• 한국재료학회지
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• 제19권3호
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• pp.163-168
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• 2009

$Eu^{3+}$-doped $Y_2O_3$ red phosphor was synthesized in a flux method using the chemicals $Y_2O_3,\;Eu_2O_3,\;H_3BO_3$ and $BaCl_2{\cdot}2H_2O$. The effect of a flux addition on the preparation of $Y_2O_3:Eu_{3+}$ red phosphor used as a cold cathode fluorescence lamp was investigated. $H_3BO_3$ and $BaCl_2{\cdot}2H_2O$ fluxes were used due to their different melting points. The crystallinity, thermal properties, morphology, and emission characteristics were measured using XRD, TG-DTA, SEM, and a photo-excited spectrometer. Under UV excitation of 254 nm, $Eu_2O_3$ 3.7 mol% doped $Y_2O_3$ exhibited a strong narrow-band red emission, peaking at 612 nm. From this result, the phosphor synthesized by firing $Y_2O_3$ with 3.7 mol% of $Eu_2O_3$, 0.25 mol% of $H_3BO_3$ and 0.5 mol% of $BaCl_2{\cdot}2H_2O$ fluxes at $1400^{\circ}C$ for 2 hours had a larger particle size of $4{\mu}m$ on average compared to the phosphor of the $H_3BO_3$ flux alone. In addition, a phosphor synthesized by the two fluxes together had a rounder corner shape, which led to the maximum emission intensity.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.158-158
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• 2016

최근 화석연료의 고갈과 환경 보전 및 에너지 절약에 대한 관심이 높아짐에 따라 화석연료의 소비를 최소화하고 실내조건을 쾌적하게 유지하려는 연구가 진행되고 있다. 국내의 경우 전체 에너지 소비의 30%이상을 차지하고 있는 건물부문에서의 에너지 소비를 줄이기 위한 활발한 연구가 진행되고 있으며 이에 따른 에너지절약 소재개발이 활발하게 진행되고 있다. 1975년 이후 여러 차례에 걸친 단열강화 조치를 통해 건물에서의 에너지 소모를 줄이고 있었으나 건물의 외벽에 대한 사항으로 한정되어있었고, 또한 건물의 창 면적이 증가함에 따라 창을 통한 열손실량과 열획득량이 더욱 증가하게 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 열반사유리에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 열반사유리는 근적외선(열선)영역의 빛을 반사시켜 실내의 열손실량 및 외부에서의 열획득량을 감소시켜 에너지의 소비를 줄일 수 있는 유리을 말한다. 이러한 열반사유리은 fresnel 방정식을 통해 빛의 파장대에 따른 반사율 및 투과도를 예측할 수 있는데, 다층박막구조인 Oxide-Metal-Oxide(OMO)구조는 Oxide의 높은 굴절률과 Metal의 낮은 굴절률을 통해 가시광영역대의 높은 투과도와 근적외선 영역의 높은 반사율을 얻을 수 있다. 또한 Metal층을 삽입함으로서 flexible한 코팅이 가능하고, 높은 carrier density와 mobility로 표면 플라즈몬 공명을 통해 특정 파장대의 반사율을 높일 수 있으므로 많은 연구가 진행되고 있다. $TiO_2$는 고굴절률 및 낮은 광흡수성의 특성을 가지는 산화물반도체로 기존의 $In_2O_3$계 산화물에 비해 값이 싸고 높은 안정성과 광촉매특성을 보이므로 외부에 노출된 환경에 적합한 재료이다. Ag는 저굴절률과 낮은 광흡수성을 가지는 재료로 금속층에 적합하다. 본 연구에서는 fresnel 방정식을 통해 반사도 및 투과도를 예측하고 마그네트론 스퍼터링법으로 다층박막을 열선인 적외선 영역에서의 반사율 및 반사 효율을 평가하였다. Index-matching 시뮬레이션을 통해 $TiO_2/Ag/TiO_2$ 다층박막의 투과도와 반사도를 이론적으로 검토하였다. 시뮬레이션 프로그램은 Macleod프로그램을 이용하였고 재료 각각의 굴절률은 Ellipsometry를 이용하여 측정하였다. 두께 40 nm 와 8 ~ 16 nm를 가지는 $TiO_2$층과 Ag층을 각각 RF/DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Glass기판 위에 증착하였다. 직경 3 in 의 $TiO_2$, Ag 소결체 타깃을 이용하였고 스퍼터링 파워는 각각 200 W, 50 W로 설정하였고, 스퍼터링 가스는 Ar가스의 유량을 20 sccm으로 설정하였다. 작업압력은 모두 1 Pa로 설정하였고 타깃 표면의 불순물 및 이물질 제거를 위해 Pre-sputtering을 10분 진행하였다. 박막의 두께는 reflectometer와 Alphastep을 이용하여 측정하였고 Hall effect measurement를 이용하여 비저항, carrier density, mobility등 전기적 특성을 측정하였다. 또한 UV-VIS spectrometer와 USPM-RU-W NIR Micro-Spectrophotometer를 통해 광학적 특성을 측정하였고 계산 값과 비교분석하였다. 또한 열반사 특성을 평가하기 위해 직접 set-up한 장비를 이용하였다. 단열 박스에 샘플을 장착해 적외선 램프를 조사하였을 때의 열 반사효율을 평가하였고, IR Camera를 이용하여 단열 박스 내부의 온도 변화를 관찰하였다.

