• 한국산업정보학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.8-15
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• 2004

금속의 표면이나 비금속표면에 다른 금속을 사용하여 피막을 만드는 도금 공정은 산과 알칼리를 사용함에 따라 세척 작업으로서 수소 이온 농도(H+)와 수산이온농도(OH+)를 제어하게 된다 따라서, 본 연구에서는 세척수 투입에 따른 수소 이온 농도(H+)와 수산이온농도 (OH+)를 제어하기 위한 여러 가지 제어 기법을 적용하여 최적의 제어기를 설계하고자 하였으며, 이 결과는 세척수를 효율적으로 투입하여 귀중한 수자원을 절약하고, 산과 알칼리의 일정제어로 인하여 제품의 균등한 생산이 가능할 뿐만 아니라 생산 단가를 낮추어 경쟁력에 기여할 것으로 사료된다. 특히, 개발하고자하는 기법은 수학적 모델을 구하기 어려운 공정에서도 적용이 가능하도록 설계하고자 하였으며, 제어 대상의 변화에도 다른 제어 방법 보다 쉽게 알고리즘을 변화시킬 수 있다는 장점이 있도록 하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.288-290
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• 2005

고분자전해질 연료전지는 자동차, 분산전원 및 이동전원 등에 대한 차세대 에너지원으로 채택 가능성이 높아지고 있다. 고분자전해질 연료전지 시스템의 상용화를 위한 가장 큰 걸림돌 중 한 가지로 가격문제를 들 수 있는데, 연료전지 스택이 전체 가격의 약 $50\%$를 차지하고 있다. 또한 스택을 구성하는 요소 중 분리판의 가격 비중은 약 $30\%$를 차지하고 있어, 분리판의 생산단가 저감은 연료전지의 상용화를 위해 반드시 해결해야 될 문제이다. 본 연구에서는 탄소를 재료로 하는 분리판에 대한 연구를 수행하였으며, 압축성형방식으로 제작된 다양한 복합재료 분리판 및 흑연 분리판에 대한 기계적 강도, 물리적 특성, 화학적 안정성을 조사하였으며, 가흑 운전 시 분리판내에 함유되어있는 고분자 성분의 침출에 의한 연료전지의 성능변화가 발생하는지 확인하였으며 이에 대한 단위전지의 성능평가를 수행하였다. 이러한 결과를 토대로 최적의 압축성형 복합체 분리판 제작 방향을 제시하고, 보다 신뢰성 있는 분리판 성능평가 기준을 확립하고자 하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권5호
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• pp.51-60
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• 2004

반도체 기술의 발달로 회로의 집적도와 복잡도가 증가함에 따라 칩의 생산 과정에서 고장이 발생하는 빈도가 높아지게 되었다. 칩의 수율을 향상시키고, 생산 단가를 절감시키기 위해서 고장의 원인을 찾아내고 분석하는 과정은 매우 중요하다. 그러나 고장의 원인을 분석하는 과정 중 고장의 위치를 찾아내는 데는 많은 시간이 소요된다. 게이트 수준에서의 고장 위치 진단은 물리적 수준에서의 고장 범위를 한정해 줌으로써 고장 위치를 찾는 데 소요되는 시간을 줄 일 수 있다는 데 의미를 갖는다. 본 논문에서는 새로운 방식의 고장 딕션너리 방식과 추가적인 고장 시뮬레이션 방식을 혼합하여, 메모리의 소비를 최소화하면서도 시뮬레이션 수행 시간을 단축시킴으로써 효과적으로 고장 진단을 수행할 수 있는 고장 진단 알고리듬을 제안한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.79.1-79.1
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• 2011

인쇄전자 기술은 기존의 다양한 인쇄 공정에 전자 재료를 적용하여 전자소자 및 전자소자에 적용 가능한 제품들을 생산하는 기술이다. 인쇄 공정은 크게 접촉식과 비접촉식으로 구분할 수 있는데 비접촉식 인쇄 방식의 대표적인 예가 잉크젯과 스프레이 방식을 이용한 인쇄라고 할 수 있다. ESD는 정전기력을 이용한 스프레이 방식의 인쇄 공정으로써 기존의 정전기력만을 이용한 인쇄 방식과는 달리 정전기력과 공압을 동시에 적용하여 상대적으로 빠른 시간 내에 나노 박막의 코팅과 패터닝이 가능한 공정이다. 일반적으로 터치 패널에 사용되는 ITO의 경우는 증착 방식에 의존하고 있어 공정 시간이 길고 생산 단가도 비싸다는 단점이 있다. ESD 코팅의 경우는 기존의 증착 방식이 아닌 직접 인쇄 방식으로 공정 시간과 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다. 투명 전도막 형성에 사용되는 전도성 고분자의 경우 ITO를 대체할 수 있을 만큼의 성능을 지니고 있어 터치 패널용 전극으로 응용할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 ESD 공정을 이용하여 ITO 대체가 가능한 터치패널용 투명전극을 형성하였다. 전도성 고분자의 코팅 두께에 따라 전기적인 특성이 변화하지만 투과도 80%를 전후로 면저항이 $60{\sim}80{\Omega}/{\Box}$의 성능이 나타남을 확인할 수 있었다. 또한 코팅된 투명 전도막을 이용하여 터치패널용 모듈 제작을 통해 동작 여부도 확인할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.329-331
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• 2006

