• 제목/요약/키워드: 빛 흡수

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Development of the Quantum Dot/ZnO Nanowire Heterostructure and Their Photoelectrochemical Application

  • 황인성;설민수;김희진;용기중
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.378-378
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    • 2011
  • ZnO 나노선 구조는 나노선 구조를 통해 입사한 빛을 산란시켜 광흡수를 촉진시키고, 바닥 전극으로 바로 이어진 수직의 1차원 구조를 통해 전자가 빠르게 이동할 수 있으며, 넓은 표면적을 가지고 있는 등의 장점을 가지고 있어 오래전부터 광전소자에 이용되었다. 하지만 ZnO 물질 자체의 밴드갭 에너지가 3.2 eV로 비교적 큰 편이라 가시광 영역의 빛을 흡수, 이용하기 위해서는 작은 밴드갭을 가지는 광감응 물질이 필요하다. 본 연구에서는 저온의 수열합성법을 통해 합성한 ZnO 나노선 구조 상에 Cd 계열의 무기물 양자점을 증착하여 이종구조를 형성하는 방법을 개발하였다. 본 연구에서 사용한 양자점인 CdS와 CdSe는 벌크 밴드갭 에너지가 각각 2.3 eV, 1.7 eV로 가시광 영역의 빛을 흡수할 수 있으며, ZnO 나노선과 type-II 밴드구조를 가지기 때문에 전자-정공 분리 및 포집에 유리하다. 합성된 구조를 이용하여 photoelectrochemical 특성을 분석하였으며, 그 결과 양자점의 증착으로 광전류 생성이 향상됨을 확인하였다. 특히 ZnO 나노선 상에 CdS 양자점 증착 후 추가적으로 CdSe 양자점을 증착하여 다중접합 나노선 구조를 형성한 경우 광전류 생성이 가장 크게 향상된 결과를 확인하였다.

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Na 원자의 형광 스펙트럼

  • 정종선
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1990년도 제5회 파동 및 레이저 학술발표회 5th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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    • pp.199-203
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    • 1990
  • 원자와 강력한 빛이 상호작용을 하면 섭동이론으로 취급되지 않는 형광선들이 나타나게 된다. Nd:YAG 레이저로 펌핑된 색소레이저를 열 파이프 오븐에 발생시킨 Na 원자 기체의 D1 및 D2 흡수선에 입사시켜 Na 원자를 공명여기 시켰다. 그결과 빛 싸인 원자 모델에서 예측한 7개의 형광선을 얻었고 이들 형광선에 대한 입사광의 세기 및 detuning에 의한 효과에 대해 논의 검토하였다.

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빛을 이용한 의료용 진단과 이미징 (Optical Diagnosis and Imaging for Medicine)

  • 김법민
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.2-3
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    • 2003
  • 빛이 생체조직에 조사되면 흡수, 산란과 같은 물리적 반응과 형광, 라만 등과 같은 화학적 반응을 일으키게 된다. 이러한 현상들은 생체조직내의 구성방식에 따라 또는 정상적, 병적 변화에 따라 각기 다르게 나타나며 이들을 이용하여 암 등 병적인 조직변화에 대한 진단이나 조직 내부의 이미징을 수행할 수 있다. (중략)

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흡수층을 이용한 2층 무반사 박막의 제작 (Fabrication of Two-layer Antireflection Coatings Using Absorbing layer)

  • 손영배;황보창권;오정홍;김남영
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.170-171
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    • 2000
  • 현재 사용하고 있는 디스플레이 장치에는 표면에 무반사(antireflection), 무정전(antistatic) 코팅이 되어 있다. 이것은 전기적으로 음극선관(CRT)에서 발생되는 전자에 의해 표면에 생기는 전하의 적층을 제거하여 정전기를 방지하고 인체에 유해한 전자기파를 차단하는 무정전 기능과, 광학적으로 디스플레이 장치 표면에서 외부의 조명등과 같은 빛의 반사를 줄여 내부에서 나오는 정보(빛)가 보다 더 눈에 선명하게 들어오도록 해준다. 무반사 무정전 코팅의 투과 전도층으로는 비저항값이 낮고 가시광선 영역에서 굴절률이 높고 흡수가 적어 투과율이 높은 indium tin oxide(ITO)가 널리 연구, 사용되어 왔다. 이러한 ITO 박막 대신에 TiN 박막을 사용하여 그 위에 유전체층을 증착하여 단 2층으로 무반사 무정전 코팅을 제작 할 수 있다. TiN 박막은 절삭공구 등의 표면에 마모방지용 코팅재료로서 사용되고 있고, 부착력이 우수하며 화학적 안정성이 뛰어나 수명이 긴 박막을 제작 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 가시광선 영역에서 흡수로 인해 투과율이 ITO에 비해 상대적으로 낮지만 이점이 오히려 명도대비(contrast)의 향상을 가져온다. (중략)

