• 대기
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• 제21권1호
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• pp.57-67
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• 2011

2006년 3월부터 4년간 서울대학교에서 관측한 라이다와 스카이 라디오미터 관측 자료로부터 에어러솔의 라이다 비를 산출하고 그 계절 변화 특성을 살펴 보았다. 서울지역의 라이다 비는 여름철에 $68.1{\pm}16.8$ sr로 가장 높고 점차 감소하여 겨울철에 $57.2{\pm}17.9$ sr로 가장 낮았으며 다시 증가하는 경향을 보였다. 그러나 전 기간 동안 산출된 라이다 비가 30 sr에서 최대 110 sr까지의 범위에서 분포하며 관측 전 기간의 표준편차가 16.46 sr인 것을 감안하면 계절변동은 두드러지지는 않았다. 이처럼 계절 변동이 약하게 나타나는 이유는 도심지역에 해당하는 서울의 지리적 특성에 기인한 것으로 연중 인위적인 오염물질이 지속적으로 배출되어 영향을 미치기 때문으로 판단된다. 라이다와 스카이 라디오미터 관측으로 얻은 옹스트롬 지수, 편광소멸도 및 에어러솔 광학두께와 산출된 라이다 비의 관계도 살펴 보았다. 옹스트롬 지수와 편광소멸도는 음의 상관관계가 뚜렷하게 나타나 에어러솔 입자의 크기가 클 경우 비구형을 띄며 크기가 작을수록 구형에 가까워 짐을 확인할 수 있었다. 또한, 라이다 비가 작게 나타나는 깨끗한 날을 제외하면 라이다 비는 옹스트롬 지수가 증가할수록 (편광소멸도가 감소할수록) 증가하는 경향을 가졌다. 이를 바탕으로 에어러솔 광학두께가 하위 10%에 해당하는 깨끗한 날과 옹스트롬 지수가 하위 10%에 해당하는 황사입자가 우세한 사례, 옹스트롬 지수가 상위 10%에 해당하는 오염물질이 우세한 사례로 나누어 라이다 비의 특성을 살펴보았다. 오염물질이 우세한 사례에서의 라이다 비는 $62.2{\pm}13.2$ sr로 기존의 오염물질에 의한 라이다 비와 잘 일치하는 모습을 보였다. 그러나 깨끗한 날과 황사가 우세한 사례의 경우는 각각 $45.0{\pm}9.5$ sr와 $51.7{\pm}13.7$ sr로 나타나 선행 연구 결과보다는 다소 높은 값을 보였다. 이는 앞에서 언급하였다시피 도심지역에 해당하는 서울은 항상 주변에서 발생하는 인위적인 오염물질의 영향을 받기 때문인 것으로 판단할 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제18권5호
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• pp.367-372
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• 2007

자궁경부 상피이형성증(cervical dysplasia)은 세포핵/세포질(nuclear/cytoplasmic, N/C) 면적비의 변화를 포함하는 자궁경부 상피에서의 형태학적 변화를 일으킨다. 세포핵은 중요한 산란 원인중에 하나이기 때문에 N/C 면적비의 변화는 깊이에 따른 원형 편광장도를 반영한다. 따라서 우리는 편광 민감 광결맞음 단층촬영장치(polarization-sensitive optical coherence tomography, PS-OCT)를 이용하여 산란에 의해 발생하는 편광의 변화를 측정하였다. 자궁 경부 조직 샘플은 고등급 상피내종양(high-grade squamous intraepithelial, H-SIL)을 가진 한 명의 환자와 정상인 네 명의 환자에게서 얻어졌다. 우리는 자궁경부의 깊이에 따른 원형 편광의 유지 정도(degree of circular polarization, DOCP) 평균을 구하였고, 상피층의 깊이에서 최소 제곱 1차 선형 함수(least-square linear fit)를 사용하여 기울기를 획득하였다. 획득된 기울기를 가지고 DOCP의 변화율을 정량화 하였다. 그 결과 H-SIL에서의 DOCP의 감쇄가 정상 조직에서 보다 빠르게 나타남을 확인할 수 있었다. 이는 PS-OCT를 이용하여 산란 변화에 따른 DOCP의 변화율을 측정하는 것이 자궁경부상피 이형성증의 진단을 하는데 있어서 유용한 진단법이 될 수 있음을 의미한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.405-405
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• 2012

