• 제목/요약/키워드: 인자 최적화

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4개의 칩이 적층된 FBGA 패키지의 휨 현상 및 응력 특성에 관한 연구 (Numerical Analysis of Warpage and Stress for 4-layer Stacked FBGA Package)

  • 김경호;이혁;정진욱;김주형;좌성훈
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.7-15
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    • 2012
  • 최근 모바일 기기에 적용되는 반도체 패키지는 초소형, 초박형 및 다기능을 요구하고 있기 때문에 다양한 실리콘 칩들이 다층으로 수직 적층된 패키지의 개발이 필요하다. 패키지 및 실리콘 칩의 두께가 계속 얇아지면서 휨 현상, 크랙 및 여러 다른 형태의 파괴가 발생될 가능성이 많다. 이러한 문제는 패키지 재료들의 열팽창계수의 차 및 패키지의 구조적인 설계로 인하여 발생된다. 본 연구에서는 4층으로 적층된 FBGA 패키지의 휨 현상 및 응력을 수치해석을 통하여 상온과 리플로우 온도 조건에서 각각 분석하였다. 상온에서 가장 적은 휨을 보여준 경우가 리플로우 공정 조건에서는 오히려 가장 큰 휨을 보여 주고 있다. 본 연구의 물성 조건에서 패키지의 휨에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 EMC의 열팽창계수, EMC의 탄성계수, 다이의 두께, PCB의 열팽창계수 순이었다. 휨을 최소화하기 위하여 패키지 재료들의 물성들을 RMS 기법으로 최적화한 결과 패키지의 휨을 약 $28{\mu}m$ 감소시킬 수 있었다. 다이의 두께가 얇아지게 되면 다이의 최대 응력은 증가한다. 특히 최상부에 위치한 다이의 끝 부분에서 응력이 급격히 증가하기 시작한다. 이러한 응력의 급격한 변화 및 응력 집중은 실리콘 다이의 파괴를 유발시킬 가능성이 많다. 따라서 다이의 두께가 얇아질수록 적절한 재료의 선택 및 구조 설계가 중요함을 알 수 있다.

반응표면분석을 이용한 녹차 첨가 찐빵제조의 최적화 (Optimization of Steamed Bread Making with Addition of Green Tea Powder Using Response Surface Methodology)

  • 오유경;김창순;장덕순
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.451-459
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    • 2002
  • 찐빵에 녹차가루를 첨가해서 기능성 찐빵의 최적 제조공정조건을 알아보기 위하여 반응표면분석을 이용하였다. 찐빵제조에는 밀가루 단백질 함량이 12.5%인 강력분과 단백질 함량이 10.5%인 혼합분(50% 강력분+50% 박력분)을 사용하였다. 최적공정조건을 추적하기 위한 RSM의 반응표면모형에 녹차첨가량(X$_1$), 혼합시간(X$_2$), 발효시간(X$_3$)을 인자로 포함시켰다. 반응값은 녹차첨가 찐빵의 부피, 퍼짐율, 기계적 조직감 및 표면광택, 매끈함, 기공의 균일성을 측정치로 하였다. 그 결과 녹차첨가 찐빵제조의 최적조건은 강력분을 사용한 경우에는 녹차첨가량 1.1%, 발효시간 51분 7초, 혼합시간 12분 46초로 나타났고, 혼합분을 사용한 경우에는 녹차 첨가량 3.2%, 발효시간 39분 55초, 혼합시간 11분 8초로 나타났다. 따라서 혼합분으로 찐빵을 제조할 때 녹차가루의 첨가량을 더 증가시킬 수 있음을 알았다. 관능검사에서도 강력분 녹차찐빵보다는 혼합분 녹차찐빵이 전반적인 기호도가 높은 것으로 나타났으므로 녹차의 기능성을 살린 찐빵을 제조하기 위해서는 강력분보다는 단백질 함량이 낮은 혼합분을 사용해야 할 것으로 판단된다.

