• Title/Summary/Keyword: 빛 흡수

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Selection of proper wavelenth for determination of CDOM absorption coefficient using hyperspectral images in upstream reach of Baekje weir (백제보 상류하천구간의 초분광 영상을 이용한 CDOM 흡수계수 결정을 위한 적정파장 선정)

  • Kim, Jinuk;Jang, Wonjin;Lee, Yonggwan;Park, Yongeun;Kim, Seongjoon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.85-85
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    • 2021
  • CDOM(Colored or Chromophoric Dissolved Organic Matter)은 바다, 호수 및 강에서 담수, 오수, 퇴적물 등으로부터 공급된 유기물질의 일종으로 가시광선에서 빛을 흡수하는 성질을 가지며, 2016년부터 환경부에서 선정한 하천, 호수 등 방류수의 수질오염 표준인 TOC(Total Organic Carbon)를 간접 추정할 수 있는 매개변수가 될 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 백제보 상류 23 km 구간을 대상으로 2개년(2016~2017) 중 7일의 초분광영상 자료를 활용하여 내륙지역의 CDOM에 대한 적정 반사도 밴드값(Rrs)과 CDOM을 추정하는 알고리즘을 개발하고자 한다. CDOM은 흡수계수(αCDOM)를 통해 간접 추정되며, 흡수계수의 기준 파장값(λ)은 연구별로 350 nm, 375 nm, 400 nm, 412 nm 및 440 nm 등 다르게 나타난다. 초분광영상은 AsaFENIX 초분광 센서에서 관측된 380~970 nm까지 4 nm 간격, 127개 대역의 분광해상도와 2 m의 공간해상도를 가진 영상을 활용하였으며, 자료의 연속성을 위해 smoothing 기법을 활용하여 가공하였다. 추정 알고리즘은 Random forest를 활용하였으며, 70%의 trainning과 30%의 test로 구분하여 적용하였다. 산출된 CDOM은 결정계수(R2), Nash-Sutcliffe efficiency(NSE)를 이용하여 실측 CDOM과 비교하였다. 흡수계수별 CDOM의 산정 결과 αCDOM(350 nm)의 trainning, test에서 각각 R2가 0.71, 0.74, NSE가 0.25, 0.49로 가장 높았으며, 적정 반사도 밴드값은 Rrs(466), Rrs(493), Rrs(548), Rrs(641)를 사용하였을 때 trainning, test에서 각각 R2가 0.93, 0.90, NSE가 0.85, 0.69로 가장 높게 나타났다.

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Antireflection layer Coating on the Epitaxial Base Si Solar Cell (에피텍셜 베이스 Si 태양전지의 광반사 방지막 처리)

  • 장지근;임용규;황용운
    • Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.141-144
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    • 2003
  • Si 태양전지의 기전력 형성에 이용되는 빛의 파장범위$(0.4{\mu}m\leq\lambda\leq0.97{\mu}m)$에서 AM1 스펙트럼과 Si 굴절율을 수학적으로 모델링하고 광반사 방지막$(SiO_2)$의 두께에 따른 Si 태양전지의 유효 광 흡수전력을 전산 모사하였다. 전산 모사로부터 얻어진 Si 태양전지의 유효 광흡수전력은 $SiO_2$막의 두께가 $500\AA$$1000\AA$일 때 각각 $520\;W/m^2$$450\;W/m^2$로 나타났으며, $d(SiO_2)=1000\AA$에서 최대광흡수 특성을 보였다. 광반사 방지막의 처리에 따른 유효 광흡수전력의 차이를 알아보기 위해 $SiO_2$막의 두께를 $500\AA$$1000\AA$으로 형성한 2종류의 에피텍셜 베이스 Si 태양전지$[EBS(500\AA),\;EBS(1000\AA)]$를 제작하고 효율특성을 분석한 결과, AM1 $100\;mW/cm^2$ 입사광 아래 $EBS(1000\AA)$ 전지는 $EBS(500\AA)$전지에 비해 효율이 약 $15\%$ 높게 나타났다.

