• Title/Summary/Keyword: 원자효율적반응

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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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Low-temperature synthesis of graphene structure using plasma-assisted chemical vapor deposition system

  • Lee, Byeong-Ju;Jeong, Gu-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.212-212
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    • 2016
  • 2차원 탄소나노재료인 그래핀은 우수한 물성으로 인하여 광범위한 분야로 응용이 가능할 것으로 예상되어 많은 주목을 받아왔다. 이러한 그래핀의 응용가능성을 실현시키기 위해서는 보다 손쉽고 신뢰할 수 있는 합성방법의 개발이 필요한 실정이다. 그래핀의 합성 방법들로 흑연을 물리적 및 화학적으로 박리하거나, 특정 결정표면 위에 방향성 성장의 흑연화를 통한 합성, 그리고 열화학기상증착법(Thermal chemical vapor deposition; T-CVD) 등의 합성방법들이 제기되었다. 이중 T-CVD법은 대면적으로 두께의 균일성이 높은 그래핀을 합성하기 위한 가장 적합한 방법으로 알려져 있다. 그러나 일반적으로 T-CVD공정은 원료 가스인 탄화수소가스를 효율적으로 분해하기 위하여 $1000^{\circ}C$부근의 온공정이 요구되며, 이는 산업적인 응용의 측면에서 그래핀의 접근성을 제한한다. 따라서 대면적으로 고품질의 그래핀을 저온합성 할 수 있는 공정의 개발은 필수적이다. 본 연구에서는, 플라즈마를 이용하여 원료가스를 효율적으로 분해함으로써 그래핀의 저온합성을 도모하였다. 퀄츠 튜브로 구성된 수평형 합성장치는 플라즈마 방전영역과 T-CVD 영역으로 구분되며, 방전되는 유도결합 플라즈마는 원료가스를 효율적으로 분해하는 역할을 한다. 합성을 위한 기판과 원료가스로는 각각 전자빔 증착법을 통하여 300nm 두께의 니켈 박막이 증착된 실리콘 웨이퍼와 메탄가스를 이용하였다. 저온합성공정의 변수로는 인가전력과 합성시간으로 설정하였으며, 공정변수의 영향을 확인함으로써 그래핀의 저온합성 메커니즘을 고찰하였다. 연구결과, 인가전력이 증가되고 합성시간이 길어짐에 따라 원료가스의 분해효율과 공급되는 탄소원자의 반응시간이 보장되어 그래핀의 합성온도가 저하가능함을 확인하였으며, $400^{\circ}C$에서 다층 그래핀이 합성됨을 확인하였다. 또한 플라즈마 변수의 보다 정밀한 제어를 통해 합성온도의 저온화와 그래핀의 결정성 향상이 가능할 것으로 예상된다.

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이온빔 보조에 의한 Al 표면의 에칭 및 산화막 형성