반응표면분석법을 이용한 오가피의 열수 추출조건 최적화 (Optimizing the Hot-water Extraction Conditions for Acanthopanacis cortex Using Response Surface Methodology)

  • 김인호;김성호;권중호
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.512-520
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    • 2008
  • 오가피(Acanthopanacis cortex)의 유효성분 및 항산화적 특성을 조사하기 위하여 반응표면분석법에 의하여 열수추출 특성을 모니터링 하여 최적추출조건을 설정하였다. 총 추출수율의 최적조건은 추출온도 $84.28^{\circ}C$, 추출시간 3.59 hr 및 시료에 대한 용매비 18.37 mL/g이었고, 유효성분 eleutheroside E에 대한 최적조건은 $81.16^{\circ}C$, 3.56 hr, 19.06 mL/g, 총 페놀성 화합물에 대한 최적조건은 $88.45^{\circ}C$, 4.33 hr, 21.12 mL/g 등으로 각각 나타났다. 각 변수에 대한 회귀식을 도출하여 공정 인자별 오가피의 총 추출수율, 유효성분 eleutheroside E와 chlorogenic acid 함량 및 항산화적 특성에 대한 최적추출조건을 superimposing한 결과, 추출온도 $81{\sim}88^{\circ}C$, 추출시간 $3.5{\sim}4.3hr$ 및 시료에 대한 용매비 $18{\sim}21mL/g$의 범위로 각각 예측되었다. 오가피의 유효성분과 항산화적 특성에 대한 열수추출조건의 예측값은 실제값과 유사하였다.

저급 수리미의 젤 강도 증강을 위한 첨가물의 최적화 (Optimization of Ingredients Formulation in tow Grades Surimi for Improvement of Gel Strength)

  • 최영준;이호수;조영제
    • 한국수산과학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.556-562
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    • 1999
  • 전분은 종류에 관계없이 첨가량을 증가시킴에 따라 gel 강도는 저하하였으며, RA급 냉동 surimi은 전분의 종류에 큰 영향을 받지 않은 반면, A급은 감자전분 및 수식 옥수수전분이 농도 증가에 따른 gel 강도 감소에 가장 적은 영향을 미치는 것으로 나타났다. WPC, DEW 및 SPI는 첨가량이 증가함에 따라 gel 강도는 감소하였으나, BPP는 gel 강도를 증가시키는 것으로 나타났으며, 이 같은 효과는 RA급에서 현저하였다. BPP의 gel 강도 증가 효과는 낮은 변성온도와 열 변성에 따른 구조 변화가 어육 gel의 matrix 강화에 영향을 미치는 것으로 판단된다. RA급을 이용한 어육 gel 제조시 백색도에 큰 영향을 미치지 않는 $2\%$ 범위 내에서 gel 강도 강화를 위해 사용할 수 있는 것으로 나타났다. Gel 강도 1000$\times$g를 제한 인자로 하였을 때, 냉동 surimi의 소모량이 가장 적은 formulation은 A급에서는 A급 surimi $37.8\%$ DEW $6.6\%$, 전분 $3.4\%$ 였으며, RA급에서는 RA급 surimi $40.9\%$, DEW $9.1\%$, 전분 $0.9\%$이었다.

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유역 확대 적용을 위한 L-THIA ACN-WQ 모형의 개선 (Improvement on L-THIA ACN-WQ model for expanded application to the watersheds)