• 접착 및 계면
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• 제17권3호
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• pp.110-116
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• 2016

야간 우천시 수막에 의한 차선의 재귀반사 효율 감소로 운전자의 시인성이 저하되고 있으며 이로 인해 많은 사고가 발생한다. 시인성을 높이기 위해 메틸메타크릴레이트의 현탁중합 시 소수성으로 표면이 개질된 $SrAl_2O_4:Eu^{2+}$,$Dy^{3+}$ 축광 물질을 도입하고 이를 캡슐화하였다. 표면 개질에 사용된 물질과 라디칼 개시제의 종류, 사용된 축광 물질의 양, 그리고 캡슐의 입도가 캡슐 내부의 축광 물질 함량($W_{TGA}$)에 미치는 영향을 TGA를 사용하여 분석하였다. 그 결과 축광 물질의 함량은 7~81 wt%까지 넓은 분포를 나타내었으며, 이러한 결과는 현탁중합이 넓은 함량 범위의 축광 물질을 캡슐화하는데 적합한 것을 의미한다. 축광 물질의 함량이 낮은 경우에는 캡슐의 입도가 감소함에 따라 $W_{TGA}$이 증가하였으나, 축광 물질의 함량이 높을 때에는 캡슐의 입도에 별 영향을 받지 않았다. 축광 캡슐 중 지름 $425{\sim}710{\mu}m$의 축광 캡슐을 활용하여 형광 차선 시편을 제작하였으며 LED램프를 20 min 동안 조사한 후 광원을 제거하였을 때, 100 s 동안 약 $300mcd/m^2$ 이상의 휘도를 유지했다. 이러한 결과로 미루어 보아 제조된 축광 캡슐은 차선 위의 유리 비드를 대체하기에 충분한 가능성을 가짐을 알 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권3호
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• pp.461-466
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• 2010

총 110 가닥의 테플론 튜브와 9개의 자외선(UV)램프(총 1395 W)로 구성된 허니컴 방식의 UV살균기를 제작하고 원심분리를 통해 생탁주의 고형분을 제거시킨 청징탁주(CT)를 순환시켜 살균하였다. 미생물살균과 관능적 품질 등을 고려한 전반적인 품질평가 결과, 최적의 살균조건은 2 L/min의 유속에서 1.5분간 살균하는 것이 최적의 조건으로 확인되었다. 이러한 살균조건에서 약 일반세균수와 진균수를 5~6 log cycle 감소시킬 수 있었다. 자외선으로 살균된 청징탁주는 $30^{\circ}C$에서 8일 동안 저장하며 pH, 아미노태질소 함량, 산도, 환원당 함량, 일반세균수 및 진균수 등의 품질 평가를 수행하였다. 자외선으로 살균된 청징탁주의 진균수는 저장 4일 후에 이르러서야 $10^8\;CFU/mL$에 도달하였고 일반세균수는 6일 후에 이르러서야 $10^8\;CFU/mL$에 도달하여 생육이 억제되었음을 확인할 수 있었다. 또한 환원당 함량을 제외하고는 자외선으로 살균된 청징탁주의 pH, 아미노태질소 함량, 산도는 저장 중에 변화를 나타내지 아니하였다. 또한 저장 기간 동안 청징탁주와 자외선으로 살균된 청징탁주 간에는 L, a 및 b 값 간에 차이를 보이지 않아 색도의 변화에는 자외선 살균이 영향을 미치지 않은 것으로 확인되었다.

