• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.1
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• pp.216-221
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• 2017

Reducing optical reflection in the visible light range, in order to increase the share of transmitted light and avoid the formation of ghost images in imaging, is important for polymer lens applications. In this study, polymer lenses with refractive indices of n=1.56, 1.60, and 1.67 were fabricated by the injection-molding method with a polymer lens monomer, dibutyltin dichloride as the catalyst and an alkyl phosphoric ester as the release agent. To investigate their anti-reflection (AR) effects, various AR coating structures, viz. a multi-layer AR coating structure, tri-layer AR coating structure with a discrete approximation Gaussian gradient-index profile, and tri-layer AR coating structure with a quarter-wavelength approximation, were designed and coated on the polymer lens by an E-beam evaporation system. The optical properties of the polymer lenses were characterized by UV-visible spectrometry. The material properties of the thin films, refractive index and surface roughness, were analyzed by ellipsometry and AFM, respectively. The most effective AR coating structure of the polymer lens with low refractive index, n=1.56, was the both side coating of multi-layer AR coating structure. However, both side coating of the tri-layered discrete approximation Gaussian gradient-index profile AR coating structure gave comparable results to the both side coating of the multi-layer AR coating structure for the polymer lens with a high refractive index of n=1.67.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2013.10a
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• pp.46-47
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• 2013

We prepared biostimulant balls using sea sediment mixed with biostimulants viz acetate, nitrate and sulfate. The Biostimulant balls were coated with Cellulose Acetate (CA) and Polysulfone (PS) to control the release of the biostimulants. SEM images showed that CA coating was porous and irregular in the inside and very uniform and tight like beehive while PS coating was the same in the inside and outside and not porous. Biostimulants release was found to be high in sea water compared to distilled water. The release of nitrate was higher compared to sulfate. In turbulent environment the release of bionutrients was 50% higher than static environment.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.384.1-384.1
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• 2014

대면적 그래핀을 합성하는 방법으로 주로 화학기상증작법, SiC 기판을 고온 열처리하는 방법 그리고 최근에는 고체소스를 활용하여 그래핀을 합성하는 방법 등이 보고되고 있다. 이에, 본 연구에서는 폴리머 용액들을 원하는 기판에 스핀코팅하여 건조시킨 후, 후 열처리 공정을 통해 그래핀을 합성하고 물성을 평가해보았다. 그래핀 합성을 위해서 사용된 폴리머 탄소원은 Vinyl계 폴리머 용액으로, polystyrene (PS), polyacrylonitrile (PAN), 그리고 polymethylmetacrylate (PMMA) 등으로 2wt%의 폴리머 용액을 $SiO_2$기판에 스핀 코팅을 하고, 그 위에 Nickel이나 Copper와 같은 catalytic metal을 capping layer로 증착하고, 고진공에서 후열처리 공정에 의해 그래핀을 성장하였다. 이때, 탄소원으로 쓰인 PS, PMMA 폴리머는 pristine graphene 합성을 위해, PAN 폴리머는 질소가 도핑된(n-type) 그래핀 합성을 위해 사용되었다. 그래핀의 물성은 폴리머 종류, 코팅된 두께, 촉매 금속층 종류와 두께, 그리고 후열처리 공정 온도와 시간에 따라서 조절이 가능하였다. 우리는 Raman spectroscopy, AFM, SEM 등을 활용하여 그래핀의 층수, 결함, 표면양상 등을 평가하였고, 또한 전사된 그래핀을 기반으로 제작된 FET의 게이트 전압에 따른 I-V 곡선을 측정하여 캐리어 종류 및 전하 이동도 등을 평가하였다. 더욱 상세한 내용은 프레젠테이션에서 논하겠다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.346-346
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• 2015

대기압 플라즈마를 이용해 methyl methacrylate($C_5H_8O_2$) 모노머를 폴리머로 합성했으며, 그 결과를 FTIR, AFM, XRD 등으로 분석하고 특성을 평가했다. FTIR의 결과, C-O, C-H, C=O 등의 피크를 확인할 수 있었다. 그리고 XRD의 관찰결과 C 1s 및 O 1s의 각 binding energy가 reference[1]에서 제시하는 것과 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 이렇게 확인된 시료를 AFM으로 관찰한 결과 폴리머 코팅층을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.12
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• pp.6980-6985
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• 2014

A micro-conductive pattern was fabricated on an insulating substrate ($SiO_2$) surface using a laser direct writing method. In the LIFT process, when the laser beam irradiates a thin metal film, the photon energy is absorbed by the film and converted to thermal energy, and the thermal decomposition reaction produced by the resulting heat conduction forms a deposit on the substrate. The resistivity of the micro-electrodes deposited through LIFT process with and without polymer coating was measured. The results showed that the electric conductivity of the micro-pattern and micro-structure can be increased approximatly two times when the deposited micropattern is fabricated through a LIFT process with a polymer coating, compared to the case without a polymer coating.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.144-144
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• 2016

