Diglycidyl ether of 4,4'-dihydroxy-α-methylstilbene (DGE-DHMS)에 aniline을 2:1의 비율로 첨가한 액정에폭시올리고머인 DD-A를 합성하고 촉매성 경화제인 1-Methyl Imidazole을 이용하여 경화시키며 겔화 및 유리화 시간을 측정하여 액정 변화가 포함된 Time-Temperature-Transition Diagram을 작성하였다. 경화제의 농도가 높아질수록 겔화 및 유리화 시간이 감소함을 확인할 수 있었고 유리화 곡선은 전형적인 S-형태를 보였다.
냉각속도가 재열처리가 AFD 방법에 의해 제작된 76SiO2-14B2O3-6Na2O-4Al2O3 유리박막의 광학적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 유리박막의 열팽창계수는 30$0^{\circ}C$부터 전이온도 사이에서 약 5$\times$10-6/$^{\circ}C$이었으며, 전이온도는 62$0^{\circ}C$였다. 유리박막을 전이온도 이하에서 열처리할 경우 열처리 시간이 증가함에 따라 굴절률은 증가하였으며, 열처리 온도가 증가함에 따라 굴절률의 증가속도는 더 컸다. 열처리온도에 따른 유리박막의 복굴절(TE-TM)감소는 굴절률이 가장 크게 증가하는 온도인 $600^{\circ}C$에서 가장 효과적이다. 한편, 냉각속도가 증가함에 따라 유리박막의 두께는 증가하였으며, 굴절류른 감소하였다.
비닐 형태의 부가중합에 의해 생성된 비결정 폴리노보넨은 주사슬이 고리화합물로 이루어져 있으며, 높은 고체밀도와 유리 전이 온도를 나타내며, 낮은 유전상수를 가지는 특징이 있다. 광학적으로 폴리노보넨은 낮은 투과손실을 가지고 있는데, 광통신 대역인 850 nm에서 삽입 손실이 0.1 dB/cm이고, 복굴절이 0.001을 나타내어 광결합 소자 및 광소자에 응용이 기대된다. 이는 주사슬의 고리화합물에 의해 결정화되지 않아, 유리 전이 온도가 28$0^{\circ}C$로 높으면서 비결정의 투명성을 가지기 때문이다.
현재 PDP(Plasma Display Panel) 상판의 유전체층은 저온에서 소성이 가능한 저융점 유리가 요구되기 때문에 융점을 낮추기에 용이한 PbO계가 주 성분으로 사용되어 오고 있으나. 최근 환경오염 등의 문제점으로 인해 Pb-free을 추구하는 새로운 유리조성의 연구가 많이 수행되고 있다. 이에 본 연구는 이미 PDP의 격벽과 봉착용 조성으로 많이 연구되어진 비스무스계 유리를 고려하여 PDP의 투명유전체용 조성을 찾고자 한다. Bi$_2$O$_3$-ZnO-SiO$_2$3원계를 기본으로 하는 유리조성에 유리망목형성제등을 첨가하여 열적특성과 광학적 특성을 조사하였다. 열적특성은 DTA를 이용하여 유리 전이 점(Tg) 및 융점(Tl)등을 측정하였고 TMA를 이용하여 선팽창계수(CTE)를 측정하였으며 유리섬유를 제조한 후 Littleton softening point (Ts)를 측정하였다. 광학적 특성은 페이스트를 제조하여 스크린프린팅 후 54$0^{\circ}C$~$600^{\circ}C$에서 1-2 h동안 소성하여 투광성을 조사하였다. 그 결과로, 열적특성으로는 400~5$50^{\circ}C$의 Tg, 450~$600^{\circ}C$의 Ts 및 5~11$\times$$10^{-6}$K의 CTE 값을 나타 내었고 광학적 특성으로 투광성은 양호한 특성(60% 이상)을 나타내었다. Bi$_2$O$_3$ 계를 현재 PDP의 투명유 전체에 적용시키기에는 유리용융시에 높은 점도와 환원 등의 문제점을 갖고 있지만 열적특성과 광학특성면에서는 가능성을 제시하여 향후 연구를 할 가치가 있다고 본다.
