상품의 개발을 위해서는 개발과 양산이라 하는 크게 2가지의 단계가 필요하다. 따라서 이에 필요한 부품을 관리하는 것에도 개발과 양산에 따라서 관리되어야 한다. 본 논문은 전자소자 품번 체계를 개발 및 양산 단계에 따라 표준화하고, 이를 기반으로 BOM 시스템을 구축한다. 이후 HL만도 내의 System에 이관하여 표준화된 품번을 활용한 System BOM 및 이력 등을 관리할 수 있을 것이다. 이는 각 연구소에서 공용화 환경을 구축할 수 있고, 구매, 품질 등 부서에서의 체계적인 환경 구축 수립을 통해 업무 수행에 많은 개선이 있을 것으로 예상된다.
$CuInSe_2$계 태양전지는 동시 증발공정으로 최고 효율 약 20%를 얻었으나, 동시 증발법은 대면적화 및 조성 균일도 조절에 어려움이 있다. 이에 반해 스퍼터링 및 셀렌화 공정은 동시 증발법에 비해 대면적의 조성 조절 및 생산속도가 뻐른 장점이 있다. 이에 따라 스퍼터링 및 셀렌화 공정을 통해 CIS 태양전지를 양산화 하려는 시도가 전세계적으로 활발히 진행중이다. 그러나 연구소 및 학교를 중심으로 연구가 진행되어 박막 증착 공정 및 단계별 박막 특성이 많은 부분 밝혀진 동시 증발공정에 비해, 몇몇 기업을 중심으로 연구가 진행되고 있는 스퍼터링/셀렌화 공정의 경우 공정 조건 및 이에 따른 박막 특성/형성기구에 대한 정보가 거의 없는 상태이다. 따라서 본 연구에서는 CuIn 및 Cu 타겟을 동시 스퍼터링하여 전구체를 만든후 이를 셀렌화하여 CIS 박막을 성장시키고, 특히 열처리 단계별 상분석을 통해 CIS 형성기구를 고찰하고자 하였다.
1995-96년 양산단층 지역의 한국자원연구소 지진관측망에 기록된 미소지진을 복합단층면해의 방법으로 해석하였다. 양산단층 지역에서는 주향 15 ± 3도에 경사 60 ± 8도, 면선각 140도의 역단층이거나, 북서-남동 방향, 즉 주향 128 ± 3도, 경사 56 ± 8도, 면선각 37도의 역단층으로 분석되었다. 응력의 주압축 방향은 동북동-서남서 방향이고 이 응력에 의해 단층은 역단층 운동이 포함된 주향이동을 이루는 것으로 추정된다. 이 방향은 영월지진을 비롯, 이전 연구에서 구해진 한반도 주변의 응력장 방향과 유사하다.
우리나라의 단층에 대한 고지진학적 연구는 1994년 이후 양산단층과 울산단층대를 따라 본격적으로 시작되었다. 양산단층대의 경우, 평해, 유계, 언양-통도사 등에서 부분적으로 고지진 활동을 나타내지만, 울산단층대의 경우 단층의 북부와 남부 일부를 제외하고 전 구간에서 단층운동 기록이 나타난다. 고지진에 의한 단층운동의 이력을 보면 양산단층의 경우 유계지역 일부를 제외하고 주로 20여만년 이전 기록이 대부분이다. 한편, 울산단층의 경우 운동 시기는 30만년 전 이후 수천년 전까지로 매우 최신까지의 기록이 나타나, 양산단층보다 최근까지 활동해오고 있음을 알 수 있다. 단층운동의 특성은 양산단층은 주로 우수주향이동이 우세하며, 울산단층은 역단층운동이 우세하였다. 이는 이 지역 일대에서 최근 발생하고 있는 지진들의 단층운동 감각과 유사함을 보인다. 평균변위율을 통해 단층의 활동도를 평가하는 일본의 경우에 대비할 경우, 양산단층의 평균변위율인 0.1~0.04 m/ka은 C 등급에 해당하며, 울산단층대의 평균변위율인 0.2~0.06 m/ka는 B-C 경계 등급에 해당한다. 각 단층대의 일부 구간에서 외국의 최대변위-규모 경험식에 기초하여 구한 최대 지진규모는 양산단층대의 유계단층에서는 평균 6.8, 울산단층대의 갈곡단층에서는 7.0의 값을 얻었다. 앞으로 이들 단층대의 분절화, 역사지진과의 관계 등 많은 해결과제가 남아있다.