  • 김종민;권봉준;이주선;김명원;김무근;오성근
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.133-133
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    • 2000
  • 알루미늄 산화막은 알루미늄 전해 커패시터의 유전재료로 많이 사용되고 잇다. 기존의 생산 공정은 양극 산화법에 의한 산화막 형성으로 대부분이 이러한 습식 공정으로 생산되고 있다. 이 양극 산화법 방식은 장점도 있으나 폐기물이 많이 발생되는 단점이 있다. 본 연구에서는 폐기물의 발생을 획기적으로 줄일 수 있고 산화막 형성 효율을 높일 수 잇는 방식으로 activated reactive evaporation(ARE)을 도입하였다. 이 방식은 electron-beam에 의해 알루미늄을 증착시킬 때 plasma를 챔버 내에 발생시켜 활성 반응으로 알루미늄 원자가 산소와 반응하여 기판위에 Al2O3가 증착되는 것이다. 이 방식은 기계적 작동이 단순하고 증착이 되는 여러 변수들의 독립적 조절이 가능하므로 증착을 제어하기 쉽기 때문에 바로 산업 현장에서 적용될 수 있을 것으로 전망되어 본 연구에 도입하게 되었다. 기판은 유전용량을 증가시키기 위하여 알루미늄 원박을 에칭하였다. 이것은 기판으로 쓰일 알루미늄의 표면의 표면적을 증가시키기 위한 것으로, 알루미늄 전극의 표면적을 확대시키면 유전용량이 증가된다. 99.4%의 50$\mu\textrm{m}$와 60$\mu\textrm{m}$ 두께의 알루미늄 원박을 Ar 이온빔에 의해 1keV의 에너지로 20mA로 에칭을 하였다. 에칭 조건별로 에칭상태를 조사하였다. 에칭 후 표면 상태는 AFM으로 관찰하였다. 화성 실험은 진공 챔버 내의 진공을 약 10-7 torr까지 내린 후, 5$\times$10-5 torr까지 O2와 Ar을 주입시킨 다음 filament에서 열전자를 방출시키고 1.2 kV의 electrode에 의해 가속시켜 이들 기체들의 플라즈마를 발생시켰다. e-beam에서 증발된 알루미늄과 활성 반응을 이루어 기판에 Al2O3가 형성되었다. 여러 증착 변수들(O2와 Ar의 분압, 가속 전압, bias 전압 등)과 산화막의 상태 등을 XPS(X-ray photoelectron spectroscopy), AFM(Atomic Force Microscopy), XRD(X-Ray Diffraction), EXD로 조사하였다.

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Information Technology and Social Science Information Services (정보기술과 사회과학 정보봉사)