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ZnO 나노구조와 전구체 용액 스핀코팅을 이용한 CIS 태양전지 제조

  • Lee, Dong-Uk;Kim, Sang-Guk;Yong, Gi-Jung
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.464.2-464.2
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    • 2014
  • 태양 에너지는 미래 에너지원으로 각광받고 있는 중요한 에너지원이다. 다양한 태양전지 중 CuInS2(CIS) 박막형 태양전지는 높은 광흡수율과 조절가능한 밴드갭에너지를 가지고 있으며, 높은 장기 안정성과 광변환효율 등으로 많은 관심을 받고 있다. 최근 20.3%에 달하는 높은 광변환효율이 보고된 바 있으나, 이는 고진공 장비를 요구함으로 인해 초기 투자비용이 늘어남과 동시에 대량생산 측면에서 한계점이 지적되고 있다. 본 연구는 CIS계 태양전지를 보다 저온, 상압에서 제조하기 위해 Cu, In, S 전구체를 용매에 녹여 전구체 용액을 제조하였다. 이를 스핀코팅을 이용하여 CdS 버퍼층이 증착된 ZnO 나노구조에 코팅 후, 건조 및 열처리하여 광흡수층 박막을 증착하는 방법을 개발하였다. 본 연구에서는 superstrate 형태의 태양전지 구조를 이용하기 위하여window 층으로 쓰이는 ZnO 박막을 수열합성법을 통해 나노구조화하였다. 이를 통해 CIS 흡수층과의 접촉면적 증가에 따른 빛 흡수효율 증가 및 전하 이동 효과를 증가시킬 수 있었다. 각각의 나노구조의 SEM, XRD, UV-transmittance 분석을 통하여 살펴 보았으며, 결과적으로 상온, 상압에서 증착이 가능한 용액 공정을 통해 superstrate방식의 CIS 태양전지를 만들 수 있었다. 소면적 태양전지 제작을 통해 박막 구조에 비해 향상된 광변환 효율을 얻었다.

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나노 임프린팅 공정을 이용한 Ag Nano Rod 제조 및 박막 태양전지 적용

  • Kim, Min-Jin;Sin, Jang-Gyu;Kim, Yang-Du;Go, Bit-Na;Kim, Ga-Hyeon;Lee, Jeong-Cheol;Kim, Dong-Seok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.414-414
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    • 2014
  • 박막 태양전지의 광흡수를 증가시키기 위한 방법으로 나노 사이즈의 구조체를 이용하는 방법들이 주목받고 있다. 나노 구조체로 인한 광 산란 효과는 광 흡수층에서 빛의 흡수를 높여 태양전지의 변환효율을 높일 수 있다. 3차원 구조체를 제작하는 기존의 방법들은 대면적 기판에 적용이 어렵고, 비용적 측면 등의 문제점들이 있다. 본 연구에서는 대면적화가 가능한 나노 임프린트 리소그래피 방법을 이용하여 Ag nano rod 패턴을 제작하였다. 임프린트 공정 중 UV 조사시간, 가해지는 하중, 기판온도 등의 변수들과, 건식 이온 식각 시 변수들을 조절하여 최적화된 3차원 rod 패턴을 형성할 수 있었다. 그림 1은 형성된 Ag rod 패턴의 SEM 측정 사진이다. 전극 폭 300 nm, 간격 300 nm로 제조된 rod는 Ag의 두께를 조절함으로써 전기, 광학적 특성을 조절할 수 있었다. 3차원 Ag nano rod를 박막 태양전지의 전, 후면 전극으로 사용하여 태양전지의 특성변화를 분석하였다.

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$MgF_2$ AR Coating 두께에 따른 CIGS Cell Performance 변화

  • Kim, Ju-Hui;Lee, Gyu-Seok;Jo, Dae-Hyeong;Choe, Hae-Won;Kim, Je-Ha
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.373-373
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    • 2011
  • $Cu(In,Ga)Se_2$(CIGS) 박막 태양전지는 Chalcopyrite계 박막 태양전지로 Cu, In, Ga, Se 각 원소의 조성을 적절히 조절하여 박막을 성장시킨다. 성장시킨 CIGS 박막은 광흡수계수가 105cm-1로 다른 물질 보다 뛰어나고 직접 천이형 반도체로서 얇은 두께로도 고효율의 박막 제작이 가능하다. 얇은 두께로도 충분히 빛의 흡수가 가능하지만, cell 표면 반사에 의한 광 손실은 cell 효율을 떨어뜨리게 된다. 본 연구에서는 CIGS 박막 태양전지의 광 흡수 향상을 위해 굴절률이 1.86인 ITO 위에 ITO보다 굴절률이 작은 $MgF_2$ (n=1.377) [1]를 80, 100, 120, 140 nm로 증착하여 $MgF_2$/Al/Ni/ITO/i-ZnO/CdS/CIGS/Mo/SLG 시료를 제작하고, optical reflectance, Quantum Efficiency를 이용하여 분석하였다. optical reflectance 분석 결과, $MgF_2$ AR coating을 한 경우, 두께가 두꺼워짐에 따라 광 반사도가 감소하는 경향을 보였다. 또한 AR coating 두께가 커짐에 따라 fluctuation이 점점 커지며, 파형이 장파장 쪽으로 shift하는 것을 관찰 할 수 있었다. Quantum efficiency (QE)를 분석한 결과 $MgF_2$ AR coating 할 경우, 측정된 대부분의 파장에서 QE가 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 AR coating 두께에 따른 변화는 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. AR coating 결과, JSC가 증가하여 efficiency가 향상되는 것을 확인 할 수 있다. 그러나 $MgF_2$ AR coating 80~140 nm 범위에서 cell 효율 변화의 뚜렷한 차이는 관찰할 수 없었다.