• 한국항만학회지
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• 제13권2호
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• pp.333-350
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• 1999

Today freeway is thought to be a very important transportation facility carrying tremendous traffic flow as the main corridor within the area of between the areas. However freeway is experiencing severe congestion and accidents by increased entrance ramp flow especially at peak time period. Ramp meters on the freeway entrance ramps that supply traffic to the freeway in a measured or appropriately regulated amount are needed for alleviating freeway congestion. Because ramp meters can be operated to discharge traffic at a measured or regulated rate thus maintaining more uniform speed on the mainline section maximizing the throughput to the freeway within the capacity of a downstream bottleneck and reducing the congestion related accidents. Thus the objectives in this study were to analyze the traffic characteristics on the freeway I-94 with ramp metering system before/after ITS technology in Detroit (Michigan) area compare shifts of the traffic characteristics on the freeway I-94 before/after ITS technology and finally suggest a better ramp metering strategy for the freeway system The following results were obtained: i)Flow occupancies and speeds on the mainline merge section of freeway were shown to be a big difference depending on the peak periods areas and directions based on the distribution of traffic flow characteristics on the freeway. ii)Reduced speed was shown to be more than 5 mph and ramp flow was also shown to be more than 240 vph at peak periods if there was the ramp metering system constructed on the freeway. iii)Ramp metering system was shown to be optimally operated on the freeway if ramp flow could be maximized within the range of over 900 vph and reduced occupancy could be also maximized by no more than 2 percent at peak periods. iv)The average flows on the freeway after the ITS technology were shown to be a decrease of over 20% depending on the peak periods areas and directions when compared with those flow on the freeway before the ITS technology. over 20% depending on the peak periods areas and directions when compared with those speeds on the freeway before the ITS technology. vi)The average metering rates on the freeway after the ITS technology were shown to be an increase of over 10% depending on the peak periods areas and directions when compared with those metering rates on the freeway before the ITS technology.

• 한국광학회지
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• 제21권2호
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• pp.61-68
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• 2010

최근 LED TV로 각광받고 있는 대형 LCD TV용 LED(Light Emitting Diode, 고체발광다이오드) 백라이트에 사용되는 도광판의 광구조를 최적화하여 LED에 의해 발생하는 휘점을 제거하고 조도균일도를 향상시키기 위한 시뮬레이션 연구를 진행하였다. 시뮬레이션 모델로 설정된 엣지형 백라이트는 LCD TV용으로 사용될 수 있는 두께 3 mm의 도광판, 측면에 배치된 세 개의 백색 LED와 램프 커버, 도광판의 하면에 배치된 반사 필름으로 구성되어 있다. 일반적인 엣지형 백라이트용 도광판과 같이 도광판의 입광면에 패턴이 형성되어 있지 않은 경우에는 도광판 상면의 조도균일도가 입광면과 LED 사이의 거리에 민감하게 의존하였다. 입광면과 LED 사이의 거리가 커질수록 조도균일도는 개선되다가 일정 거리 이상이 되면 개선이 둔화되는 경향성을 보였다. 반면에 도광판의 입광면에 렌티큘라(lenticular) 렌즈 배열이나 톱니모양(Serration)과 같은 미세 굴절 패턴을 형성하는 경우 LED가 입광면에 거의 붙어 있는 경우에도 패턴이 없는 경우에 비해 우수한 조도균일도를 보인다는 것을 알 수 있었고 조도균일도가 LED와 입광면 사이의 거리에 의존하는 정도가 줄어든다는 점도 확인하였다. 동일조건에서는 톱니모양 패턴이 렌티큘라 렌즈에 비해 우수한 조도균일도를 나타내었고 굴절률의 변화를 통해 추가적인 균일도 개선 효과를 얻을 수 있음도 확인하였다. 따라서 도광판의 입광면에 굴절 기능을 가지는 미세 패턴을 형성하고 그 광구조를 최적화하는 것은 LED에 의한 휘점 형성을 억제하고 LCD 측면의 비발광영역(베젤)을 줄이는데 있어서 매우 효과적인 방법이 될 수 있다는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제45권1호
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• pp.47-54
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• 2008