  • 금동혁;박윤식;류지철;전지홍;임경재
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.315-315
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    • 2018
  • L-THIA ACN-WQ 2016 모형 개선 연구에서는 침투량 산정, 다중 기상지점 등 유역 규모 확대를 목적으로 엔진 개선과 모형의 최적 매개변수 선정을 위해 최적화 알고리즘을 활용한 자동보정 모듈을 개발하였다. 개선된 침투량 초기손실 산정 계수를 적용한 침투량 산정 방법을 Green-Ampt 모형의 침투량 산정 결과와 비교한 결과 편차는 매우 작았으며, Green-Ampt 모형을 통해 산정된 침투량 범위 내에 분포되어 개선된 침투량 산정 방법의 결과가 유효한 값을 의미하는 것으로 나타났다. 이렇게 도출된 초기손실 산정 계수를 관계식으로 개발하여 L-THIA ACN-WQ 2018 모형 내에서 CN에 따른 초기손실량이 산정되도록 하였고, 이를 기반으로 침투량 및 기저유출량이 산정된다. 유역 규모 확대를 위해 다중 기상지점이 적용되도록 엔진 코드를 개선하였으며, 평창A와 고부A 유역을 대상으로 단일 기상지점과 다중 기상지점 적용에 따른 유출 해석을 유량지속곡선을 통해 비교 한 결과 다중 기상지점 적용에 따라서 평창A와 고부A 유역 모두 유황구간이 크게 달라지는 것으로 나타났다. 특히 고부A 유역은 우황 변동 특성이 크게 나타났는데, 지역적 강우 특성이 뚜렷한 유역에서는 유출해석에 매우 중요한 영향인자로 작용되는 것으로 알 수 있었다. 마지막으로 L-THIA ACN-WQ 2018모형을 이용함에 있어 유역 특성에 알맞은 최적 매개변수 산정을 위해 유량 및 TN, TP 자동보정 툴을 개발하였다. 자동보정툴은 2개의 보정방안으로 개발하였다. 첫 번째는 유역 전체에 대해 하나의 최적매개변수를 도출하는 것이며, 두번째는 유역 내 다중 보정 지점을 통해 소유역별 최적매개변수를 도출하는 것이다. 이를 통해 사용자는 모형의 활용 목적 및 가용 가능한 보정 자료 등을 고려하여 모형의 최적 매개변수를 도출할 수 있다. 이렇게 개선된 L-THIA ACN-WQ 2018 모형을 총량단위유역 한강 평창A와 금강 고부A에 적용한 결과 유량은 NSE 0.76, 0.85로 매우 높게 나타났으며, TN, TP의 NSE는 0.64 ~ 0.86 로 매우 높은 적용성 결과가 도출되었다. Ryu(2016)의 연구 결과와 비교해보면 평창A는 NSE와 $R^2$ 수치로는 큰 차이를 보이지 않았지만, 유량 모의에서 일별 예측값 변화 폭에 큰 변화가 있는 것으로 나타났다. 기존 L-THIA ACN-WQ 2016모형 결과에서는 일별 유량의 변동성이 매우 크지만, L-THIA ACN-WQ 2018 모형에서는 일별 유량 변동폭이 크게 감소하여, 유량 모의에 큰 개선 효과가 있는 것으로 나타났다

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가뭄전망을 위한 주간 강우-유출 모형의 개발 및 적용 (Development of weekly rainfall-runoff model for drought outlooks)

  • 강신욱;전근일;남우성;박진혁
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.214-214
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    • 2019
  • 가뭄이 '심함' 단계 이상 도달 시에는 매주 수문분석을 수행하여 가뭄전망을 수행하여야 한다. 이를 위해서는 기상청의 강수량과 기온 등의 기상예측 자료가 필요하다. 현재 기상청에서는 3개월 기상전망으로 월단위 강수량과 평균기온을 매월 제공하고 있다. 1개월 전망에서 4주의 강수량합과 평균기온을 제공하고 있다. 하지만, 향후 4주간을 전망하는 1개월 전망에서는 1주단위의 강수량과 평균기온이 아닌, 4주간의 강수량합과 평균기온을 1주일 단위로 업데이트해 WINS에 제공하고 있다. 1주단위의 강수량과 평균기온을 취득하기 어려워, 평년 일단위 강수량과 평균기온 자료를 사용하여 4주간의 자료를 1주 단위로 분할하는 방법을 사용하였다. 주간단위 수문자료의 처리를 위해 국제표준기구(ISO)에서 제시하는 기준(ISO 8601)에 따랐다. ISO 8601은 월요일부터 일요일까지를 1주로 정의하며 현재 사용하고 있는 날짜체계와 1대1로 대응되도록 하였다. 예를 들면 1981년 2월 22일은 '1981-W07-7' 또는 '1981W077'로 표시한다. 표시된 형식은 1981년 7번째 주 일요일을 뜻한다. 이 기준에 따라 수문자료를 정리할 수 있도록 프로그램을 개발하였다. 주간 단위 잠재증발산량 계산은 월잠재증발산량 프로그램을 1주단위로 계산할 수 있도록 수정 및 보완하여 개발하였다. 수정 및 보완한 부분은 외기복사(外氣輻射)량 계산부분이다. 외기복사량은 지구가 태양을 1년 주기로 공전하므로 특정 위도에서 특정날짜에 따라 복사량이 달라지므로 주간단위의 월요일부터 일요일에 해당하는 날짜의 외기복사량을 각각 계산하고 이를 평균하여 주간단위 대푯값으로 사용하도록 하였다. 계산된 주간단위 외기복사량과 최고 최저기온을 입력하여 Hargreaves식에 의해 잠재증발산량을 계산한다. 융적설을 포함한 주단위 강우-유출 모형의 매개변수를 추정하기 위해 전국 24개 지점의 수문자료를 사용하였다. abcd 모형과 융적설모듈의 초기값 포함 11개 매개변수를 SCE-UA 전역최적화 알고리즘으로 추정하였다. 추정된 유역의 매개변수는 토양배수, 토양심도, 수문지질, 유역특성인자를 사용한 군집분석 결과에 의해 113개 중권역에 할당하였다. 개발된 주간단위 강우-유출 모형은 비교적 단기 가뭄전망을 위해 사용된다. 계산된 유량은 자연유량이며, 전국 취수장 수량, 하수처리장 방류수, 회귀수를 반영하여 지점별 유량을 계산하여 가뭄전망에 사용되고 있다.