  • Jeong Dong-Youl
    • Journal of the Korean Society for Library and Information Science
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    • v.25
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    • pp.295-324
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    • 1993
  • 최근 정보기술의 급속한 발달 따라 사회 전반적인 체제의 정보화 현상으로 개인이나 조직의 활동이 정보와 밀접한 관련성을 가지게 됨으로써 이용자의 정보 수요에 적합한 정보원을 제공하는 매개자의 기능을 수행하고 있는 정보전문가의 역할이 한층 더 부각되고 있다. 이러한 영향이 도서관이나 정보센터의 모든 활동에 파급됨에 따라 정보를 수집, 가공, 분석. 저장 및 전달을 담당하고 있는 정보 전문가는 종래의 문헌중심봉사(book-based service)에서 정보중심봉사(information-based service) 형태로 역할 변환이 요구되고 있다. 특히 주제전문 봉사를 담당하고 있는 사서나 정보전문가는 이러한 정보기술의 파급효과를 더욱 실감하고 있는 실정이다. 이러한 상황에서 본 연구는 첫째, 정보기술의 발달이 사회과학 분야의 정보봉사에 미치는 영향과 효과를 살펴보고. 둘째로 사회과학 분야 정보제공을 위한 정보시스템의 특성 분석과 정보기술을 매체로 이용하고 있는 정보전문가의 정보기술에 대한 인식을 실증적으로 분석하고 있으며, 마지막으로 정보사회에서 다양한 정보제공을 담당할 사회과학 정보전문가의 새로운 역할 모델을 제시하고 있다. 사회과학 분야의 정보제공을 효율적으로 수행하기 위한 정보시스템의 구축은 학제적 성을 지니고 있는 사회과학 전반에 대한 이해와 특성을 파악함으로써 가능하다. 사회과학의 연구대상은 인간 상호작용에 관한 지식의 전반적인 분야를 포괄하고 있어 많은 주제분야가 서로 중복되거나 상호 호환적인 성격을 지니고 있기에. 사회과학 정보시스템이 이용자의 정보요구에 만족을 주기 위해서는 이용자의 유형, 정보요구의 형태 및 그 해결방안에 일차적 관심을 가져야한다. 사회과학 분야의 정보유통 체제를 살펴보면, 대부분 통계자료나 단편적인 데이타로 시작되는 원자료가 사회과학자나 연구자에 의해 "지적 변환(intellectual transformation)" 과정을 거쳐 논문이나 저서 등과 같은 정형화된 문헌의 형태로 나타나게 된다. 정형화된 문헌이 다른 이용자의 요구에 효율적으로 이용되기 위하여 다시 "서지적 변형(bibliographic transformation)" 과정이 수반됨으로써 도서관이나 정보센터의 정보시스템에서 문헌검색이 가능하게 된다. 정보기술의 발달과 보급 이전에는 서지적 변형 단계에서 대부분 정보제공시스템의 역할이 종결되었으나, 최근 정보기술의 활용으로 서지적 변형 후 각종 정보자료의 색인과 초록 및 네트웍 화를 통한 자동화 과정이 이루어짐으로써 이용자의 정보요구에 최대의 만족을 제공할 수 있는 정보자료의 체계적인 분석과 효율적인 통제로 포괄적인 정보관리 차원으로 이전되고 있음을 알 수 있다. 사회과학 분야를 담당하고 있는 사서를 대상으로 실시한 설문조사에서 새로운 정보기술의 활용에 따른 정보전문가의 인지적 혹은 업무 적 변화가 매우 긍정적인 방향으로 뚜렷이 나타나고 있음을 알 수 있다. 정보기술을 이용하고 있는 대부분의 사서들은 정보기술이 그들의 정보봉사 업무를 쉽게, 빠르게. 그리고 정확하게 처리하고 있으며, 새로운 정보기술 습득에 호의적인 반응을 보이고 있다. 아울러 정보기술의 이용에 따른 추가적인 책임이나 의무가 수반되고 있는 것으로 나타나고 있으며, 정보기술이 정보전문가의 역할을 완전히 대체할 정도로 위협을 느끼고 있지는 않는 것으로 조사되고 있다. 종합적인 반응은 대부분의 사서들이 정보 봉사 업무에 정보기술의 활용을 매우 바람직한 것으로 보고 있으며. 이용자 요구를 극대화하기 위한 정보관리에 필수불가결 한 도구로 인식하고 있다. 과거의 유능한 사서나 정보전문가는 자관의 정보원에 대한 철저한 이해로 이용자의 요구에 봉사하는 것으로 간주되었으나, 현재 그리고 미래의 유능한 정보전문가는 자관은 물론 국가적 혹은 세계적인 정보원에 접근할 수 있는 정보원 관리 능력은 물론 정보기술의 활용과 이용자에 대한 교육적 능력을 동시에 지녀야 할 것으로 여겨진다. 이러한 관점에서 사회과학 분야의 정보제공을 담당하고 있는 정보전문가의 새로운 역할을 크게 이용자 보조 역할, 주제전문가 역할. 시스템 전문가 역할, 그리고 정보원 관리자 역할로 구분할 수 있다.

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Output Characteristics of Multikilowatt Chemical Oxygen-Iodine Laser (수 kW급 Chemical Oxygen-Iodine Laser의 출력특성)

