• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2011년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.27-33
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• 2011

HCPV(High Concentrated PV) systems have well known for CPV market all over the world. Low concentration type silicon based modules have been introduced in the market. But low cost of standard flat silicon modules made them useless nowadays. High cost of compound semiconductor solar cell reduced cost effective cpv module production than that of recently silicon solar cell. In order to overcome increasing cost of CPV module, we study middle concentration type fresnel lens simulation using concentrated type silicon based solar cell. Linear type fresnel lens made production of CPV module without secondary optics such as light pipe or light tunnel. This type of fresnel lens design makes more cost effective solution for cpv niche market.

• 한국광학회지
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• 제26권2호
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• pp.83-87
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• 2015

본 논문은 자외선 광학센서 개발에 관한 것이다. 기존에 반도체 기반 자외선 센서를 대체하기 위해 개발된 단주기 광섬유격자기반 자외선 센서에 대한 측정 민감도를 향상시키기 위한 다양한 장치들을 설계하고 실험을 통해 성능을 확인하였다. 최근 연구를 통해 자외선 흡수에 따라 인장력이 유도되는 아조벤젠 폴리머 재료와 장력에 따른 광섬유격자 특성 변화를 조합하여 새로운 자외선 센서의 개념이 제시되었다. 본 연구에서는 광섬유격자 기반 자외선 센서에서 흡수하지 못하고 통과되는 자외선 잔광을 반사판을 이용해서 다시 반사시켜 센서에서 재흡수되는 원리로 센서의 민감도를 향상시켰다. 본 논문에서는 반사판의 종류를 선정하고 반사판의 곡률반경을 최적화하였다. 또한 기존의 원통형 집광렌즈를 이용한 민감도 향상 기술을 접목 시켜 아무런 장치가 없을 때와 비교해서 약 15배의 성능을 향상시키는 결과를 얻었다. 또한 외부 환경 효과를 줄이기 위한 패키지 모듈을 제작하여 적용하고 그 특성을 분석하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권1호
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• pp.63-67
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• 2015

백색 발광 다이오드는 조명과 통신이 동시에 가능하여 많은 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 고출력 백색 LED와 저가형 광 다이오드, 프레넬 렌즈로 구성된 가시광 통신의 특성을 연구하였다. LED 구동회로는 고전력 MOSFET과 MOSFET 전용 구동칩을 사용하여 LED가 고속으로 온오프 되게 스위칭 하였다. 사용한 LED의 대역폭은 8 MHz로 측정되었다. 그러나 실내 조명환경을 고려한 500 lx 조도 하에서 통신 속도는 PIN 광 다이오드인 SFH213의 낮은 스펙트럼 감도와 낮은 신호전력으로 인해 1 Mbps까지만 가능하였다. 시스템 대역폭을 확장하기 위하여 프레넬 렌즈를 적용한 경우 수신단의 PIN 광 다이오드에 LED의 집광된 광 전력이 입사되도록 하여 LED의 대역폭까지 변조될 수 있었다. 프레넬 렌즈에 의한 신호대 잡음비는 40 dB 이상 향상되었다.

• 한국안광학회지
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• 제19권4호
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• pp.471-477
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• 2014

목적: 국소 투과율 현미경을 이용하여 안경렌즈의 투과율 분포를 분석함으로써 렌즈의 광학적 균질성을 연구하고자 한다. 방법: 안경렌즈 표면에 집광된 레이저의 투과율을 광검출기와 락인앰프로 측정하고 그 결과를 분석하였다. 코팅되지 않은 렌즈와 멀티 코팅이 된 렌즈 그리고 누진렌즈가 시료로서 분석되었다. 결과: 누진렌즈와 물리적 자극이 가해진 렌즈의 측정 결과에서 국소 투과율 현미경 분석 결과가 광학 현미경을 통한 측정 결과와 높은 일치도를 보였다. 또한 광학적 결함이 있는 곳에서 투과율의 평균값은 감소하고 표준편차는 증가하였다. 자극이 가해지지 않은 렌즈에서는 반사방지 코팅의 유무가 투과율에 큰 영향을 미치는 것을 국소 투과율 현미경과 일반적 투과율 분석 모두에서 공통적으로 분석되었다. 결론: 시료에 다양한 자극이 가해졌을 때 투과율의 분포에 변화가 생김을 국소 투과율 현미경을 통해 확인하였다. 국소 투과율 현미경을 통한 이러한 분석은 렌즈 혹은 코팅막의 균일도를 평가 혹은 확인할 수 있는 하나의 방법으로 활용될 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.304-304
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• 2012

III-V 화합물 태양전지는 실리콘 등 다른 태양전지에 비해 1sun상 30% 이상의 고효율을 갖고 있고 direct bandgap과 높은 이동도 등의 물질특성과 3족과 5족의 비율 조절로 같은 결정구조에서 에너지 bandgap이 다른 물질들을 만들기에 용이하여 태양전지 스펙트럼의 넓은 영역을 흡수할 수 있는 장점이 있다. 그러나 셀 자체의 물질이 실리콘에 비하여 고가여서 고성능이 요구되는 우주 인공위성 등에 적용이 되었지만, 2000년대 이후로 집광에 적용 가능한 태양전지의 연구를 거듭하여 2005년부터는 값싼 프레넬 렌즈를 이용하여 1 sun에 비해 500배 해당하는 빛을 셀에 집광하여 보다 효율을 증가시킴으로써 지상발전용에도 적용 가능한 셀을 형성하게 되었다. 더불어 태양전지의 효율을 증가시키기 위한 다양한 구조적 변화의 시도도 많이 이루어지고 있다. 최근 실리콘 태양전지의 표면에 texture 구조를 주어 높은 흡수율과 낮은 반사율을 갖게 함으로써 효율을 증가시키는 사례가 많아지고, III-V 화합물 태양전지도 texturing에 의해 증가된 효율을 발표한바 있다. 본 연구에서는 III-V 화합물 InGaP 태양전지의 window층으로 사용되는 InAlP 층에 Metal-assisted chemical etching (mac etching) 방법으로 texture 구조를 형성하여 etching 시간에 따른 InAlP층의 표면 변화와 반사율의 변화를 분석하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권1호
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• pp.31-36
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• 2011