연료전지용으로 많이 사용되는 전불소계 고분자인 Nafion은 좋은 기계적, 화학적 안정성 및 높은 이온전도도에도 불구하고 고가의 생산단가, 높은 메탄올 투과도, 그리고 MEA 재활용 문제 등으로 인해 상업적 응용에 제한이 있다. 본 연구는 불소그룹을 함유한 술폰화된 아릴렌이서계 블록 공중합체 고분자 전해질막의 제조 및 연료전지 특성에 관한 것이다. 이러한 고분자를 제조하기 위하여 양말단에 불소계 비닐기를 가지면서, 상온에서 술폰화 가능한 biphenyl계 단량체와 술폰화가 불가능한 sulfonyl계 단량체를 각각 합성하였으며, 이들로부터 다양한 몰조성과 분자량을 갖는 올리고머를 포함한 일련의 perfluorocyclobutane기를 포함하는 블록 공중합체를 열적 고리화 부가중합을 사용하여 합성하였다. 제조된 블록 공중합체를 상온에서 술폰화제인 chlorosulfonic acid를 이용하여 선택적으로 후술폰화시켜 강산 이온기인 sulfonic acid를 블록 올리고머에 도입하였다. 합성된 고분자들의 연료전지 특성을 Nafion-115와 비교하였다. 술폰화가 되는 올리고머 블록의 비율 증가에 따라 이온교환능력이 증가하였고, 그에 따라 높은 함수율과 이온 전도도를 나타내었으며 건조 및 습윤 상태에서도 기계적 강도가 우수하였다. 최적화된 블록공중합체를 대상으로 MEA를 제조하여 연료전지 초기성능을 측정한 결과 Nafion과 유사한 전기화학적 성능을 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.201-201
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• 2013

ITO는 투명하면서도 전도성이 매우 높은 물질로 디스플레이 분야에서 전극으로 많이 사용된다. 하지만 ITO는 세라믹 물질이기 때문에 공정 단가가 높고, 유연성이 낮아 구부릴 경우 전도성이 파괴되며 충격에도 약하여 flexible한 소자에 적용할 수 없다. 또한 metal diffusion이 잘 일어나는 물질이기 때문에 OLED 소자의 특성을 저해한다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 ITO를 대체하여 graphene을 이용한 투명전극 연구개발이 활발히 진행되고 있다. Graphene은 높은 mobility와 전도도를 가지고 있으며, 높은 열전도성, Young's modulus, 그리고 mechanical flexibility를 가진 물질이다. 최근에 이러한 장점들로 인해 ITO를 대체하는 물질로서 각광을 받고 있지만 graphene은 Cu, Ni과 같은 금속표면에 한정되어 성장하는 문제점을 가지고 있다. 이 graphene 합성방법은 전사과정을 필요로 하며, 이로 인해 낮은 생산성과 낮은 수율을 야기한다. 최근 높은 생산성을 가지는 graphene 전극을 만들기 위해 Reduced Graphene Oxide (rGO) 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 rGO는 산화환원 과정에서 전기전도도와 electron mobility가 완벽히 회복되지 못한다는 문제점을 가지고 있다. 그리하여 본 연구에서는 높은 투과도와 높은 전도도를 갖는 graphene 전극을 얻기 위해서 powdered graphene flake를 사용하였다. Graphene flake를 IPA solvent에 분산시키기 위해 sonicator과 homogenizer를 이용하여 Graphene flake solution을 제작하였다. 그리고 uniform한 전극을 만들기 위해 Spray Coating 방법을 이용하여 PET 기판 위에 graphene flake를 증착시켰다. graphene flake를 이용하여 높은 투과도와 낮은 면저항을 갖는 투명전극을 제작하고, 그 특성을 UV-visible spectrophotometer과 four point probe를 이용하여 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-8
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• 2011