InSb는 높은 전자이동도와 낮은 밴드갭을 가지고 있어 저전력 고효율의 고주파소자 및 비선형 광소자에 적합한 물질이다. 특히 InSb 기반 소자들은 전자-포논효과의 영향을 덜 받는 저온에서 고감도 소자로도 사용되고 있는데, 소자의 최적합 설계와 제작시의 실시간 성장제어를 위해서는 넓은 온도범위에서의 InSb의 광물성이 필요하다. 분광타원편광분석법(ellipsometry)은 물질의 광특성인 유전율 함수를 정확하게 측정 할 수 있은 기술로써, InSb 에 대한 유전율 함수는 많은 연구를 통해 잘 알려져 있다. 그러나, 온도변화에 대한 연구로는 100-700 K, 1.2-5.6 eV의 제한된 온도와 분광영역에서만 이루어졌다. 본 연구에서는 보다 확장된 온도범위(25-686 K), 광역 에너지 범위 (0.74-6.5 eV)에서 분광타원편광분석 연구를 수행하였다. 그 결과 저온에서의 전자-포논 효과의 감소로 인한 청색천이와 보다 명확한 전자전이점들의 값을 얻었다. 특히, 100 K 까지의 이전 연구에서는 구분할 수 없었던 $E_2'$ 전이점을 본 연구의 25 K 의 유전율 함수에서 명확히 구분할 수 있었고, 고에너지 영역의 $E_1'+{\Delta}_1+{\Delta}_1'$ 전이점의 온도의존성을 처음으로 연구하였다. 본 연구의 결과는 InSb 를 기반으로 한 광전자 소자의 개발 및 적용분야와 밴드갭 엔지니어링 분야에 많은 도움이 될 것으로 예상한다.

• 한국광학회지
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• 제18권6호
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• pp.421-425
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• 2007

앞뒤로 겹쳐진 편광 선택성 이중스크린을 이용하는 후면투사 방식의 3D 프로젝션 디스플레이 시스템을 개발하였다. 전면과 후면 스크린은 산란형 편광필름을 이용하며, 각 스크린은 입사하는 빛의 편광상태에 따라 해당 빛을 확산-혹은 비확산-투과시킨다. 서로 수직인 선편광의 빛을 이용하여 근경과 원경을 각각 전면스크린과 후면스크린에 투사한다. 새로운 시스템은 넓은 시야각에 대하여 선명한 고해상도 영상을 제공한다. 영상의 입체감이 뛰어나고 시청자의 눈에 단지 2D 디스플레이 시스템이 주는 정도의 피로감만 야기한다.

• 한국광학회지
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• 제22권2호
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• pp.90-95
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• 2011

본 논문에서는 액정 디스플레이의 구현에 있어서 필수적인 필름인 편광판에 ITO를 증착하여 기존 액정 디스플레이에서 두께의 대부분을 차지하는 유리기판을 제거함으로써 경략 박형 액정 셀을 구현하였다. 저온($40^{\circ}C$)에서 편광판에 sputtering으로 buffer layer와 ITO를 증착하여 높은 투과율과 낮은 비저항 및 편평도를 확보하였다. 최종적으로 저온공정이 가능한 ion-beam 배향법을 이용하여 액정을 배향하고 액정 셀을 제작하고 전기광학특성을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제16권6호
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• pp.547-552
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• 2005

광간섭 단층촬영(OCT)용으로 원통형 압전소자(PZT)와 단일모드 광섬유를 이용한 광경로 지연기를 제작하여 그 특성을 분석하였다. 광경로 지연기에서 발생하는 편광모드 분산은 편광조절기로 조절하였고, 열요동을 2중 광경로 지연기를 구성하여 최소화하였다. 이중 광경로 지연기는 단일 광경로 지연기에 비해 2배의 측정 깊이와 속도를 구현하여 $18.6\pm0.5{\mu}m$의 해상도. 측정 깊이 1.68 mm, 측정 녹도 360.4 mm/s를 각각 얻었다.

• 한국결정학회:학술대회논문집
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• 한국결정학회 2002년도 정기총회 및 추계학술연구발표회
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• pp.38-39
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• 2002

Spectroscopic ellipsometer(SE)는 박막의 두께, 굴절률, 흡수율, 에너지 갭, 결정상태, 밀도, 표면 및 계면의 거칠기 등에 관한 유용한 정보들을 제공한다. (1-3) SE는 빛을 탐침으로 사용하기 때문에 비파괴적이고 비접촉식 박막물성 측정방법이며 편광변화에 대한 상대적 물리량을 측정함으로써 정밀도와 재연성이 매우 높은 장점들을 갖고 있다. 따라서 SE는 반도체 메모리 소자, 평판 디스플레이, DVD와 CD와 같은 데이터 저장장치 등을 제작하는 공정에서 박막에 관련된 공정계측장비로 사용되고 있다. 특히, 최근의 차세대 반도체 소자 개발에 관한 연구 등(4-6)에서는 수 nm 두께의 다양한 초박막들에 관한 물성연구가 주관심사이기 때문에 최고의 성능을 갖는 계측장비와 기술이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 그림과 같은 편광자(polarizer)-시료(sample)-검광자(analyzer)로 구성된 PSA구조의 표준기용 rotating-analyzer SE를 제작하게 되었다. 현재까지 개발된 ellipsometer의 수많은 종류들 중에서 null 형, rotating element 형, 그리고 phase modulation 형이 가장 많이 사용되고 있다. 여기서 element란 polarizer, analyzer, 또는 compensator와 같은 광 부품들을 지칭하는데 이 중 하나 또는 둘을 회전시키기 때문에 그 종류 또한 매우 많다. 이들 중에서 회전검광자형 ellipsometer는 입사각 정렬이 우수하고, 파장에 무관한 편광기만 사용하므로 비교적 넓은 광량자 에너지영역에서 정확도 높은 데이터를 얻을 수 있기 때문에 박막 상수의 정밀측정에 가장 적합하다. 특히, 본 연구에서 제작된 ellipsometer에는 간섭계 장치, polarizer tracking,(2) zone average,(1) 그리고 low-pass filter 등을 사용함으로써 측정오차를 최대한 줄이는 노력을 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.177-177
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• 2011

