• 제목/요약/키워드: 도막 두께

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그래핀 투명전도막의 전기적 특성에 미치는 Strain 영향

  • 이병주;정구환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.462-462
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    • 2011
  • 그래핀은 탄소원자로 구성된 원자단위 두께의 매우 얇은 2차원의 나노재료로서 높은 투광도 뿐만 아니라 우수한 기계적, 전기적 특성을 지니며 구조적 화학적 으로도 매우 안정한 것으로 알려져 있다. 이러한 그래핀을 얻는 방법에는 물리·화학적 박리법, 탄화규소의 흑연화, 열화학기 상증착법(thermal chemical vapor deposition; TCVD)등 많은 방법들이 존재한다. 이중 TCVD방법이 대면적으로 두께균일도가 높은 그래핀을 얻는데 가장 적합한 방법으로 알려져 있다. 한편 그래핀은 우수한 특성들을 기반으로 센서나 메모리와 같은 기능성 소자로 응용이 가능할 뿐 아니라 투명고분자 기판으로 전사함으로서 유연성 투명전극을 제작 가능하여 기존의 인듐산화물(indium tin oxide; ITO) 투명전극을 대체하여 디스플레이, 터치스크린, 전·자기 차폐재 등의 다양한 분야로의 응용이 가능하다고 예측되고 있다. 본 연구에서는 TCVD법을 이용하여 대면적으로 두께균일도가 높은 그래핀을 합성하여 투명 고분자 기판(polyethylene terephthalate; PET) 위에 전사하여 투명전도막을 제작한 후, 압축변형률(compressive strain)의 변화에 따른 전기적 특성 변화를 측정하였다. 그래핀은 300 nm 두께의 니켈박막이 증착된 산화물 실리콘 기판위에 원료가스로 메탄(CH4)을 사용하여 합성하였다. 합성 결과 단층 그래핀의 면적은 약 80% 이상이었으며, 합성된 그래핀은 분석의 용이함 및 향후 다양한 응용을 위하여 식각공정을 통해 산화막 실리콘 기판과 PET기판으로 전사하였다. PET기판 위로 전사하여 제작한 그래핀 투명전도막의 strain 인가에 따른 전기적 특성을 관찰한 결과, 약 20%의 비교적 높은 strain하에서도 전기적특성이 크게 변화하지 않는 것을 확인하였다. 그래핀의 특성분석을 위해서는 광학현미경, 라만 분광기, 투과전자현미경, 자외 및 가시선 분광광도계, 4탐침측정기 등을 이용하였다.

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CNT-AgNW 투명전도막의 내구성 증진을 위한 실리콘계 하이브리드 투명하드코팅에 관한 연구

  • 하인호;이철승;신권우;서문석;이경일;조진우
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.183.2-183.2
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    • 2013
  • 저항이 낮고 투과도가 일정한 투명전도막(TCF)의 내구성을 향상 및 유지 시키는 연구는 상업화에 가장 필요한 연구 분야이다. 그 중 탄소나노튜브(CNT)와 실버나노와이어(AgNW)를 섞어 만든 CNT-AgNW는 우수한 광투과성과 내화학성 및 균일한 전기 전도성을 갖고 있고 그 기반의 투명전도막은 기존의 ITO 및 CNT 박막보다 우수한 유연성을 갖기 때문에 차세대 플렉시블 디스플레이 소재로서 많은 관심을 모으고 있다. 본 연구는 PET를 이용한 CNT-AgNW로 제작된 투명전도막 위에 물성 및 두께 따른 하드오버 코팅을 통한 내구성 개선 및 유지를 연구하였다. 하드오버 코팅 물질로는 실로콘계 하이브리드 투명 하드코팅 소재를 기본으로 하고 용매 및 용질의 합성 온도를 제어하고 코팅막의 두께(Thin, Thick)를 조절을 통해 내구성 개선을 증진시키려 하였다. 연구결과 물성 향상에 가장 많은 영향을 끼치는 것은 CNT-AgNW 코팅층과 하드오버 코팅층과의 젖음성으로, 그 젖음성이 증가할수록 투과도 및 전기전도도가 향상되는 것을 관찰하였다. 분석 결과, 용매의 비점 및 비중, 용질의 합성 온도가 하드오버코팅 젖음성에 가장 많은 영향을 주는 것을 확인하였다. 또한 항온 항습($85^{\circ}C/85%$) 환경에서 240시간 이상 내구성 테스트 결과 하드오버코팅 물질 중 고온합성 및 고비점 용매를 이용하고 thick 조건이 Thin조건보다 투명전도성 평가 지수(${\sigma}DC/{\sigma}OP$)가 향상 되었다. 또한 Thin에서 면저항(${\Omega}/{\square}$) 변화율이 10% 이상을 보인 반면, Thick에서는 10% 이내의 변화율 유지를 확인하였다.