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선박의 연료품질 기반 군용선박의 연료품질 적용가능성 분석 (Feasibility Study of Fuel Property for Fuel Processing Design on Ship and Warship)

  • 황광택
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.281-286
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    • 2021
  • 국제해사기구는 최근의 황함유량 규제강화에 따라 선상의 배출가스 오염문제를 최근 선제적 대응방침을 제시하고 있다. 물론, 연료유 품질향상 및 배출가스 저감에 대한 논의 또한 지속적으로 진행되고 있는 상황이다. 국제적으로 가장 큰 관심사 중 하나인 연료유 품질정보는 황 함유량 기준이 현행 3.5%에서 2020년까지 0.5%로 한층 더 강화된 규정을 적용하게 되면서 그 관심이 증가되고 있다. 선사 및 수급자 측면에서 고려해보면, 연료유의 기본품질은 국내외적인 연료유 정보, 기본성상, 실선 및 함정의 적용을 위한 특성간의 상관성 정보까지 확대된 개념이라고 볼 수 있다. 이와 관련하여, 본 논문에서는 ISO 8217에 의한 기본 연료유 품질분석 결과를 제시하고, 연료의 점화성, 분산성, 기타특성에 대해서 분석하였다. 또한, 선박용 연료유 샘플과 희석율에 따라 점화성, 분산성을 분석하였고, 군용 연료유의 기본품질을 인용자료와 실험실 내 산출값 내에서 확인하고자 하였다. 물론, 현재의 연료유의 기본품질에 대한 규격이 일반적으로 통용되고 있으나, 연료유의 성상과 조성이 매우 복잡한 상황이다. 즉, 그 기본품질에 대한 해석이 매우 어려운 것은 기본규격의 범위를 벗어나는 사례가 다수 존재하고 있기 때문이다. 연료유의 기본품질과 선박에서의 운항최적화, 군용연료에서의 연료효율이라는 측면에서 연료유의 기본품질에 대해서 다양한 인자분석은 매우 핵심이라고 판단하고, 희석에 따른 그 기준의 적용 범위에 대해서 가능성을 제시하고자 하였다.

식물성 유산균 혼합물을 활용한 환경 폐수의 정화능력 평가 (Evaluation of Purification Capacity of Vegetable Lactobacillus fermentum Culture System in Closed Environmental Waste Water)

  • 이득식;김남균;심수용;이동진;윤원병
    • 산업식품공학
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    • 제15권1호
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    • pp.22-27
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    • 2011
  • 본 연구에서는 강원도 춘천지역에서 발생하는 환경 오폐수를 시료로 하여 미생물을 혼합하여 제조한 수질정화제를 실제 하천과 호수의 오염환경과 유사한 배양기내에서 생물학적반응을 시켜오염물질의정화정도를측정하고평가하였다. 사용된 미생물은 식물성 유산균(vegetable Lactobacillus fermentum), 효모(Saccharomyces cerevisiae)와 고초균(Bacillus subtilis)이다. 두가지의미생물혼합제를투입하여정화정도를 실험하였다. 실제 하천에 투입하여 정화되는 과정과 유사하게 반응을 시키고자 반응 온도는 $21({\pm}3)^{\circ}C$로 하였으며 완전교반을 진행하였다. 사용한 시료의 오폐수의 오염도와 미생물에 의한 정화정도를 평가하기 위하여 총질소 함량과 총인 함량을 측정하였다. V.L.F.와 S.C.의 혼합물로 구성된 혼합제의 경우 총질소함량을 감소시키는데 매우 효과적임을 보여주었으며, V.L.F., S.C.,와 B.S.로 구성된 혼합제의 경우 그 총인의 함량을 저감화하는데 효과적임을 알 수 있었다. 본 실험에서 얻어진 실험 데이터를 통하여 V.L.F.와 S.C.의 혼합제가 오폐수의 정화반응에서 나타나는 반응상수값을 도출하였으며 그 값은 0.178 $day^{-1}$이었다. 본 연구의 결과를 바탕으로 저감화하고자 하는 성분에 따라 미생물의 종류와 그 혼합비를 조절하는 최적화과정이 필수적임을 알 수 있었으며 또한 곡선적합으로 도출한 반응상수값은 미생물을 이용하여 호수와 하천의 정화정도를 simulation함에 필요한 실험인자로서 응용이 가능하게 되었다.

