• 제목/요약/키워드: 초소수성

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고투과성 및 자정기능을 가지는 태양전지 보호필름의 제작 (Fabrication of High-transparent and Self-cleaning Solar Cell Protection Film)

  • 이성환;한강수;신주현;황선용;이헌
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.75.1-75.1
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    • 2011
  • 화석연료의 고갈과 온실가스 배출의 증가로 지속 가능한 친환경 에너지 생산이 요구되는 가운데, 태양광 발전은 이러한 조건을 만족시키는 에너지 생산 방안으로 주목받고 있다. 태양광 발전은 태양 직사광을 이용한 발전 방법 때문에 실외에 설치되어야 하며 이에 따라 외부의 충격이나 오염물질로부터 태양전지 패널을 보호하기 위한 보호층이 필수적이다. 그러나 보호층에 의한 입사광의 반사 및 먼지나 황사에 의한 보호층의 오염 등은 태양전지의 발전 효율을 감소시키는 요인으로 작용하여 이에 대한 대응이 필요하다. 본 연구에서는 PET 필름에 나노 임프린트 리소그래피 및 핫 엠보싱 공정을 이용하여 moth-eye 반사방지 패턴을 형성함으로써 보호층에서의 입사광 반사를 억제하였다. 또한, 이러한 반사방지 패턴에 초소수성 자기조립단분자막을 코팅하여 표면 에너지를 낮춤으로써 먼지 및 황사에 의해 오염되었을 경우에도 빗물에 의해 오염 물질이 쉽게 씻겨 내릴 수 있는 자정기능을 부여하였다. 이러한 반사방지를 통한 입사광 투과량의 향상 및 초소수성 표면에 의한 자정작용에 의하여 태양전지의 발전 효율이 증가되었다.

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피코초 레이저를 이용한 초소수성 표면 제작에 관한 연구 (A Study on Surface Fabrication of Super Hydrophobic using Pico Second Laser)

  • 조일환;이제훈;노지환;이승원
    • 한국정밀공학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.161-169
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    • 2012
  • Recently, a study for the functional surface production of super hydrophobic of natural and biomimetic artificial has attracted much attention. To make process methods of super hydrophobic surface has a variety of ways such as lithography, etching, and laser ablation. However, we were used ultra-shot pulse laser ablation process which has the virtue of more environmental friendliness and simple process. In this paper, we were fabricated a multiplicity of super hydrophobic patterns on mold surface(NAK80) using by optimizing the laser processing conditions and it was transferred on PDMS. Also, we measured contact angle super hydrophobic patterns on PDMS. The result showed there is no patterns on PDMS were measured 94 degrees, by contrast, optimized super hydrophobic patterns on PDMS was 157 degrees. Therefore we fabricated super hydrophobic surface on mold. Based on these experimental results, it is possible to mass production using ultra shot pulse laser ablation of super hydrophobic pattern and to be applied for a variety of industries.

다양한 형태의 실리콘 미세 구조물을 이용한 초소수성 표면형상 구현 (Surface Wettability in Terms of Prominence and Depression of Diverse Microstructures and Their Sizes)

  • 하선우;이상민;정임덕;정필구;고종수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권6호
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    • pp.679-685
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    • 2007
  • Superhydrophobic surface, with a water contact angle greater than $150^{\circ}$, has a self-cleaning effect termed 'Lotus effect'. This surface is created by the combination of rough surface and the low surface energy. We proposed square pillar and square shapes to control surface roughness. Microstructure arrays are fabricated by DRIE(Deep Reactive Ion Etching) process and followed by PPFC(Plasma Polymerized Fluorocarbon) deposition. On the experimental result, contact angle at square pillar arrays is well matched with Cassie's model and largest contact angle is $173.37^{\circ}$. But contact angle of square pore shape arrays is lower than Cassie's theoretical contact angle about $5{\sim}10%$. Nevertheless, square pore arrays have more rigidity than square pillar arrays.

초소수성 코팅 튜브에서의 비응축가스 영향에 대한 응축 열전달 연구 (The effects of non-condensable gas on condensation heat transfer on a super-hydrophobic surface tube)

  • 지대윤;김대호;이권영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.517-524
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    • 2018
  • 본 연구의 목표는 수평 관외 초소수성 튜브에서 비응축가스(NCG)의 영향을 관찰하고, 이를 일반 알루미늄 튜브의 응축 현상과 비교하는 것이다. 초소수성 튜브 제작을 위해 Self-Assembled Monolayer(SAM) 코팅으로 알루미늄 튜브의 외부를 표면개질 했다. 응축 성능을 나타내기 위해 총합 열전달계수를 사용하였고, 이 값으로 응축 성능을 비교 검토하였다. 본 연구의 주요 변수는 비응축가스 질량 분율로, 0.08에서 0.45의 범위에서 실험을 진행하였다. 응축 실험을 통해 비응축가스 질량 분율이 낮아질수록 응축 성능이 SAM 튜브와 일반 튜브에서 모두 향상되는 것을 확인했다. SAM 튜브에서 적응축 열전달 성능은 일반 튜브 대비하여 평균 약 1.9배에서 2.5배 정도 큰 것을 관찰하였다. SAM 튜브에서 비응축가스 질량 분율이 낮아지면서 응축 성능 상승폭이 감소하게 되는데, 이는 Flooded 응축 현상이 발현되었기 때문이다. 응축이 더 활발하게 진행되면 SAM 튜브에서 막응축이 일어나는 것을 관찰하였고, 이 때 성능은 일반 알루미늄 튜브보다도 저하된 성능을 보였다. SAM 알루미늄 튜브에서 Flooded 응축과 막응축이 일어나는 원인으로 표면에서의 Pinning 효과를 이용하여 설명하였다. 결론적으로, SAM 튜브를 실제 응축기에 적용해 표면개질로 인한 응축 성능 개선 효과를 얻기 위해서는 적응축 또는 Flooded 응축이 일어나는 조건으로 응축기 내 환경 조성을 해야 한다.