  • 김택수;김성훈;권성옥;최윤동;김철중
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.08a
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    • pp.102-103
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    • 2000
  • 화학레이저는 화학연료의 반응에서 생성되는 막대한 화학에너지를 이용하여 레이저를 발생시키며, 반응하는 화학연료의 양에 따라 수천 kW의 고출력을 낼 수 있는 가장 강력한 레이저이다. 화학레이저인 Chemical Oxygen-Iodine Laser(COIL)는 염소기체(Cl$_2$)를 염기성 과산화수소수 용액과 반응시켜 고에너지의 여기산소(O$_2$($^1$$\Delta$))를 생성시키고 여기산소가 다시 요오드 원자와 반응하면서 1.3 $mu extrm{m}$ 파장의 레이저를 발생시킨다.(1)-(2) 이와같은 COIL 레이저는 발진효율이 높고 포화 강도가 높아 수십 kW 급의 고출력이 용이하게 이루어 질 수 있으며 광섬유 전송시 광손실이 가장 적어 레이저 빔의 원격 전송에 의한 재료가공에 적합한 레이저이다. 가공용레이저로 많이 사용하는 $CO_2$ 레이저에 비해 발진 파장이 짧으므로 재료의 광흡수율이 높아 일반 산업분야의 용접/절단에서 기존의 $CO_2$ 레이저를 대체할 것으로 기대되는 상용성이 큰 레이저이다.(3)-(4) 또한 COIL은 우수한 집속 특성을 유지하면서도 고출력의 개발이 가능하다. 이미 외국에서는 비록 단시간 동안 동작하지만 수백 kW급이 실현되었으며 수천 kW 급 고출력 항공기탑재형 COIL 이 수백 km의 거리에서 미사일을 요격하기위해 지금 개발중에 있다.(5) 일반 산업용 광섬유에 의해 쉽게 전송되는 파장인 1.315 $\mu\textrm{m}$ 인 수십 kW 급 COIL 은 조선 등의 중공업산업용 및 원자력 제염/해체분야에서 다용도 기술로서 광범위하게 사용될 것이다. COIL은 다양한 재료와 다양한 두께의 구조물 절단, 표면처리 그리고 용접에도 이용될 수 있다. COIL의 산업화는 빠르게 발전하고 있으며 산업용으로써 장시간 연속사용이 가능한 20-30 kW급 시설이 곧 개발될 것으로 기대된다. 따라서 개발될 고출력 화학레이저가 앞으로 원자력시설의 해체시 작업자의 안전성 향상에 크게 기여할 수 있게 되었다.(6) 여기서는 화학레이저인 COIL 장치와 기본적인 원리, 그리고 염소유량에 따른 출력특성등을 살펴보기로 하겠다. (중략)

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전기연구소설립을 촉구함

  • 양재권
    • 전기의세계
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    • v.24 no.4
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    • pp.3-5
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    • 1975
  • 우리 인간은 그들이 개발한 과학과 기술에 의하여 자연 중에 존재하는 많은 자원을 그들의 생활에 도움이 되는 물체로 바꾸어 왔고 각종 에너지를 그들이 필요로 하는 형태로 바꾸었으며 또 그들이 사는 환경을 더욱 안락하도록 개조하여 왔다. 인간에 계속해서 현재와 같이 생활상태를 향상시키며 번영을 시도한다면 과학기술개발은 영원히 계속될 것이다. 이 과학기술개발에 관한 노력은 과거에는 가치관의 차이로 국가간의 노력의 차이가 있었으나 현재는 선후진국을 막론하고 과학기술에 의한 공업진흥이 국가사회의 경제개발의 원동력이며 그 생활향상의 열쇠가 된다는 것을 다 깨닫고 있다. 이와 같은 과학기술과 인간생활과의 숙명적인 관계중에서도 전기학술과 인간관계는 타과학과의 관계보다 훨씬 깊은 바가 있다. 우리는 호수에 물의 위치 에너지, 석탄이 가지고 있는 열에너지, 바람이 가지고 있는 운동에너지 등을 비롯하여 최근에 발견된 원자에너지까지도 이를 전기에너지로 변환시켜서 이용하고 있다. 장래 어떠한 에너지가 새로 개발되더라도 전기에너지로 변환되어 현재와 같이 우리 생활에 기여할 것은 틀림없다. 이는 전기에너지의 사용편리성으로 볼 때 이의를 제기할 사람은 없을 것이다. 따라서 각종에너지를 전기에너지로 바꾸는 발전기술과 이 장치의 제조공업, 이를 수요지까지 수송하는 송변전기술과 이 장치의 제조공업, 공장에서 사용되는 전기기기들의 운전사용기술과 가정에서 소요되는 전기기기의 제조공업 이상 전기공업의 여러 방치에 소요되는 원자재의 제조공업 등 소위 전기기술은 인간생활과 절대 불가분의 기술이며 앞으로도 인류의 존재와 더불어 영원한 발전을 계속할 것이다. 전기기술발전없이 인간사회와 국가의 산업발전을 기대한다는 것은 어리석은 일이라 아니할 수 없다. 가까운 장래 우리나라 계통이 당면하여야 할 계통제어에 관한 몇가지 문제를 고찰하고저 한다. 단 개개의 문제에 관한 구체적인 해석 또는 검토에 관하여는 다음 기회에 미루기로하고, 우선 여기서는 당면문제로서 대처하지 않으면 안될 자동주파수제어문제및 계통의 경제운용문제만에 한정하여, 이것을 우리나라의 현상과 관련시켜 개설하고, 이들의 자동화에 관한 기본적인 문제를 간단히 적어 보겠다. 가능하다. 제작완료된 ASIC은 기능시험을 완료했으며 실제 line-of-sight(LOS) 시스템 구현에 적용중이다. 시대를 살아 갈 회원들이다. '컨텐츠의 시대'가 개막되는 것이며, 신세기통신과 SK텔레콤은 선의의 경쟁 과 협력을 통해 이동인터넷 서비스의 컨텐츠를 개발해 나가게 될 것이다. 3배가 높았다. 효소 활성에 필수적인 물의 양에 따른 DIAION WA30의 라세미화 효율에 관하여 실험한 결과, 물의 양이 증가할수록 그 효율은 감소하였다. DIAION WA30을 라세미화 촉매로 사용하여 아이소옥탄 내에서 라세믹 나프록센 2,2,2-트리플로로에틸 씨오에스터의 효소적 DKR 반응을 수행해 보았다. 그 결과 DIAION WA30을 사용하지 않은 경우에 비해 반응 전환율과 생성물의 광학 순도는 급격히 향상되었다. 전통적 광학분할 반응의 최대 50%라는 전환율의 제한이 본 연구에서 찾은 DIAION WA30을 첨가함으로써 성공적으로 극복되었다. 또한 고체 염기촉매인 DIAION WA30의 사용은 라세미화 촉매의 회수 및 재사용이 가능하게 해준다.해준다.다. TN5 세포주를 0.2 L 규모 (1 L spinner flask)oJl에서 세포간의 응집현상 없이 부유배양에 적응,배양시킨 후 세포성장 시기에 따른 발현을 조사한 결과 1 MOI의