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도막두께에 따른 현악기용 도료의 음향적 성질 (Acoustic Characterization of Coatings for Stringed Instruments with Various Coating Thickness)

  • 최재훈;황현득;이병후;김현중;정우양
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제34권1호
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    • pp.32-39
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    • 2006
  • 본 연구는 현악기에 사용되는 현악기용 도료가 현악기의 음향성능에 미치는 영향을 조사하였다. 음향분석장치(FFT)를 이용하여 목재악기용 도료의 도막두께에 따른 음향적 성능을 평가하였다. 목재악기용으로 사용된 도료는 악기용 우레탄계 상도도료, 오일 스테인계 도료, 자외선 경화형 에폭시 도료이다. 형성된 도막의 음향적인 특성은 FFT 분석기에서 측정된 공명주파수와 댐핑값(damping factor)으로부터 동적탄성계수와 전단탄성계수를 계산하여 얻고, 밀도와의 관계와 탄성계수간의 관계를 통하여 도막의 두께에 따른 음향적인 특성을 측정하고 비교분석하여 상관관계를 조사하였다.

투명전도막 변화에 따른 CIGS 박막태양전지 특성에 관한 연구

  • 손경태;김민영;김기림;김종완;신준철;조성희;임동건
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.486-486
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    • 2014
  • CIGS 박막태양 전지는 I-III-VI2 Chalcopyrite 결정구조를 가진 화합물 반도체 태양전지로 인위적인 밴드갭 조작이 용이하여 효율 향상에 높은 가능성을 보이고 있다. 4원소 화합물인 CIGS 광흡수층의 대표적인 제조 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 Al이 도핑된 ZnO 박막을 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 증착하였다. ZnO:Al 박막의 두께를 가변하여 증착하였으며 박막의 특성을 평가하고, CIGS 광흡수층에 이를 적용함으로써 태양전지 변환효율 특성을 연구하였다. CIGS 박막 태양전지의 투명전극인 ZnO:Al 박막의 두께가 500 nm 일 때, Jsc=29.521 mA/cm2, Voc=564 mV, FF factor=71.116%, Efficiency=12.375%의 광 변환효율을 얻을 수 있었으며, 이에 따른 투명 전도막의 전기적, 광학적 특성을 통해 CIGS 박막태양전지에 미치는 영향에 대해 조사하였다.

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직접인발시험과 보-단부 시험을 이용한 에폭시 도막 철근의 부착특성 (Bond Behavior of Epoxy Coated Reinforcement Using Direct Pull-out Test and Beam-End Test)