터널식 공동구 최적단면 설계기술 개발: 해외 표준단면 사례 및 설계기준 분석 (Development of optimal cross-section design methods for bored utility tunnels: case study of overseas typical cross-sections and design criteria)

  • 박광준;윤경렬
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.1073-1090
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    • 2018
  • 국내 공동구는 주로 신도시 개발사업에 포함되어 건설되었기 때문에 모두 개착 BOX 형태를 이루고 있으나 기존 시가지를 대상으로 독자적 공동구를 건설 중인 해외의 경우 터널식 공동구 형태를 주로 채택하고 있다. 공동구의 사회적 요구가 큰 중심가 도심지는 교통량이 많아 장기적으로 차로를 차단하거나 우회 차로 설치가 곤란한 것이 일반적이므로 터널식 공동구 설치가 합리적이라 하겠다. 이러한 터널식 공동구 활성화를 위해 공동구 최적 설계용량 및 수용시설(전력, 통신, 상수도 등)별 상호 영향인자(열간섭 및 전식, 유지관리 효율성 등)를 고려한 최적화된 단면설계 기술력을 확보할 필요가 있다. 터널식 공동구의 최적단면 설계기술이란 결국 공동구내 수용시설의 최적 배치기법을 도출하는 것이라 할 수 있다. 이러한 설계기법 도출을 위해 우선적으로 해외의 터널식 공동구(Shield TBM, Conventional Tunneling) 내공단면 적용 사례를 조사하여, 단면 내 수용시설의 배치현황, 부대시설 설치 등의 특징을 분석하고, 또한 국내 외의 공동구 설계기준 및 지침서에서 제시하고 있는 내공단면 설계(배치)와 관련한 기준사항들을 정리 분석할 필요가 있다.

Rod 코팅을 이용한 Poly(methyl methacrylate) 비드의 단일층 형성 및 단일층 구조에 미치는 용매, 계면활성제, 플라즈마 처리의 영향 (Fabrication of Poly(methyl methacrylate) Beads Monolayer Using Rod-coater and Effects of Solvents, Surfactants and Plasma Treatment on Monolayer Structure)

  • 김다혜;함동석;이재흥;허강무;조성근
    • 접착 및 계면
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    • 제20권1호
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    • pp.1-8
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    • 2019
  • 균일한 단일층(monolayer)의 형성은 박막 두께에서의 특성을 유지하면서 차광, 반사방지 등의 물리적, 화학적 기능을 강화할 수 있는 중요한 수단이다. 이전 연구에서도 여러 코팅 방법으로 단일층을 구현하였으나, 공정이 복잡하고 대면적화 하는데 어려움이 있었다. 이에 본 연구에서는 소량의 용액으로 대면적 코팅이 가능한 로드 (rod) 코팅법을 사용하여, $20cm{\times}20cm$ PET 필름 기판 위에 마이크로미터 크기의 PMMA 비드를 가장 치밀한 형태인 HCP(hexagonal closed packing)가 되도록 코팅을 진행하였다. 끓는점과 증기압이 다른 용매의 사용과 계면활성제의 적용, 플라즈마 처리를 통한 기판 에너지의 변화를 통해 형성되는 단일층의 수준을 관찰하였다. 본 연구를 통해 비드의 메니스커스, 용매와 비드의 인-척력, 표면에너지를 포함한 코팅 조건을 최적화함으로써, 최종적으로 단위면적당 비드가 차지하는 정도인 입자의 커버리지를 초기 대비 약 20% 정도 향상시켰고, 단일층에 영향을 주는 인자들을 확인하였다. 본 결과는 기존에 연구되었던 코팅 방법에 비해 간단하고 빠르게 대면적의 단일층(monolayer)을 형성할 수 있기 때문에, 광학필름과 센서 등 첨단 분야로의 잠재적 응용 가능성이 높다.