn^{4+}$ 도핑된 형광체가 현재 매우 중요하다. 그러나 $Mn^{4+}$ 도핑된 형광체는 $^2E_g{\rightarrow}^4A_2$ 전이로 인하여 발광 파장이 모체에 따라 결정된다는 단점이 있다. 본 연구는 동일구조의 $SrGe_4O_9$와 $BaGe_4O_9$ 모체를 합성하여 $Sr_{1-x}B_axGe_4O_9:Mn^{4+}{_{0.005}}$ (x = 0, 0.25, 0.5, 0.75 and 1)를 얻었다. 이로 인해 LED 기술의 다양한 색상 조정이 가능해졌다.