  • 김지상;강원혁
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.271-278
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    • 2019
  • 철근 콘크리트 구조물에서 철근의 부식은 내구성 문제를 발생시키고 있으며, 이에 대한 대책의 하나로 에폭시 도막철근이 사용되고 있다. 그러나 에폭시 도막철근을 사용하는 경우 철근 부식에 대한 저항성능은 우수하나 철근에 에폭시 도막을 함으로써 콘크리트와의 부착력이 일반철근에 비하여 감소하는 단점이 있다. 따라서 부착성능에 대한 실험적인 확인이 필요하여 ACI 408R에서 제시하는 대표적인 실험 방법인 휨 부재를 통하여 부착거동을 연구할 수 있는 보-단부 test와 직접인발을 통해 부착 특성을 분석하는 Pullout test를 통하여 부착성능을 평가하였다. 에폭시 도막 철근의 부착실험은 휨 부재실험과 직접인발 실험 모두 지름 13, 19mm의 철근에 대한 콘크리트 도막두께를 철근 지름의 3배로 하여 수행되었다. 실험 결과 에폭시 도막철근의 부착강도는 철근의 지름이 증가할수록 에폭시 도막 철근과 일반철근의 부착강도차이가 증가하였고 파괴형상은 모두 뽑힘 파괴를 나타내었다. 또한, 직접인발시험으로 구한 부착-미끌림 관계에 근거하여 유한요소해석을 수행하고, 휨 실험결과와 비교하였다. 부착성능을 평가하는 방법으로 실제 구조물에 거동을 모사를 위해서 직접인발시험보다 휨 부재시험이 보다 유용한 것으로 사료된다.

Shop Primer의 다중 노즐 분사 스프레이 패턴 인자와 도막두께의 상관관계에 관한 연구 (A Study on Correlation of Dry Film Thickness with Multi-Nozzle Spray Pattern of Shop Primer)

  • 윤원준;최민규;노영식
    • 대한조선학회논문집
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    • 제47권5호
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    • pp.743-749
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    • 2010
  • Multi-nozzle spray painting procedure of the inorganic zinc shop primer was established in order to obtain uniform film thickness. The shop primer paint prevents the corrosion of steel block during shipbuilding. When the dry film thickness of shop primer is insufficient, rust will be generated on the steel block. Otherwise, thick coating of shop primer may be a problem of weld defect. So, it is important to obtain the uniform film thickness of shop primer. The uniformity of dry film thickness is affected by spray speed, distance from spray gun to target surface and overlapping span of spray path. In order to uniformly maintain coating thickness of shop primer, the coating procedure was established based on the correlation of shop primer spray variables.

다호리 출토 판상 칠기의 재질 분석 (Analysis of Flat Board-shaped Lacquer ware Excavated from Daho-ri in Changwon, Korea)

  • 김수철;박민수;윤은영
    • 박물관보존과학
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    • 제13권
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    • pp.33-36
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    • 2012
  • 다호리 유적에서 출토된 판상칠기에 대하여 수종 및 칠 도막, 금속장식 분석을 실시하였다. 판상칠기에 사용된 수종은 소나무류로 식별되었고 칠 도막의 현미경 관찰 결과, 총 5회의 칠을 했으며 칠 전체 두께는 약 100 ㎛이다. 적외선 분광 분석을 통해 정제칠과 비교하여 옻칠임을 확인하였다. 원형의 금속장식에 대한 성분 분석 결과는 주석과 납의 이원계 합금으로 백랍(白蠟, Pewter)이라 불리는, 주석을 주체로 하는 합금으로 확인되었다. 더불어 지금까지 조사된 다호리 유적 출토 유물의 수종이 활엽수재였던 것에 반해 판상칠기의 목재는 침엽수재인 소나무류로 밝혀졌다.

유·무기질 체질안료 입도 및 함량에 따른 아스팔트 매스틱 도막방수재의 누유 특성 (Oil Leakage Characteristics of Asphalt Mastic Waterproofing Membrane Coating According to Particle Size and Content of Organic/Mineral Extender)

  • 박진상;김동범;박완구;김영삼;신홍철;오상근
    • 한국건축시공학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.51-59
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    • 2021
  • 본 연구에서는 아스팔트 매스틱 도막방수재를 구성하는 원료의 종류 및 함량을 조정하여 누유발생 특성을 분석함으로써 원료와 누유발생 간 특정 상관관계를 정량적으로 파악하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 아스팔트 매스틱 도막방수재의 유·무기계 체질안료인 CA(탄산칼슘)와 ASE(침강방지제) 두 개 원료를 선정하였으며, 입도 및 함량을 변수로 설정하여 배합을 통해 샘플시료를 조성하고 샘플시료별 점도 및 누유안정성(20℃, 40℃) 평가를 진행하였다. 평가결과, 누유안정성 및 점도는 CA 평균입도에 반비례하며, ASE 함량에 비례하는 상관관계가 성립하는 것을 정량적으로 증명하였다. 본 연구결과는 향후 아스팔트 매스틱 도막 방수재의 누유 개선을 위한 배합 연구 시 기초 배합설계의 핵심적인 근거자료로서 활용이 가능할 것으로 판단된다.