본 논문은 PpIX 유도물질인 포르피린 혼합제 methyl 5-aminolaevulinate(MAL)를 환자의 피부 종양부위에 도포하고, 우드램프를 이용하여 획득한 PpIX 형광영상으로부터 기저세포암을 검출하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 형광영상의 밝기값 특징을 분석하여 육안으로 확인이 가한 암이 존재하는 영역, 암이 존재할 수 있는 의심영역 및 암이 없는 정상영역으로 구분한다. 그리고 암이 존재하는 영역을 포함한 의심영역에 대해 국부적 워터쉐드 알고리즘을 적용하여 인접화소와 유사한 값을 가지는 소규모의 영역으로 분할한다. 그리고 국부적 워터쉐드 알고리즘으로 분할된 소규모 영역들의 평균 밝기값 차이를 병합기준 척도로 사용하는 계층적 큐 기반의 고속 영역병합을 수행하여 정확한 기저세포암을 추출한다. 10명의 기저세포암 환자에게 제안 알고리즘을 적용하여 검출한 암영역에 대해 50개의 조직 샘플을 획득하고, 피부과 전문의가 병리학적 검사를 수행했다. 실험결과 제안된 알고리즘은 94.1%의 민감도와 82.6%의 정확도로 신뢰성 있는 추출결과를 제공한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권5호
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• pp.38-47
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• 2009

이용자의 서비스 고급화 및 다양화에 대한 요구수준이 증대함에 따라 차세대 기술을 이용한 고속도로교통관리시스템 제공과 체계적인 운영이 필요하게 되었으며, 이에 따라 향후 차세대 고속도로 교통관리시스템(exTMS)을 제공하고자 한다. 이러한 exTMS 기반의 고속도로 교통관리방안의 정량적 효과분석을 통한 시스템 도입의 타당성을 마련해야하며, 체계적인 운영이 이루어질 수 있도록 효과를 기반으로 한 운영 기준이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 교통상황(V/C=0.5/0.8/1.2)에 따라 각 상황별 전체시스템 및 개별시스템(갓길LCS/VMS(Hi-pass기반의 교통정보제공, VMS의 기능 및 서비스 개선포함)/램프미터링)을 적용하여 효과를 분석하였다. 그 결과 전 시스템 및 개별시스템이 적용되었을 경우 모두 통행속도가 개선되는 효과가 나타났으며, V/C가 높은 교통상황일수록 시스템의 적용효과가 큰 것으로 분석되었다. 개별시스템 중 갓길 LCS의 효과가 가장 크게 나타났으며, 교통정보제공을 통한 우회율이 11%일 경우도 효과가 비교적 높게 나타났다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.618-619
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• 2010

