• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.411.2-411.2
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• 2016

직접 메탄올 연료전지 (DMFCs)는 친환경적이고 낮은 작동 온도로 인한 빠른 구동, 높은 에너지 밀도 등 다양한 장점을 가지고 있어 차세대 에너지 변환소자로 많은 관심을 받고 있다. 직접 메탄올 연료전지는 메탄올을 연료로 사용하며, 메탄올이 보유하고 있는 화학적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치로써 음극에서는 백금 촉매로 인한 메탄올 산화반응, 양극에서는 환원 반응이 일어나며 전기화학적 구동을 하게 된다. 하지만 일산화탄소 피독으로 인한 촉매 활성 저하, 메탄올의 cross over, 백금 촉매 사용으로 인한 고비용 등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 많은 연구자들이 백금 사용량을 줄이고 백금 촉매를 고르게 분포하기 위해 값이 저렴하고 넓은 비표면적을 갖는 탄소계 (graphite, graphene, carbon nanotube, carbon nanofiber 등) 지지체 재료를 도입하고 있다. 이 중 탄소나노섬유 (carbon nanofibers, CNFs)는 우수한 전기전도도와 열적/화학적 안정성을 가지고 있으며, 특히 넓은 비표면적을 가지고 있어 백금 촉매의 지지체로서 많은 연구가 진행되고 있다[1]. 따라서 우리는 전기방사법을 활용하여 넓은 비표면적을 보유하는 다공성 탄소나노섬유를 성공적으로 합성하였다. 또한, 이를 백금 촉매의 지지체로 도입하여 직접 메탄올 연료전지를 위한 다공성 탄소나노섬유에 담지된 고분산성 백금 촉매를 제조하였다. 제조한 다공성 탄소나노섬유의 형상 및 구조 분석은 주사전자 현미경 (field-emission scanning electron microscopy)와 투과전자 현미경 (transmission electron microscopy)를 이용하여 분석하였고, 결정구조와 화학적 결합상태는 X-선 회절분석 (X-ray diffraction) 및 X-선 광전자 분광법 (X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용하여 규명하였다. 전기화학적 특성은 순환 전압 전류법 (cyclic voltammetry)를 이용하였다. 이러한 실험 결과들을 바탕으로 다공성 탄소나노섬유에 담지된 고분산성 백금 촉매의 자세한 특성을 본 학회에서 다루도록 하겠다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.20 no.2
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• pp.161-166
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• 2009

In this paper, we propose the internal mobile antenna for TDMB and KPCS. The proposed antenna is made of different dielectric substrate and it has small size ($45{\times}8{\times}8\;mm$, about 2.8 cc) for mobile device. TDMB antenna is designed spiral structure that makes maximum current for each cell and KPCS antenna is PIFA that is usually used for internal antenna. In order to compensate length of resonance TDMB antenna has a large inductor above 100 nH. In this case, the inductor isolate KPCS signal at TDMB by cutting high frequency. Also the antenna has good isolation because TDMB radiator is parasitic element in KPCS band. We simulated the antenna by using CST microwave studio and measured performance of the antenna in anechoic chamber Proposed antenna has $-6{\sim}-14\;dBi$ gain for TDMB and $-3.5{\sim}-5\;dBi$ gain for KPCS.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.19 no.6
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• pp.1405-1410
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• 2015

In this study we designed the radiation-hardened sensor signal processing modules that can be commonly used for a variety of sensors during normal operation and even in high-radiation environments caused by an accident. First development module was designed to receive the change of the R and C value from the sensors and to process the signal as a PWM modulation scheme. This module was assessed to have ± 10% error to the Full-Scale in the radiation test in the range of 12 kGy TID. The main cause of the error was analyzed as the annealing of the common circuit in the switching element and the consequent increase in the duty ratio of the pulse width modulation circuit according to the radiation dose increasement. The redesigned module for higher radiation resistivity with Stub transistor circuit was found to have less than 5% error to the Full-scale from the radiation test results for 20.7 kGy TID range.