Complementary metal-insulator-metal capacitor에서 $SiO_2$는 절연체로 널리 사용되고 있었으나, 반도체 소자의 고직접화로 인한 선폭의 감소로 터널링 효과에 의해 누설전류가 증가하여, 대체 물질에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 $ZrO_2$는 고유전율, wide bandgap, 열안정성의 특징을 가지고 있어 대체 물질로 주목 받고 있다. $ZrO_2$ 박막 제작에는 sputter, atomic layer deposition 등의 진공증착을 이용한 방법과 용액을 이용한 sol-gel 법이 있다. 화학용액을 이용한 sol-gel 법은 소자의 패턴을 프린트 할 수 있는 장점과 상대적으로 값싼 공정으로 인해 최근 주목 받고 있지만, 진공증착법에 비해서 연구가 전무한 실정이다. 본 연구에서는 sol-gel 법에 의해 프린트된 $ZrO_2$ 박막의 광특성을 분광타원편광분석법으로 연구하였다. Si 기판위에 0.1 M의 $ZrO_2$ sol을 입힌 뒤에 $300{\sim}700^{\circ}C$의 온도에서 열처리 하였다. 분광타원 편광분석기로 1.12~6.52 eV 에너지 영역에서 측정하였고, $ZrO_2$ 박막의 광특성 분석을 위해서 Tauc-Lorentz 모델을 이용하였다. 그 결과 고온에서의 열처리로 인해 효율이 높아서 소자로 이용할 수 있는 tetragonal 구조를 가진 $ZrO_2$ 박막이 형성됨을 분석할 수 있었다. 본 연구는 sol-gel법으로 제작된 $ZrO_2$ 박막의 고직접, 고속 소자응용성과 비파괴적인 광특성 분석법을 제시하고 있다.

• 폴리머
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• 제24권5호
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• pp.713-720
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• 2000

수평균 중합도 900 및 교대배열기 함량 63.1%의 교대배열 poly(vinyl alcohol) (s-PVA)을 사용하여 s-PVA/요오드계 편광필름을 제조하였다. 흔성배열 PVA/요오드계 필름과 비교할 때 편광도는 자연신비에서도 99% 이상의 값을 가짐으로써 향상된 결과를 보였으나 투과도는 약간 저하되는 경향을 보였다. 따라서 침지액의 요오드 농도를 보다 낮추고 4배의 연신비를 유지함으로써 우수한 투과도와 편광도를 가지는 필름을 제조할 수 있었다. 한편, s-PVA/요오드 필름의 열수하에서의 탈착은 현저히 억제되었다. 결정화도, (100)면의 결정크기 및 면간거리가 조금씩 감소하거나 더 이상 증가하지 않는 것으로부터 침지시간 초기에는 요오드가 주로 결정영역에서 복합체를 형성하고, 이후에는 주로 결정면 밖에서 복합체를 형성하거나 단순한 물리적인 흡착을 이루고 있음을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제35권5호
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• pp.458-466
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• 2011

초임계 탄산가스/유기용매 혼합계 상에서 이색성 염료인 C. I. direct black 22(DB22)로 고검화도의 폴리(비닐 알코올)(PVA)을 염색하여 내구성이 강한 편광필름을 제조하였다. 특히, 초임계 탄산가스 상으로 이색성 염료를 녹이기 위한 분산제로 에틸렌 글리콜과 디메틸 설폭사이드의 무게비=4 : 6의 혼합용매계를 사용하였을 때 염색 압력을 200 bar까지 낮출 수 있었다. 초임계 유체계의 사용으로, 최대 염색은 연신 전 투과도로 1% 미만까지, 폐수 발생량은 1/10 수준까지, 감소가 가능하였고, 이와 같이 염색된 PVA 필름을 500% 연신한 후 측정된 편광효율은 94%, 평균 투과도(single piece transmittance)는 30%로 각각 얻어졌으며, 또한 이색성 염료로서의 DB22의 한계 및 개선 방안 등도 검토하였다.