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레이저 스펙클 패턴을 이용한 플라즈마 진단

  • 김병환;정진수;서준현
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.184-184
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    • 2016
  • 플라즈마에 레이저 빛을 입사한 후 CCD 소자로 획득한 영상은 검고 밝은 픽셀로 이루어지며 이를 플라즈마 스펙클 패턴이라 정의한다. 그림 1은 $NH_3$ 플라즈마에서 획득한 스펙클 패턴을 보이고 있다 [1]. 광학에서 스펙클 패턴은 빛의 산란을 이용해 정의하고 있지만 최근의 연구에서 이 같은 정의가 잘 못되어졌음이 보고된 바 있다 [2]. 스펙클 패턴은 입사된 빛 물질과 빛 물질 에너지를 흡수하는 표면 플라즈몬 캐리어 (surface plasmon carriers-SPC)가 함께 공존하는 전자계 에너지 필드라고 정의된 바 있다 [2]. 플라즈마 스펙클 패턴은 진공이 SPC와 같은 음의 물질과 입자로 채워져 있다는 가정에 기초하고 있다 [1]. 새로이 정의된 스펙클 패턴은 전하가 없는 photon 모델과는 달리 빛이 양의 전하를 가지고 있다는 사실에 기초한 것이며, 이는 최근의 빛 물질 수집과 관련한 실험적 연구 [3], 빛 물질의 화학적 원소 분석 [4], 빛 물질의 양의 입자성 [5]에 근거를 두고 있다. 빛 물질은 그림 2 [6] 에서와 같이 물 방울을 태양 또는 레이저 빛에 노출시켜 용이하게 수집할 수 있다 [3-6]. 플라즈마 스펙클 패턴에서 픽셀합 분포함수 (pixel sum distribution function-PSDF)을 구할 수 있으며, PSDF에서 추출한 정보는 optical emission spectroscopy, langmuir probe로 수집한 데이터와 매우 유사한 경향성을 보였다 [1, 6]. 이는 스펙클 패턴이 플라즈마의 광학적 전기적 정보를 저장하고 있음을 의미한다. 본 발표에서는 새로운 플라즈마 진단 방식으로서의 스펙클 이미징 시스템, 동작원리, 물리적 기초, 그리고 응용사례 등을 살펴본다.

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Coprinus congregatus의 빛에 의한 분화와 phenoloxidase의 역할

  • 최형태
    • 미생물과산업
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    • 제14권3호
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    • pp.12-14
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    • 1988
  • 빛에 의한 생물체의 분화는 작용파장별로 분류 할 때 고등식물에서 흔히 나타나는 붉은 빛에 의한 분화와 곰팡이류에서 볼 수 있는 푸른빛에 의한 것 두 종류가 있다. 곰팡이는 Chlorophyll이나 Phytochrome이 없어 붉은ㅅ개 파장을 흡수하는 phytochrome에 의한 분화는 없으나 푸른색은 곰팡이의 생활사에 중요한 요인이 된다. 예를 들면 Phycomyces와 Trichoderma의 photophorogenesis, Cyathus와 Coprinus의 fruiting body형성, Poycomyces와 Neurospora의 photocarotenogenesis, Phycomyces와 Pilobolus의 phototropism등 곰팡이의 metabolism과 development가 푸른 빛에 의하여 영향을 받는다. 한편 곰팡이의 포자및 포자생성기관은 녹색, 갈색, 흑색 등 phenoloxidase의 산물인 melanin 색소를 가지는 경우가 많으며 그 예로는 Podospora, Schizophyllum, Aspergillus 등과 같이 reproduction 할 때 phenoloxidase가 직접적 혹은 간접적으로 연관되어 있다. 버섯형성균류의 하나인 Coprinus congregatus는 버섯형성과정에서 빛을 필요로 하며 이때 phenoloxidase가 어떠한 역할을 하는지 실험하였다.

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단일 파장의 LED와 CCD를 이용한 유출유 탐지방법 (Oil Spill Detection Mechanism using Single-wavelength LED and CCD)

  • 오상우;이문진
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.323-329
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    • 2012
  • 본 연구에서는 분리된 기름-물 혼합물에 대해 단일 파장대역의 LED 광원으로 부터 흡수된 빛이 전자결합소자(CCD)에 투영된 영상을 분석하는 방법을 통해, 물 위에 기름의 존재 유 무와 상태를 파악할 수 있는 광학적 기름 탐지 방법에 대한 연구 결과를 제시한다. 물위에 기름의 존재 유 무와 기름의 두께 정보를 얻기 위해서, 혼합물을 통과하면서 감소되는 빛의 강도를 전자결합소자로 획득한 영상을 통해 빛의 세기를 분석하는 방법을 이용하였으며, 최고의 선택도를 가진 광원의 파장대역을 찾기 위해서 발광다이오드(LED)의 파장대역별로 선택도를 비교하는 실험을 진행하였다. 본 연구에서 사용된 발광다이오드 중 465 nm의 파장대역을 갖는 발광다이오드가 물과 기름의 존재유무 및 기름의 두께에 따라 감소되는 차이가 가장 크다는 결과를 얻을 수 있었다. 또한 실제 해상조건에서의 탐지 가능성을 확인하기 위해 밝기 조건과 수표면의 기울기 조건을 변화하는 실험을 수행하여 제안된 탐지 방법의 적용가능성을 확인하였다. 해당 연구를 통해서 해상에 유출된 기름을 물과 기름이 갖는 특정파장대역의 빛에 대한 흡수도의 차이로 탐지할 수 있는 새로운 광학적 분석 방법론을 제안한다.