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$\b{W}$형 3-Loop 발전소에 대한 일체형 가연성 흡수봉 경제성 평가

  • 박상원;장도익;정선교
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05a
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    • pp.213-218
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    • 1996
  • 가압 경수로의 노심설계에 있어서 제한된 우라늄 자원의 효율적인 이용을 위한 다양한 방안으로 장주기 운전, 고 방출연소도 및 저누출 장전모형 등을 강구하고 있는 추세이다. 이러한 노심들은 원자로 운전주기 전반에 걸친 공간적 출력 분포 제어와 잉여반응도 제어를 위해 가연성 흡수봉을 사용하고 있으며 이와 관련 하여 가연성 흡수봉에 대한 전략등이 다 각도로 검토되고 있으며 다양한 노심에 대한 최적의 가연성 흡수봉 혹은 그 전략에 대해 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 웨스팅하우스형 3-Loop 발전소에 대해, 장주기 (18 개월-480 EFPD), 저누출 장전 모형 전략을 채용하여, Er$_2$O$_3$, Gd$_2$O$_3$, ZrB$_2$의 일체형 가연성 흡수봉에 대한 노심특성 및 경제성을 평형노심개념을 적용, KNFC가 노심설계에 사용하고 있는 APA(ALPHA/PHOENIX-P/ANC) 8.0.0 코드 체계를 이용하여 평가하였다. 노심특성에 대해서는 감속재 온도계수, 첨두출력인자, 잔존흡수봉효과 및 노심 연소거동에 대한 평가가 수행되었고, 동일한 주기길이(480 EFPD) 에 대한 우라늄 적재량에 대해 원광비, 변환비, 농축비, 가공비 그리고 이자율 등을 고려하여 핵주기 경제성 평가 코드인 POCO 코드를 이용하여 경제성을 평가하였다.