본 연구는 최근 전력화가 완료되어 양산이 진행 중인 K5 방독면에 대한 공정품질 수준을 평가하기 위하여 통계적 공정관리 기법을 활용하여 양산 단계 및 로트 별 분석을 수행하였다. 렌즈의 접착강도는 K5방독면의 기술적 요구사항 중 유일하게 생산 공정 간 평가하는 항목으로, 초도 및 2차 양산간 획득된 고무안면부와 렌즈 사이의 접착정도를 측정한 시험결과를 바탕으로 기술통계 및 통계적 공정관리 기법을 적용하여 분석하였다. 기술통계 분석결과에 따르면 초도 양산 대비 2차 양산 공정에 대한 결과가 더 좋음을 나타내고 있었다. 통계적 공정관리 기법인 관리도 분석과 공정능력지수에 대한 양산 단계 별 분석결과, 공정품질 수준 또한 양산이 진행됨에 따라 향상되고 있음을 확인 할 수 있었다. 이는 공정이 점차 안정화 되고 업무 숙련도에 의해 개선이 되고 있음을 보여주고 있었다. 이에 초도 및 2차 양산 간 획득된 성능시험 결과를 바탕으로 향후 3차 양산을 위한 기초자료로서 활용하고자 한다. 더불어 린6시그마의 DMAIC[Define(정의)-Measure(측정)-Analyze(분석)-Improve(개선)-Control(관리)] 방법론을 통해서 K5방독면의 품질향상 등의 목표달성을 수행할 예정이다.
SOFC 발전 시스템은 친환경 고효율 에너지 발전 미래 에너지기술로서 개발의 초점이 되고 있다. SOFC는 연료전지 발전 기술 중 최고효율과 최장 수명을 가지며 유일하게 기존 발전기술과 가격 경쟁이 가능한 것으로 알려지고 있다. 현재 분산 발전용으로 개발이 진행되고 있으며 향후 중앙발전, 휴대용, 가정용 및 수송용 등으로 그 시장이 확대될 것으로 예상된다. 분산 발전 SOFC 개발을 위해서는 시스템 Scale-up이 기술 확보가 관건이며 특히 스택 제조 비용의 2/3 이상을 차지하는 대면적 단전지 제조 공정 기술 개발이 필요하다. 단전지 대면적화는 원가 절감 및 성능 개선을 기대할 수 있게 하므로 분산 발전 SOFC 상용화를 위한 핵심 기술이라 할 수 있다. 그러나 기존의 국내 SOFC 연구는 시스템이나 소형 단전지 위주로 진행되어 왔으며 대면적 단전지 제조를 위한 핵심 공정 기술에 대한 연구는 취약한 상황이다. 또한 랩스케일의 소규모 연구를 뛰어넘는 양산 기술 개발에 대한 연구는 전무한 실정이다. 또한 재료 및 공정 적합성을 요구하는 대면적 SOFC 단전지의 양산 기술 개발을 위해서는 원료 분말 및 기초소재의 국산화를 통한 제조 공정 윈도우를 확대하여 제조 수율을 향상하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 그동안 포스코파워(주)에서 대면적 SOFC 단전지 양산 기술 개발을 위해 추진 중인 $400cm^2$급 대면적 SOFC 단전지의 제조 및 성능에 대한 연구 결과를 발표하고자 한다. 또한 대형 단전지 제조 공정의 재현성, 상용화 수준의 성능, 내구성 및 경제성 확보를 위한 공정 개선을 위한 포스코파워(주)의 연구 현황 및 양산 기술 확보를 위한 제조 윈도우 확보 전략에 대해 발표하고자 한다.
CIS계 화합물 태양전지는 높은 광흡수계수와 열적 안정성 및 Ga 조성 조절을 통한 밴드갭 조절이 용이해 고효율 박막 태양전지로 각광 받고 있다. CIS 태양전지의 광 흡수층 제조 방법으로는 여러 가지 방법이 있지만 본 연구에서는 가장 높은 에너지 변환 효율을 달성한 Co-Evaporation 방법을 사용하기로 하였다. 미국의 NREL의 경우 Co-Evaporation 방법을 사용해 20%의 에너지 변환 효율을 달성한 바가 있다. 하지만 이러한 효율의 태양전지는 실험실에서 연구용으로 제작한 아주 작은 면적으로 태양전지 양산화에 그대로 적용하기는 힘들다. 따라서 CIGS 태양전지의 양산화 적용을 위해 대면적화가 필수적이다. 본 연구에서는 기존의 3 stage 방식을 이용해 광흡수층을 증착하여 최적화 조건을 연구하였다. 또한 기판의 면적 증가에 따라 효율과 Voc, Jsc, F.F가 얼마나 감소하는지 실험하여 보았다. 기판은 soda lime glass를 사용 하였으며 후면 전극으로 약$1{\mu}m$ 두께의 Mo를 DC Supptering 방법을 이용해 증착하였다. 다음으로 약 $2{\mu}m$이상의 광흡수층을 Co-Evaporation 방법을 이용하여 증착 하였으며 buffer층으로는 약 50nm의 CdS층을 CBD방법을 이용하여 제조 하였다. TCO층으로 약 50nm의 i-ZnO와 약 450nm의 Al-ZnO를 RF Sputtering 방법을 이용하여 증착 하였다. 마지막으로 앞면 전극으로 약 $3{\mu}m$의 Al을 Thermal Evaporation 방법으로 증착하였다. 태양전지 소자의 면적은 $0.49cm^2$, $25cm^2$, $100cm^2$로 각각 면적을 달리하며 효율을 비교 분석하였다.