• Journal of Satellite, Information and Communications
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• v.8 no.4
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• pp.37-42
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• 2013

In this paper, we propose a compensation method of a non-ideal antenna array and a computationally efficient estimation method of the direction of arrival (DOA) for the antenna array. For DOA estimation, an antenna array is essential. By using the phase difference between the output signals of antennas, we can derive the DOA. In practice, however, mutual coupling between the elements of an antenna array change the beam pattern of each element and degrade the performance of DOA estimation. In the proposed method, we first estimate the DOA for the mid-subarray of the array, where all elements undergo relatively same coupling effect. We use the estimation of signal parameters via rotational invariance techniques (ESPRIT) algorithm to estimate the DOA. Then, we expand the array based on the estimated DOA by compensating the coupling effect. Simulation results show that the proposed method is effective when jamming to noise power ratio (JNR)is relative low.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.120-120
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• 2006

탄소나노튜브는 nm급의 크기에 높은 전기전도도, 열전도 효율, 감한 기계적 강도 등의 장점을 가지며, FED(Field Emission Display), 극미세 전자 스위칭 소자, SET(Single Electron Transistor), AFM(Atomic Force Microscope) tip등 여러 분야로의 응용을 연구하고 있다. 본 연구에서는 탄소나노튜브를 Si 웨이퍼 위에 Ni/Ti 금속층을 촉매층으로 사용하고, 암모니아($NH_3$)가스와 아세틸렌 ($C_2H_2$)가스를 각각 희석가스와 성장원으로 사용하여 합성하였다. 탄소나노튜브의 성장은 Hot filament 화학기상증측(HFPECVD) 방식을 사용하였으며, 이 방법은 다량의 합성, 높은 균일성, 좋은 정렬 특성등의 장점을 가진다. 성장 온도는 탄소나노튜브의 성장 특성을 변화시키는 중요한 요소이다. 성장 온도에 따라 수직적 성장, 성장 밀도등의 특성 변화를 관찰하였다. 성장된 탄소나노튜브층 성분 분석은 에너지 분산형 X-선 측정기(EDS)를 통해 관찰하였고, 끝단에 촉매층이 존재하는 30~50 nm 폭을 가진 다중벽 탄소나노튜브를 고배율 투과전자현미경(HRTEM) 분석을 통해 관찰하였다. 전계방사 주사전자현미경(FESEM) 분석을 동해 1~3${\mu}m$의 길이를 가진 탄소나노튜브가 높은 밀도로 성장된 것을 확인하였다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.20 no.9
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• pp.862-867
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• 2009

This paper presents a study on a rectenna for rectification of incident low power microwave signals with power densities less than 2 mW/$cm^2$ at 2.45 GHz. The proposed rectenna is designed and implemented by a rectifier with voltage doubler structure and a printed Yagi antenna which suppress re-radiation of the second order harmonic of fundamental frequency. The printed Yagi antenna has a gain of about 5 dB, and the measured conversion efficiencies of the rectenna are from 32 % to 42 % when its incident power levels are from 0 dBm to 14 dBm. The developed rectenna is expected to be useful in the power transmission system.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.25 no.4
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• pp.393-400
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• 2014

In this paper, we have designed the transmitter for earth station terminal operating with military geostationary satellite on Ka-band that is complied with MIL-STD-188-164A. The designed antenna of this terminal is dual-offset gregorian reflector which is consist of corrugated horn and iris polarizer, othermode transducer. This antenna meets radiation pattern and transmit EIRP spectral density requirements in this standard. The designed RF systems of this terminal are consist of Block Up Converter(BUC) converting frequency band from IF to Ka band and SSPA having low-power consumption and compact light-weight using the pHEMT MMIC compound devices. This RF systems applied with VSWR, spurious/harmonic suppression, output flatness and phase noise requirement in this standard.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.20 no.2
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• pp.71-75
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• 2009

A compact electric field probe sensor incorporating two different electro-optic materials of $LiNbO_3$ and GaAs was proposed and fabricated, and it was used to measure the strength of the horizontal and vertical fields generated by a microstrip ring-resonator filter. The sensitivities of the sensors in $LiNbO_3$ and GaAs were $9.315{\mu}V/\sqrt{Hz}$ and ${\sim}49.346{\mu}V/\sqrt{Hz}$ respectively, and their signal to noise ratios were approximately ${\sim}50\;dB$ and ${\sim}40\;dB$ respectively. And the operating frequency range was up to ${\sim}1.2\;GHz$. The electric field profile for the test circuit was scanned and found to be in good agreement with that obtained by using the HFSS simulation.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.25 no.7
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• pp.709-720
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• 2014