CF(Circular Fresnel) POF(Plastic Optical Fiber) daylighting system is a beam daylighting system utilizing solar direct beam radiation. In this study, a CF POF daylighting system has been introduced, developed and applied to KIER test buildings. The CF POF daylighting system consists of three parts: light collector, light transmitter and light diffuser. The light collector includes a Circular Fresnel lens focusing solar direct illuminance by sun tracking. The light transmitter contains the POF cable which has light transmission loss of 4.5% per meter. The light diffuser has about 80% diffuser efficiency. This study aims to evaluate of POF daylighting system performance. At the results of a CFPOF system performance evaluation, the theoretical CFPOF system efficiency was 41.9% and the actual CFPOF system efficiency at the KIER test building was 37.5%. The difference was due partly to the connecting efficiency.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.96-101
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• 2012

An experimental study was conducted to investigate the performance of a concentrating photovoltaic cell (CPV) against temperature. It is know that a high efficiency of a CPV can be achieved only with proper cell temperature as well as high concentration ratio (CR). This study is concerned with appropriate cooling condition for a liquid-convection cooler for the best performance of a specific CPV. A series of experiments was conducted in a range of cell temperatures as a result of varying cooling conditions, while the concentration ratio was 390 and the solar irradiation flux was higher than 900 $W/m^2$ in outdoor environment. The CPV had a planar dimension of 10 by 10 mm. A Fresnel lens was used as a concentrator, of which the dimension was 221 mm(W) ${\times}$ 221 mm(L) ${\times}$ 3 mm(t) and the transmissivity was known to be 0.8. The cooler was attached to the bottom side of the CPV and had a contact area of 21 mm(W) ${\times}$ 26 mm(L), which was identical to the size of the base plate of the CPV. The coolant temperature was controlled by an isothermal bath and the flow rate was controlled and measured by a flowmeter. The experimental results showed that the average of power efficiency of the CPV decreased from 28.6 % to 24.7 % as the cell temperature increased from $36^{\circ}C$ to $97^{\circ}C$. An appropriate cooling method of a CPV might increase the power conversion efficiency by about 4% for the same concentration ratio. Discussion is included from the viewpoint of the combined efficiency in addition to the power efficiency.

• 한국광학회지
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• 제15권6호
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• pp.519-526
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• 2004

초 미약 생물광자의 이차원적 영상을 얻기 위해 고속 초고감도 CCD 사진기를 검출기로 사용한 실험 장치를 고안하였다. 본 장치에는 식물의 잎으로부터 방출하는 지연광 (delayed luminescence)를 발생시키기 위한 조명 장치를 설치하였으며, 조명 장치와 검출기에 있는 셔터들은 서로 연동되어 동작하도록 이루어졌다. CCD 사진기에 사용된 렌즈계는, 상용렌즈들로만 구성되었는데, 시료에서 나오는 생물광자의 집광 효율 (collection efficiency)을 높이도록 최적화된 렌즈 설계에서 나온 결과를 기초로 하였다. 이 장치들을 다용도 암 상자에 장착하여 사철나무 잎에서 나오는 지연광의 영상을 성공적으로 얻었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권3호
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• pp.299-305
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• 2015

In this paper, we propose a simple and low-cost fabrication method of polymer microlens using solvent-vapor-assisted reflow (SVAR). Metal molds for replication of polymer were fabricated using micro milling and the cylindrical shape of polymer was imprinted using hot-embossing process. The cylindrical shape of polymer was changed to hemispherical lens shape by SVAR. The characteristics of fabricated microlens were evaluated according to the condition of SVAR such as temperature and time. The focal length of polymer microlens could be controlled more easily in low-temperature and long-time condition than in high-temperature and short-time condition. That is, the level of concentrated light to focal point could be improved through the control of temperature and time. Also, we confirmed that toluene was more appropriate solvent than acetone in fabrication of PMMA polymer microlens using SVAR.

• 한국광학회지
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• 제30권3호
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• pp.101-105
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• 2019

LCD의 광 효율을 향상시키기 위해 LCD backlight unit (BLU)의 광원으로 적색, 녹색, 청색의 광원을 사용하였으며, RGB 광은 lenticular lens array (LLA)를 통해 집광되어 각각 컬러 필터의 적색, 녹색, 청색 필터에 색일치되는 조건으로 광이 지나도록 설계하여 시뮬레이션하였다. 광원의 위치에 따라 Type-A와 Type-B 두 가지 방식으로 시뮬레이션을 진행하였으며, 그 결과 LLA를 사용하지 않았을 때와 비교하여 Type-A는 휘도가 210%로 상승하였으며, Type-B는 270% 상승함을 확인하였다. LLA의 최적의 조건은 렌즈의 높이가 $25{\mu}m$, 렌즈 간의 간격이 $3{\mu}m$일 때, 효율이 최대가 됨을 확인하였다.