최근 석유 위주의 에너지원에서 가스나 신재생에너지와 같은 새로운 에너지원을 생산 혹은 이용하는 공정들에 대한 연구가 활발한 가운데 이러한 공정들의 상업화를 위해서는 조업 중 에너지 절감과 생산 단가의 경제성 확보가 필수적이며, 이를 위해서는 적합한 공정제어 기법의 도입이 필수적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 지난 50여 년간 공정산업에 적용된 다양한 공정제어 기법 중 큰 기틀이 되는 몇몇 기술을 소개하고, 가스 관련 공정의 응용 예 및 앞으로 나아갈 방향에 대해 논하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.326-326
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• 2011

최근 다양한 종류의 태양전지의 연구가 수행되고 있으며 그 중 박막형 태양전지 및 웨이퍼 실리콘 기반의 태양전지의 경우 태양전지의 효율 및 생산단가를 충족시키는 것에 연구의 목적이 집중되어 있다. 이러한 사항을 만족시키기 위하여 대면적 PECVD기반의 플라즈마 소스를 적용하려는 연구가 진행되고 있으며 결정질의 실리콘 박막 증착에 있어서 다중접합 태양전지 기준으로 효율 10% 내외를 유지하면서 결정질 기준 증착속도 0.5 nm/sec의 성과를 보이고 있다. 하지만 단위 가격 당 전력 생산 단가의 경쟁력을 확보하기 위하여 증착속도의 고속화에 대한 연구가 더욱 진행되어야 한다. 본 연구에서는 새로운 플라즈마 방전 개념으로서 Gas의 분사되는 Jet을 plasma에 통과시켜 증착속도의 향상을 도모하는 plasma 소스를 제시하였다. 새로운 방전 개념을 이용하여 다양한 공정조건인 압력(3~8 torr), Gas ratio([SiH4]/[H2]), RF power에서의 Plasma의 특성을 확인 하였으며 해당 조건에서의 박막 특성을 확인하여 비정질 기준 3 nm/sec, 결정질 기준 결정화도 약 70%의 조건에서 증착속도 2 nm/sec의 결과를 확인하였다. 또한 해당 조건에서의 효율 및 FF, $V_{oc}$, $I_{sc}$를 확인하여 태양전지로서의 적용가능성을 확인하였다. 마지막으로 해당소스의 대면적 적용가능성을 확인하기 위하여 대면적 plasma 개념의 모델중 하나인 In-line 개념의 plasma source로서의 적용 가능성을 제시하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1028-1030
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• 2004

최근 세계시장이 Al-Casting 외함(알루미늄 주물탱크)을 적용한 GCB(Gas Circuit Breaker) 및 GIS(Gas Insulated Switchgear)를 선호하고 있으며, 이는 철재 외함에 비해 많은 이점을 갖고 있기 때문이다. 알루미늄 외함은 철재 용접형 제품에 비해 중량이 가벼워 취급 및 운반이 용이할 뿐 아니라 장기 사용 시에도 발청의 우려가 없으며, 2층 이상의 건물에 신설 또는 증설시 건물의 중량 제한에 따른 제약 조건에서 훨씬 자유롭다. 또한 Casting은 Welding형에 비해 분기부 전계 강도가 유리하고, 알루미늄은 철에 비해 열발생량이 적어 외함크기 축소가 가능하다. 또한 제작공정이 철재 용접외함에 비해 단순하고 대량생산에 유리하다. 이로 인해 외함이 표준화되고 GIS 모듈화가 완성되면 기종별 Series화하여 대량생산 체제 구축에 유리하게 된다. 점진적인 인건비 상승으로 용접형 외함의 단가상승이 예상되며, GCB의 경우 Al Casting형이 원가면에서도 유리하다. 이에 당사 GCB 및 GIS 제품 경쟁력 향상 및 수출시장 적극공략을 목적으로 현행 GCB 및 GIS 철재 용접형외함을 알루미늄 Casting 외함으로의 변경, 개발을 실시하였다. 본 연구에서는 Al Casting 외함을 개발하기 위한 일련의 과정에 대해 소개한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.1108-1114
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• 2010

Nocolok 브레이징을 하기 위해서는 플럭스 용액을 접합부 표면에 도포해야 하는데 저농도 플럭스와는 달리 고농도 플럭스는 필요한 부분만 도포해야 한다. 보통 기존의 브레이징로에서는 고농도 플럭스 도포를 수작업으로 하고 있는데 작업의 비효율성을 초래하고 플럭스 분진 날림 및 열 등으로 인해 작업 환경을 악화시킨다. 그러므로 경제적이고 효율적인 고농도 플럭스 자동 도포 장치의 개발을 통한 품질 향상 및 생산 단가 저감 등이 절실한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 고농도 플럭스 자동 도포 시스템을 설계 및 제작하였고 이를 직접 브레이징로에 장착하여 자동화 공정으로 개선시켜 기피 작업 해소 및 생산성 향상을 이루었다.