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A Study on Monte Carlo Simulation in Resin of New Austria Tunnel Method by admixture for Shrinkage Compensating Concrete (무수축 콘크리트 혼화제를 활용한 New Austria Tunnel Method 수지에서 Monte Carlo 시뮬레이션에 관한 연구)

  • Kim, Ki-Jun;Sung, Wan-Mo;Kim, Joo-Han;Jung, Hyung-Hak
    • Journal of the Korean Applied Science and Technology
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    • v.34 no.1
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    • pp.125-131
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    • 2017
  • The influences of scatterer and absorber in turbid material by light scattering in concrete admixture were interpreted for the scattered intensity and wavelength. The molecular properties have been studied by Monte Carlo simulation in resin of New Austria Tunnel Method. It has been found that the effects of optical properties in scattering media could be investigated by the optical parameters(${\mu}_s$, ${\mu}_a$,${\mu}_t$). Monte Carlo Simulation method for modelling of light transport in the civil engineering and construction field was applied. The results using a phantom were discussed that the admixture for shrinkage compensating concrete in NATM-rasin from source to detector is measured, and scattering intensity is stronger with those obtained through Monte Carlo Simulation. It may also aid in designing the best model for coatings and corrosion for the durability of metal constructions.

질소를 함유한 양친매성 그래핀 양자점 합성

  • O, Ye-Rin;Mun, Byeong-Jun;Sin, Dong-Heon;Kim, Sang-Jin;Lee, Sang-Hyeon;Kim, Tae-Uk;Park, Min;Bae, Su-Gang
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.352.1-352.1
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    • 2016
  • 양자점은 나노미터 크기의 반도체 결정으로 밴드갭에 따라 광학적, 전기적 성질이 달라지는 독특한 성질을 가지는 형광물질으로 활발히 연구되고 있다. 중금속을 기반으로 한 양자점은 높은 발광효율과 광안전성을 가지며, 가시광선 영역에서 빛을 내는 특징을 가지고 있다. 그러나 중금속을 사용하기 때문에 독성이 있어 인체나 환경에 유해하여 응용 연구에 제한적이다. 반면에, 탄소 기반의 양자점은 중금속 기반의 양자점과 비슷한 성질을 가질 뿐만 아니라, 높은 용해도와 낮은 독성으로 인해 생체적합성이 높다는 장점이 있다. 이를 이용하여 발광다이오드(LEDs), 태양전지, 광촉매 뿐만 아니라 바이오이미징, 바이오센서 등 생물학분야에도 응용 될 수 있다. 본 연구에서는 Bottom-up 합성 방법으로 유기전구체를 이용하여 질소를 함유하고 있는 양친매성 탄소 양자점(N-GQDs)을 합성하였다. 합성에 사용한 유기전구체는 기존에 보고된 유기전구체와 다르게 반응 진행 중에도 pH 측정 결과 중성을 나타내며, 반응 온도($225^{\circ}C$)와 유사한 온도에서도 pH 값은 여전히 6.0 이상의 값을 나타냈다. 중성을 띄는 특징으로 인해 추가적인 산제거 과정이나 표면안정화 과정이 필요 없다는 장점을 가지고 있다. 합성된 N-GQDs는 높은 결정성의 원형구조를 가지며, 원자힘현미경(AFM) 분석을 통해 높이가 ~ 1.5 nm 미만으로 3층 이하의 두께로 형성되었음을 확인하였다. 또한, 적외선 분광법(FT-IR) 분석을 통해 O-H기, 방향족 고리의 C = C (또는 C = N)기 및 C-N기가 각각 ~3250, ~1670과 ~1140 cm-1에서 확인할 수 있다. 합성된 양자점을 유기태양전지의 active layer에 소량(2 wt%) 첨가하여 양자점의 광학적, 전기적 성질을 확인하였다. 비교군 유기태양전지보다 N-GQDs가 첨가된 유기태양전지의 외부양자효율(PCE)이 7.3%에서 8.4%로 약 20%가 증가하는 것을 보였다. 이는 양자점이 상대적으로 흡수가 약한 단파장 영역의 빛을 흡수하고 PL을 내어 active layer로 에너지 트랜스퍼 현상이 일어나 전자전달을 원활하게 해 주기 때문이다. 앞으로 본 연구의 가능성과 추가적인 연구를 통해 더 많은 분야에 응용되기를 기대한다.