In this paper, we studied miniaturization of LPDA(Log-Periodic Dipole Array) antenna used for VHF and UHF bands. To miniaturize the LPDA antenna, in this study, the radiation elements in a low frequency were changed into a triangular meander structure which has small current cancelation effect at feed part. For the triangular meander structure, an isosceles triangular and right triangular meander structures were proposed and the LPDA antennas were miniaturized by using the two meander structures. Also, the simulated and measured results were compared for the two miniaturized LPDA antennas. As a result, the isosceles triangular meander and right angle triangular meander structure applied LPDA antennas were reduced up to 60.5 % and 72.4 % compared a basic LPDA antenna, respectively. Consequently, we confirmed that the triangular meander structure is suitable for miniaturization of a LPDA antenna.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.134.1-134.1
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• 2014

콜로이달 리소그래피는 나노미터 크기의 나노구를 자가조립에 의해 정렬시킴으로써, 파장이하 크기의 주기 구조를 저비용으로 쉽게 구현할 수 있는 패터닝 기법이다. 콜로이달 리소그래피나 소프트 리소그래피와 같이 대면적 패터닝이 가능한 공정을 태양전지를 위한 반사방지 및 광 포획 증대 구조에 적용함으로써, 기존 성능을 크게 향상시켰다. 본 연구에서는, 유한차분 시간영역 수치해석법을 이용하여 반사 방지 및 광 포획 증대 구조에 대한 이론적 검증 및 설계를 진행하였고, 콜로이달 리소그래피 및 반도체 공정을 통해 샘플을 제작하였으며, 제작된 샘플의 성능을 적분구를 겸비한 자외선 가시광 근적외선 영역 분광기를 통해 평가하였다. 반사방지 나노섬을 겸비한 나노 원뿔대 언덕형 굴절률 소자를 구현함으로써, 300나노미터 이하의 구조체를 사용하지 않고도 근자외선 영역을 포함하는 태양광 에너지의 손실을 최소화할 수 있는 광대역 방사방지 구조체를 제시하였다. 나노 원뿔대가 격자상수 이상의 파장에 대한 언덕형 굴절률을 제공하고, 4분의 1파장 나노섬 반사방지막이 격자 상수 이하의 근자외선 태양광을 추가적으로 흡수하여, 근자외선 영역에서의 평균 반사율을 3.8% 수준으로 달성 할 수 있었다. 또한, 낮은 양호계수를 갖는 속삭임 회랑 공진기 어레이를 이용하여, 박막 태양전지에 적합한 유전체 기반 광포획 증대 나노구조를 제시하였다. 나노반구, 나노고깔, 나노구, 함몰형 나노구 어레이 형태를 가지며, 500nm의 주기를 갖는 유전체 표면 텍스쳐드 구조를 초박형 비정질 실리콘 필름(100nm) 위에 제작하여 광대역 광 포획 증대 효과를 실험적으로 평가하였다. 구조들 중 함몰형 나노구 어레이가 결합된 비정질 실리콘 박막이 가장 높은 성능을 보였으며, 구조가 없는 경우 대비 약 67.6%의 가중 흡수율 증가를 나타내었다. 특히, 함몰형 나노구 어레이 구조 중 폴리메틸메타아크릴레이트로 제작된 평판형 함몰층은 나노구 비정질 박막 실리콘 사이의 접착력 및 기계적 강성을 향상시켰을 뿐 아니라, 함몰층 내부로 회절되고 산란된 빛들이 도파모드 효과에 의해 부가적인 광 포획 증대를 가져옴으로써, 가장 높은 광 포획 효과를 얻을 수 있었다. 유전체 기반 나노 구조들은 간단하고 저비용이며, 대면적으로 쉽게 제작할 수 있는 자가 조립 기반 콜로이달 리소그래피 및 소프트 리소그래피 기술을 이용하여 제작되었다.