입사각에 따른 에칭 기판의 분광특성분석 (Analysis of the Spectrum Characteristics of Etched Glass Surface by Incident Angle)

  • 김해마로;이돈규
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.1077-1081
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    • 2019
  • 태양전지의 표면으로 입사되는 빛은 태양전지의 내부로 모두 흡수되지 못하고 그 일부가 기판 표면에서 반사되어 손실이 발생한다. 때문에 기판 표면의 반사손실을 줄이거나 태양전지 내부의 생성 전하를 증기시키기 위한 연구가 많이 진행 중이다. 본 논문에서는 유리 기판의 표면을 습식 에칭하여 표면을 거칠게 형성하는 표면 처리를 진행하였으며, 거칠어진 표면의 구조적 특성을 분석하였다. 그리고 빛이 입사되는 유리 기판의 각도를 변화하면서 그에 따른 분광특성 또한 분석하였다. 입사되는 빛이 에칭된 표면으로 조사될 때 다중반사에 의해서 유리 기판 내부에 빛을 재흡수할 확률이 증가함을 확인하였다. 또 유리 기판의 각도를 변화하면서 빛을 입사할 때 빛의 투과 및 반사 성능은 변화하지 않음을 확인하였다.

볼륨 렌더링에서 산란과 음영 표현을 위한 빛-분포 템플릿 설계 (Light-distribution Templates for scattering and shades expression in volume rendering)

  • 이병준;권구주;신병석
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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    • pp.751-753
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    • 2016
  • 볼륨 렌더링에서 가시화된 물체를 더욱 사실적으로 표현하기 위해서는 조명효과의 표현이 중요하다. 이를 위해 빛의 직접적인 영향과, 산란, 흡수에 따른 소멸, 반사등을 고려하여 빛의 에너지를 누적시켜 표현한다. 이러한 모든 연산을 수행하려면 많은 자원과 연산이 필요 하기 때문에, 여러 근사 방법들이 제안 되어 왔다. 본 논문에서는 3 차원 정보를 갖는 템플릿을 통해 광원의 위치에 상관없이 산란효과와 음영 효과를 표현한다. 램버트의 조명 모델을 기반으로 볼륨 데이터 전체에 대한 광원맵이 아닌 물체의 성질로부터 적은 자원을 차지하는 빛 분포-템플릿들을 생성한다. 생성된 템플릿들을 빛의 영향에 따라 누적 계산하여 3차원 볼륨 데이터를 가시화하는 방법을 제안한다.

ZnO 나노구조를 이용한 $CuInS_2$ Superstrate 태양전지 제조

  • 이동욱;용기중
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.665-665
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    • 2013
  • 박막형 태양전지에서 광흡수층으로 널리 쓰이는 metal chalcogenide 화합물 중, CuInS2(CIS)은 전기적, 광학적 특성이 우수하여 널리 연구되고 있다. CIS계 태양전지 최근 동시 증발법을 이용하여 20.3%의 고효율을 기록한 바 있으나 기존 진공, 고온 기반 공정 기술은 초기 투자 비용이 높고, 고가의 희귀원소인 In 등의 원료 활용도가 떨어져 원가 절감에 있어 한계가 있다. 이에 따라 제조 비용 절감과 원료 사용 효율을 향상시키기 위해 비진공 방식을 이용한 광흡수 층 증착 공정에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 상온, 상압, 저온에서 합성이 가능한 CIS계 광흡수층을 전자 전달 및 빛 포집에 유리한 ZnO 나노구조와 응용함으로써 superstrate 구조의 박막형 태양전지를 구현하고 그 특성을 평가하였다. CIS 박막 태양전지에서 투명창층으로 쓰이는 ZnO 박막을 수열합성법으로 합성된 ZnO 나노로드 어레이로 대체하여 빛 산란 효과를 줄이고, 전하 수집 및 이동 효과를 극대화하였다. 또한 CIS 광흡수층은amine계 용매와 금속염 및 thiourea를 조합하여 저온에서 코팅 후 건조시켜 박막을 제조하였다. 각 요소 박막들의 물성을SEM, XRD, UV-transmittance 분석을 통해 살펴보았으며, 소면적 태양전지 제작을 통해 박막 구조 대비 30배 이상의 광변환효율(최고효율 3.30%)을 기록하였다.

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