전해질 센서 감지막으로 사용되어 온 PVC 감지막은 센서 표면과의 낮은 부착력으로 인하여 센서 수명을 단축시켰고, 감지막의 규격화와 양산화가 어려웠다. 이러한 문제를 해결하고자 감지막 용액은 중성 캐리어(ionophore), 고분자 지지체(TEOS:DEDMS=1:3), 용매(에탄올) 그리고 촉매(염산)들을 혼합하여 sol-gel 방법으로 제조하였다. 그리고 감광성 고분자물질(THB30)로 만들어진 마이크로풀(micropool)내에 리프트-오프(lift-off) 기법으로 감지막을 형성하였다. 제작된 전해질 센서는 MISFET(metal-insulator-semiconductor field-effect transistor)의 전형적인 전기적 특성을 보였다. K-, Ca-, Na-ISFET은 넓은 농도범위에서 각각 53, 25, 50 mV/decade의 감도를 보였다. 감응시간은 약 90초이며 드리프트는 약 0.05 mV/hour였다. Sol-gel 법과 리프트-오프 기법은 감지감 형성에 적용될 수 있었으며, 센서의 규격화와 양산화를 개선시킬 수 있을 것으로 기대된다.
세계경제가 만성적으로 저미한 상태에서, 전세계적으로 자동차 생산도 크게 성장하기를 바랄 수 없는 상황이 계속 되고 있다. 한편, 승용차의 기술면에서는, 배기가스 규제대응기술의 개발이 일 단락되고, 석유사정도 일단은 안정상태를 유지하고 있는 가운데, 자동차 본래의 기능 및 유용성을 높이기위한 기술개발에 힘을 기울여 왔다. 승용차의 구동방식에 대해서도 FF(Front Engine, Front Drive)방식이 세계적인 추세이고, 더욱이 4WD(사윤구동차)의 보급이 주목되고 있다. 또 이지 드라이브(Easy Drive)화에의 움직임도 강하여 AT(Automatic Transmission, 자동변속기)가 부착된 자동차의 비율이 검증하고 있으며, 유체토오크 컨버어터(Fluid Torque Converter)와 유 성치차장치(Planetary gear)식의 변속 장치를 조합한 AT는 전자제어기술에 의한 정확한 제어로 그 완성도가 더욱더 높아지고 있다. 또 종래로부터 새로운 AT로서의 기술동향이 주목되고 있 었든 CVT(무단변속기)도 실용화 기술의 개발이 진척되어 일부 양산화 모델의 발표도 있으며, CVT가 AT중에서 그위치를 크게 차지하게 될 날도 머지않은 것으로 생각된다. 이하 근년 관심이 높아지고 있는 4WD 및 AT를 중심으로 승용차의 구동방식과 그 기구의 동향을 해설하기로 한다.
차세대 디스플레이로 부각되는 FPD(Flat Panel Display)의 제작과정에서 수행되고 있는 기존의 배기 봉착 공정을 진공 인-라인 방식으로 대체함으로써 PDP나 FED의 생산성 및 효율성을 혁신적으로 높일 수가 있다. 매우 취약한 진공실장 기술 및 관련 장비를 개발함으로써 FPD 양산화에 절대적으로 필요한 패널의 생산성 및 수율, 수명을 높일 수 있다. 국내 첨단산업의 경우 생산 장비의 해외 의존도가 너무 높아 국가 기술경쟁력 약화의 한 원인이 되고 있으므로 FPD의 개발 초기단계에서부터 장비 제작업체와의 유기적 협력을 통해 필수적 생산 장비의 조기개발을 통해 장비 국산화를 이룰 수 있다. 본 고에서는 현재 21세기 차세대 신기술 산업으로 평가받고 있는 평판디스플레이의 진공 인-라인 실장 기술을 할 수 있는 경원대학교에서 자체 개발한 진공 인-라인 실장과 장비에 대해 기술하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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