에폭시 수지의 성형 가공성을 조절하기 위해 반응성 희석제를 사용했을 때의 경화특성 및 경화 후 유리 전이온도의 변화를 조사하였다. 반응성 희석제로 사용한 Butyl gilcidyl ether(BGE) 및 Phenyl glycidyl ether(PGE)함량의 증가에 따라 경화에 따른 발열량과 경화 후 유리 전이온도는 낮아지는 특성이 관찰되었다. 에폭시 수지는 BGE를 사용한 경우 PGE를 사용한 경우보다 더 낮은 유리 전이온도를 보였으며, 희석제의 첨가에 따른 유리 전이온도 변화는 가교점 사이의 분자량 증가 때문으로 해석하였다. 에폭시 수지의 경화 거동을 자촉매 반응에 대한 속도론식으로 해석한 결과 속도상수 $k_1$, $k_2$는 희석제의 양에 따라 감소하였다.
본 연구에서는 Si 및 DSSC의 태양 전지와 LED를 활용하여 제작될 유리 온실을 제작하기 전에 조명시뮬레이션 프로그램인 리룩스를 활용하여 최적의 유리 온실 설계 조건을 찾고자 진행 되었다. 천장의 투과율 15%과 측면의 투과율 40%을 기준으로 한 태양 전지가 다르게 설치되는 점을 감안하여 자연광에 따른 조명 시뮬레이션을 한 결과에 의하면, 유리 온실 건축물은 설계시 태양의 궤도에 대해 90도(북남방향) 배향 설계하는 것이 자연광을 가장 효과적으로 활용 할 수 있는 것을 확인하였고, 유리 온실내의 최적의 식물 성장을 위하여 자연광 조건을 고려한 시간별 인공 광원의 제어를 하는 경우 최대 에너지 절감은 하지인 경우 5.6 kwh (LED 제어 전 대비 42% 수준), 동지인 경우 7.8 kwh (LED 제어 전 대비 58% 수준)의 에너지 절감이 가능하며 광보상점 이상의 최적의 광특성 조건에서 인삼 재배가 가능함을 확인하였다.
이온교환방법은 착색된 유리를 생산하기 위하여 수세기 전부터 연구되어 왔다. 1972년 Izawa와 Nagome가 silicate 유리에 Tl$^{+}$이온을 치환하여 평판 도파로를 만든 후, 이온교환은 도파로나 마이크로 렌즈제작 등에 활발하게 연구되어 왔다. 유리 도파로는 광의 진행손실이 적으며, 광섬유와의 우수한 호환성, 그리고, 제작이 용이하고 가격이 싼 장점 등으로 인하여 많은 연구가 진행되고 있는 재료이다. 그러나, 유리에 이온교환으로 광소자를 만들기 위해서는 굴절률변화를 정확하게 예측해야한다. 따라서, 유리에서 이온들의 확산특성을 정확하게 분석하고 실험적으로 확립하는 연구는 매우 중요하다고 하겠다. (중략)
1997년 설립되어 광학원자재 중심으로 국내시장에 비즈니스를 시작한 (주)제이엠씨글라스(대표 안한철, www.jmcglass.com)는 오직 특수유리산업 한 분야만을 고집하며 전 세계 유수한 특수유리 제조사들과 연계하여 약 3000여종의 다양한 특수유리를 원스톱(One-Stop) 방식으로 국내 및 세계로 공급하고 있다. 2007년부터는 중국 성도에 합작공장을 통해 특수광학에서 수요가 많은 원자재인 파이렉스(Pyrex)를 직접 가공 생산하고 있으며, 국내에는 최근 핸드폰에 들어가는 광학윈도우 생산에 들어가는 등 종합특수유리회사를 지향하며 힘찬 행보를 보이고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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