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RIE기반 저결함 결정질실리콘 표면 Texturing패턴 연구

  • Jeong, Ji-Hui;Yun, Gyeong-Sik;Lee, Byeong-Chan;Park, Gwang-Muk;Lee, Myeong-Bok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.283-283
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    • 2010
  • 17~18% 대역의 고효율 결정질실리콘 태양전지를 양산하기 위하여 국내외에서 다양한 연구개발이 수행되고 있으며 국내 다결정실리콘 태양전지 양산에서도 새로운 구조와 개념에 입각한 공정기술과 관련 장비의 국산화에 집중적인 투자를 진행하고 있다. 주지하는 바와 같이, 태양전지의 광전효율은 표면에 입사되는 태양광의 반사를 제외하면 흡수된 광자에 의해 생성되는 전자-정공쌍의 상대적인 비율인 내부양자효율에 의존하게 된다. 실제 생성된 전자-정공쌍은 기판재료의 결정상태와 전기광학적 물성 등에 의해 일부가 재결합되어 2차적인 광자의 생성이나 열로서 작용하고 최종적으로 전자와 정공이 완전히 분리되고 전극에 포집되어 실질적인 유효전류로 작용한다. 16% 이상의 고효율 결정질 실리콘 태양전지 양산이 요구되고 있는 현실에서 광전효율 개선 위해 가장 우선적으로 고려되어야 할 변수는 입력 태양광스펙트럼에 대한 결정질 실리콘 표면반사율을 최소화하여 광흡수를 극대화하는 것이라 할 수 있다. 현재까지 다결정 실리콘 표면을 화학적으로 혹은 플라즈마이온으로 50-100nm 직경의 바늘형 피라미드형상으로 texturing 함으로 단파장대역에서 광반사율의 감소를 기대할 수 있기 때문에 결정질실리콘 태양전지효율 개선에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 고효율 다결정실리콘 태양전지 양산공정에 적용하기 위해 마스크를 사용하지 않는, RIE기반 건식 저반사율 결정질실리콘 표면 texturing 패턴연구를 수행하였다. 마스크없이 표면 texturing이 완료된 시료들에 대하여 A1.5G 표준태양광스펙트럼의 300-1100nm 파장대역에서 반사율과 minority carrier들의 life time 분포를 측정하고 검토하여 공정조건을 최적화 하였다. 저반사율의 건식 결정질실리콘 표면 texturing에 가장 적합한 플라즈마파워는 100W 내외로 낮았고 $SF_6/O_2$ 혼합비율은 0.8~0.9 범위엿다. 본 연구에서 확인된 최적의 texturing을 위한 플라즈마공정 조건은 이온에 의한 Si표면원자들의 스퍼터링과 화학반응에 의한 증착이 교차하는 상태로서 확인된 최저 평균반사율은 ~14% 내외였고 p-형 결정질실리콘 표면 texturing 패턴과 minority carrier의 life time 상관는 단결정이 16uS대역에서 14uS대역으로 감소하는 반면에서 다결정은 1.6uS대역에서 1.7uS대역으로 오히려 미세한 증가를 보여 다결정 웨이퍼생산과정에서 발생하는 saw-damage 제거의 긍정적 효과와 texturing공정의 표면 결함발생에 의한 부정적 효과가 상쇄되어 큰 변화를 보이지 않는 것으로 해석된다.

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고효율 태양전지를 위한 ICP-RIE기반 결정질 실리콘 표면 Texturing 공정연구