ITO/Ag/ITO 다층 구조를 이용한 초저저항 투명 전도막 제조 (Preparation of Very Low Resistance Transparent Electrode with ITO/Ag/ITO Multilayer)

  • 최국현;김진용;이윤석;김형준
    • 한국재료학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.52-57
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    • 1998
  • 기존 산화물 투명전극에 비해 더욱 우수한 전기전도성을 가지는 다층구조의 투명전도막을 마그네트론 스퍼터링 장치를 이용해 제작하였다. 전기전도성을 극대화하기 위해 비저항이 가장 낮은 Ag 금속을 사용하고, 금속층의 상하부에 반사광을 재반사시키는 산화물층을 형성시킨 다층막구조를 이용하였다. Ag 금속막은 충분한 투과율과 전기전도성을 확보하기 위해 연속된 막을 이루기 시작하는 두께인 140$\AA$로 증착하였고, ITO 박막은 가시광 영역의 반사광을 재반사시키는 최적의 두께인 600$\AA$ 내외로 증차하였다. Ag 박막의 증착조건과 후속 ITO 박막증착공정은 Ag박막의 특성에 영향을 미치므로 다층막의 전기적, 광학적 특성은 이들 증착 조건에 민감한 영향을 받음을 확인하였다. 상온에서 Ag박막을 형성하고 ITO박막은 7mTorr의 낮은 압력에서 증착하여 제작한 투명전도막은 SVGA 급의 STN-LCD용 투명전극으로 사용 가능한 4Ω/ㅁ 이하의 낮은 면저항과 빛의 파장이 550nm일 때 85%이상의 투과도를 나타내었다.

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칠기문화재 보존을 위한 옻칠 건조조건에 따른 광학적 특성 연구 (A Study on the Optical Characteristics According to the Lacquer Drying Conditions for the Conservation of Lacquerwares)

  • Hwang, In Sun;Park, Jung Hae;Kim, Soo-Chul
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제46권5호
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    • pp.610-621
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    • 2018
  • 칠기문화재의 보존처리는 문화재 보존 복원의 기본 원칙에 따라 전통재료를 활용하여 보존처리하는 것을 기본으로 하므로 보존처리 재료로써 옻칠의 사용이 요구된다. 하지만 옻칠은 고습의 환경에서 건조가 이루어져 수분에 의한 기물의 손상 가능성을 주의해야 한다. 또한 천연물질이므로 종류 및 산지에 따라 성분 조성이 달라져 이에 따른 건조특성과 건조조건이 다르게 나타나는 특징이 있어 균일한 결과를 내기 어렵다. 본 연구에서는 옻칠 조습 건조기를 이용하여 성분 함량에 따른 옻칠의 건조조건을 파악하고 결과로 얻어지는 옻칠 도막의 광학적 특성을 분석하여 데이터베이스화 하고자 하였다. 동일한 환경에 두 종류의 옻칠을 노출한 결과, 수분을 제외한 주성분비에서 우루시올의 비율이 평균 13.4% 높은 국내산 옻칠이 낮은 중국산 옻칠보다 건조속도가 2 배 ~ 3 배 빠름을 알 수 있었고 두 옻칠 모두 습도가 높은 환경일수록 건조시간이 단축됨을 확인하였다. 그리고 건조시간이 짧을수록 명도가 낮고 광택이 강한 옻칠 도막이 형성되었다. 단, 포화습도에서는 광택이 떨어지는 것을 확인하였다. 상대습도 70% 이하에서는 옻칠의 건조가 원활히 이뤄지지 않았고 장기간 건조되더라고 도막의 명도가 높고 색도 차이가 낮아 견고한 옻칠 도막을 형성하였다고 보기 어렵다.