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The Calculation of Illuminance Distribution in Complex Interior using Montecarlo Simulation (몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 다면 공간의 조도계산)

  • Kim, Hee-Chul;Chee, Chul-Kon;Kim, Hoon
    • The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.7 no.6
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    • pp.27-33
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    • 1993
  • In order to improve complicated construction and complex control which are didvantage of optimal PWM technique aimed at harmonic elimination method, this paper presented MRA(Mode1 Reference Adaptive) PWM technique that gating signal of inverter is generated by comparing the reference signal with the induced feedback signal at the reference model of load. Design of controller is composed of microprocessor and analog circuit. MRA PWM technique used in the paper is able to compensate the degradation of voltage efficiency to be generated by the ratio of the output voltage to the DC supply voltage being low for using conventional sinusoidal PWM technique. When the trapezoidal signal is employed as the reference signal. the low order harmonics of line current can be reduced and the switching pattern is made by on-line computation using comparatively simple numerical analysis.

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Polymerization and Application of Contact Lens Materials (콘택트렌즈 재료의 합성과 응용에 관한 연구)

  • Song, Kyung-Sek;Lee, Jong-Heon;Sung, A-Young
    • Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
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    • v.8 no.2
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    • pp.129-134
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    • 2003
  • A wide variety of unsaturated vinyl derivatives can be induced to undergo free-radical chain polymerization. The capability to carry out a thermodynamically feasible polymerization relies on its kinetic feasibility on whether the proceeds at a reasonable rate under a given set of reaction conditions. Initiator or promoter is often required to achieve the kinetic feasibility. Only a few unsaturated monomers including methyl methacrylate(MMA) are known to absorb light between 250 and 500 nm which is the most convenient wavelength range. Also, the polysilanes with unusual optical and electronic properties have been used as ceramic precursors, deep UV photoresists, photoconductors. The hydrosilation has been used to make many interesting types of silicon containing polymers such as copolymer, dendrimers. Bulk polymerization of monomers with different molar radio of hydrosilanes(9:1 through 1:9) were performed. A quartz test tube charged with monomer and hydrosilane was degassed and irradiated with 250 nm UV for 6 hours. The polymer was taken in toluene, precipitated in hexane, filtered off, and dried. It was found that the initiators appeared to competitively and concurrently function as both chain initiation and transfer agents in the polymerization of vinyl monomers.

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A Study on Monte Carlo Simulation by Beam Scattering in Resin of New Austria Tunnel Method for Safety of Industrial Disaster (산업재해 안전을 위한 New Austria Tunnel Method 수지에서 빔산란에 관한 Monte Carlo 시뮬레이션에 관한 연구)

  • Kim, Ki-Jun;Lee, Joo-Youb
    • Journal of the Korean Applied Science and Technology
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    • v.29 no.3
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    • pp.473-479
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    • 2012
  • The influences of scatterer and absorber in turbid material by light scattering were interpreted for the scattered intensity and wavelength. The molecular properties have been studied by Monte Carlo simulation in resin of New Austria Tunnel Method. It has been found that the effects of optical properties in scattering media could be investigated by the optical parameters(${\mu}_s$, ${\mu}_a$, ${\mu}_t$). Monte Carlo Simulation method for modelling of light transport in the civil engineering and construction field was applied. The results using a phantom were discussed that the distance from source to detector is closer, and scattering intensity is stronger with those obtained through Monte Carlo Simulation. It may also aid in designing the best model for coatings and corrosion for the durability of metal constructions.