  • Lee, Myeong-Bok;Lee, Byeong-Chan;Park, Gwang-Muk;Jeong, Ji-Hui;Yun, Gyeong-Sik
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.315-315
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    • 2010
  • 결정질 실리콘을 포함하는 태양전지의 광전효율은 표면에 입사되는 태양광의 반사를 제외하면 흡수된 광자에 의해 생성되는 전자-정공쌍의 상대적인 비율인 내부양자효율에 의존하게 된다. 실제 생성된 전자-정공쌍은 기판재료의 결정상태와 전기광학적 물성 등에 의해 일부가 재결합되어 2차적인 광자의 생성이나 열로서 작용하고 최종적으로 전자와 정공이 완전히 분리되고 전극에 포집되어 실질적인 유효전류로 작용한다. 16% 이상의 고효율 결정질 실리콘 태양전지양산이 요구되고 있는 현실에서 광전효율 개선 위해 가장 우선적으로 고려되어야 할 변수는 입력 태양광스펙트럼에 대한 결정질 실리콘 표면반사율을 최소화하여 광흡수를 극대화하는 것이라 할 수 있다. 이의 해결을 위하여 대기와 실리콘표면 사이의 굴절률차이가 크면 클수록 태양광스펙트럼에 대한 결정질 실리콘의 광반사는 증가하기 때문에 상대적으로 낮은 굴절률의 $SiO_x$$SiN_x$와 같은 반사방지막을 광입력 실리콘표면에 증착하여 광반사율 저감공정을 적용하고 있다. 이와 더불어 결정질 실리콘표면을 화학적으로 혹은 플라즈마이온으로 50-100nm 직경의 바늘형 피라미드형상으로 texturing 함으로 광자들의 다중반사 등에 기인하는 광흡수율의 증가를 기대할 수 있기 때문에 태양전지효율 개선에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 이해된다. 본 실험에서도 고효율 다결정 실리콘 태양전지 양산공정에 적용 가능한 ICP-RIE기반 결정질 실리콘표면에 대한 texturing 공정기술을 연구하였다. Double Langmuir 플라즈마 진단시스템(DLP2000)을 적용하여 사용한 $SF_6$$O_2$ 개스유량과 챔버압력, 플라즈마 파워에 따른 이온밀도, 전자온도, 포화이온전류밀도, 플라즈마포텐셜의 공간분포를 모니터링하였고 texturing이 완료된 시료에 대하여 A1.5G 표준태양광스펙트럼의 300-1100nm 파장대역에서 반사율을 측정하여 그 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 간략히 정리하면 Si texturing에 가장 적합한 플라즈마파워는 100W, $SF_6/O_2$ 혼합비는 18:22, 챔버압력은 30mtorr 등이고 이에 상응하는 플라즈마의 이온밀도는 $2{\sim}3{\times}10^8\;ions/cm^3$, 전자온도는 14~15eV, 포화전류밀도는 $0.014{\sim}0.015mA/cm^2$, 플라즈마포텐셜은 38~39V 범위 등이었다. 현재까지 얻어진 최소 평균반사율은 14.2% 였으며 최적의 texturing패턴 플라즈마공정 조건은 이온에 의한 Si표면원자들의 스퍼터링과 화학반응에 의한 증착이 교차하는 플라즈마 에너지 및 밀도 상태인 것으로 해석된다.

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Azomethine Yilde Forming Photoreaction of N-(Tributylstannyl)methylphthalimide (N-(트리부틸스탄일)메틸프탈이미드의 아조메틴 일리드 형성 광화학 반응)

  • Jeong, Ho-Cheol;Park, Ki-Hyun;Park, Hea-Jung;Cho, Dae-Won;Yoon, Ung-Chan
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.53 no.3
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    • pp.302-307
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    • 2009
  • Investigation was conducted to examine whether photochemical reaction of N-(tributylstannyl)- methylphthalimide generates an azomethine ylide intermediate in its excited state as its silyl derivative N-(trimethylsilyl)methylphthalimide which has been observed to form an azomethine ylide. The irradiation of N-(tributylstannyl)methylphthalimide in $D_2O-CH_3$CN generates mono-deuterated N-methylphthalimide as an exclusive product which supports the efficient generation of azomethine ylide intermediate and its trapping by water molecule through a proto-destannylation pathway. However the generated tributylstannyl subsitiuted ylide was not observed to be trapped with a dipolarophile such as methyl acrylate and acrylonitrile present in the reactions which is in contrast with the ylide from N-(trimethylsilyl)methylphthalimide.