LED는 기존의 발광원에 비해 훨씬 높은 파워와 효율성으로 인해 최근 들어 각종 조명이나 교통신호 등에서 사용이 급증하고 있다. LED 재료를 위해 지금까지 여러가지가 연구되어 왔는데, 갈륨 질화물 (Gallium Nitride, GaN)에 기반한 시스템이 최근들어 가장 큰 관심을 받고 있다. GaN 방식은 열적으로 매우 안정성이 있고, 1.9 ~ 6.2 eV 범위의 넓은 밴드의 Gap, 그리고 인듐이나 알루미늄과 결합하여 청, 녹, 백색등의 다양한 빛을 발생할 수 있는 장점을 가지고 있다. 예를 들어 청색 LED는 광학 방식의 기록매체에, 백색 LED는 기존의 조명램프의 대체용으로 활용이 가능하다. 이러한 장점 덕분에 GaN기반 LED 시장은 1994년에 최초로 상용화 된 이래 최근 급격한 성장을 보여 왔다. 그러나 GaN은 다른 III~V 타입의 반도체 재료와는 달리 재료가 성장하기 위해 사파이어와 같은 별도의 기판을 필요로 하는 문제가 있다. 이것은 결국 전위발생과 같은 격자의 부조화 같은 문제를 야기하여 결국 LED의 성능을 떨어뜨리는 요인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 방법이 개발되었는데, 이 방법은 시간당 100 미크론의 매우 빠른 성장속도로 높은 두께의 레이어를 만드는 장점이 있다. 이렇게 성장된 GaN 레이어는 베이스 기판에서 쉽게 분리되어 활용이 가능하다. 그러나 HVPE 기술은 성장 공정에서 두께를 균일하게 만들도록 제어하는 것이 매우 어렵다는 문제가 있다. 따라서 HVPE 방식에서는 이러한 조건을 만족시키기 위해 반응현상에 대한 물리적 해석을 토대로 공정조건을 정밀하게 설계해야 한다. 이를 위해 최근에 실험 또는 시뮬레이션을 활용하여 이러한 공정조건을 향상시키기 위한 여러 연구가 진행되었다. 본 연구에서는 이러한 연구의 일환으로 반응로에 투입되는 여러 기체의 유량과 존별 주변온도 조건을 입력변수로 하고, 이들이 GaN 성장에 미치는 영향을 분석하였다. HVPE 시스템에서 가장 이상적인 목표는 반응기체가 층류유동을 유지하면서 대부분의 반응이 기판위에서 이뤄지며, 기판위에서 성장되는 재료의 두께가 균일하게 되는 것이다. 입력변수들이 이러한 결과에 어떠한 영향을 미치는 지 분석하기 위해 전산유체역학(CFD, Computational Fluid Dynamics)을 수행하는 상용코드 FLUENT를 사용하였다. 보다 실제에 가까운 해석을 위해서는 기체간의 화학반응을 포함해야 하나, 해석의 편의와 효율을 위해 본 연구에서는 열 및 유동해석만을 수행하였다. 한편 실제 반응로의 우수성은 성장속도와 두께분포의 균일도를 통해 평가된다. CFD 해석을 통해 이들을 분석하기 위해 기존에 수행한 실험조건을 해석하고 해석결과의 유동패턴/압력분포를 실험결과의 성장속도/두께분포와 비교하고, 이중에서 관련성이 높은 해석결과변수를 우수성 평가에 활용하였다. 기존의 실험결과를 토대로 이러한 중요 결과변수와 함께 이들에 대한 목표값이 도출되고 나면, 입력 공정조건 - 사용기체의 유량과 주변온도 조건 - 에 대해 실험계획(DOE,Design of Experiment)을 수립하고 목표성능을 구현하기 위한 최적설계를 수행할 수 있다. 일반적으로 CFD를 통해 최적의 설계나 공정조건을 탐색하는 작업은 1회의 CFD 계산시간이 매우 오래 소요되기 때문에 쉽지 않다. 그러나 본 연구에서는 CFD와 DOE의 적절한 조합을 통해 적은 수의 해석을 가지고도 원하는 결과를 효율적으로 얻는 것이 가능함을 입증하고자 한다. 본 발표에서는 아직 이러한 연구가 완성되지 않은 시점에서 제반 연구개요를 소개하고 현 시점까지의 연구 결과 및 향후 계획을 소개하고자 한다.

• 대한화학회지
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• 제37권4호
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• pp.453-461
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• 1993

테프론 코일과 저압 수은 램프를 사용, 간단하게 제작된 광화학 반응기를 이용한 HPLC 검출 방법을 연구하였다. 4종의 티오카바메이트 시료들을검출함에 있어 UV, 형광 및 전기화학 검출기 등에서 광화학 반응을 통한 액체 크로마토그래피 후컬럼 검출법의 유용성을 알아보았다. 액체 크로마토그래피를 통해 분리된 티오카바메이트류에 254nm의 UV을 조사할 경우 4종의 시료는 모두 광반응이 일어나 형광을 통해 분리된 티오카바메이트류에 254nm의 UV을 조사할 경우 4종의 시료는 모두 광반응이 일어나 형광을 나타내거나, 전기화학 검출기에 큰 검출 응답을 나타내었다. UV 검출법의 경우 광반응 생성물은 광반응전보다 검출감도는 감소하였으나 장파장쪽에서 검출이 용이하였다. 형광 검출법의 경우 광반응전 4종의 티오카바메이트는 전혀 검출되지 않았으나, 광반응 후 MPTC,CPTC는 Ph 4.0, 50% 아세토니트릴 이동상 조건에서 5.0~9.3ng의 검출한계를 나타내었다. 전기화학 검출법에서는 광반응전 시료가 매우 작은 검출 응답을 보였고, 광반응 후 시료는 5~20배 이상의 검출감도가 증대되었으며 13.3~0.02ng의 검출한계를 나타내었다. 이때 최적 검출조건은 50% 아세토니트릴 $-0.5{\times}10^{-2}$ M 인산 완충용액, pH 7.0 이었다. 또한 티오카바메이트의 광반응물과 OPA-MERC를 반응 코일내에 유도체를 형성시켜 형광검출기로 검출해냄으로써 광분해물에서 1차 아민이 생성됨을 알 수 있었다.