플라즈마 전해 산화법(Plasma electrolytic oxidation)에 의해 형성된 코팅층은 특유의 기공구조로 인해 부식 환경에 노출 시 부식액의 침투가 급속히 이루어지는 단점이 있다. 이를 극복하기 위한 방법으로 유기코팅, sol-gel법, 폴리머 코팅 등에 의해 기공을 봉공(sealing)하는 방법이 제안되고 있다. 본 연구에서는 Al 합금의 플라즈마 전해 산화 처리 후 질산 세륨 수용액(Cerium nitrate solution)에 의한 봉공 효과를 확인하고자 하였다. PEO 코팅을 위한 전해액은 2g/L의 KOH와 $2g/L\;Na_2SiO_3$를 증류수에 용해시켜 준비하였다. PEO 코팅층은 Al 시편을 전해액 내에 위치시켜 양극으로 하고 STS를 음극으로 하여 $0.1A/cm^2$의 펄스 정전류밀도(주파수: 100Hz, 듀티비: 20%)를 15분 동안 인가하여 형성시켰다. 봉공을 위한 실링액은 증류수에 $0.3g/L\;H_2O_2$와 $1g/L\;H_3BO_3$를 첨가하고, $Ce(NO_3)_3$를 농도 변수로 첨가하여 준비하였으며, PEO 코팅 처리된 시편을 실링액에 침지하여 실링액의 농도와 침지시간을 달리하여 봉공을 실시하였다. 제작된 PEO 코팅층에 대해 SEM, EDS, XRD를 이용한 표면분석을 실시하였으며, 내식성을 확인하고자 동전위분극시험을 실시하였다. 연구 결과, 세륨 실링 처리된 PEO 코팅 층에서 미량의 세륨 성분이 검출되었으나, 세륨계 화합물 생성에 의한 마이크로 크기의 기공의 폐쇄는 관찰되지 않았다. 또한, 전기화학적 특성 평가 결과 실링 처리된 PEO 코팅층의 경우 Al 모재에 비해 2차수 정도 감소된 부식전류밀도를 나타내었다. 이 같은 내식성의 향상은 세륨 성분에 의한 부식 억제 효과 때문으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.176-177
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• 2015

최근 자연계에 존재하는 광학 구조체를 모사하여 우수한 반사 방지 효과를 표면에 구현하고자 하는 연구가 이루어지고 있으며, 특히 우수한 무반사 특성을 가지고 있는 나방의 눈 구조를 모사하여 응용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 주로 폴리머를 기판으로 하여 구현되는 모스아이 구조의 필름은 기계적 성질이 좋지 않아 문제가 되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 모스아이 나노구조가 형성된 폴리머 기판에 비해 기계적 물성이 우수한 $Al_2O_3$ 물질을 적용하여, 모스아이 패턴의 기계적 특성을 향상 시키면서도, 모스아이 패턴이 가지는 고유의 우수한 광학적 성질을 유지시키기 위한 실험을 진행하였다. 모스아이 패턴의 광학적 성질을 유지하기 위해서는 나노구조 돌기상에 위치에 따른 두께 차이가 최소화된 균일한 코팅층을 형성하여 그 구조를 유지시킬 필요가 있으므로 이러한 구조물상에 단차피복성(Step Coverage)이 우수하고 sub-nm 단위의 정밀한 두께 조절이 용이한 원자층 증착법(Atomic layer deposition, ALD)을 이용하여 박막을 증착하였다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.17 no.6
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• pp.72-76
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• 2003

This paper deals with the stress singularity developed in a polymer layer that is coated to a concrete surface, due to temperature change. The boundary element method is employed to investigate the behavior of interface stresses. The polymeric layer is assumed to be a linear viscoelastic material, and is thermorheologically simple. The order of the singularity is obtained, numerically, for a given viscoelastic model. Numerical results exhibit the relaxation of interface stresses, and large gradients are observed in the vicinity of the free surface. Results show that the stress singularity factor is relaxed with time, while the order of the singularity increases with time for the viscoelastic model.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.87.2-87.2
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• 2017

폴리머 필름에 표면처리 및 코팅, 필름의 다층화, 원료 소재의 하이브리드화 등을 통해서 기능성을 부여한 기능성 고분자 필름은 디스플레이, 반도체, 자동차, 에너지, 포장재 등 다양한 분야에 응용되고 있다. 기능성 고분자 필름의 산업화를 위해 대면적 연속 공정기술 개발이 필요하며, 본 연구에서는 roll to roll 시스템을 이용하여 폴리머 기판상 나노 구조 형성을 위한 공정연구를 수행하였다. 재료연구소 자체 개발 선형이온소스는 0.25 keV에서 1 keV까지 에너지 조절이 용이하며, 이온빔 조사를 통해서 PET, PMMA, PDMS 등 다양한 폴리머 기판의 표면에 나노 구조화 공정을 개발하였다. 표면 나노 구조 형성을 통해서 폴리머 필름의 투과도와 Haze 제어가 가능하며, 공정 기술을 통해 저반사 및 고굴절 특성의 기능성 필름을 제작하였다. 이러한 나노 구조화 필름은 플렉서블 디스플레이의 광추출효율 향상을 위한 광추출층, 저반사 디스플레이 패널 필름 등에 적용 가능한 기술이다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.21 no.5
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• pp.190-194
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• 2010

A hybrid grating sensing device based on a side-polished fiber Bragg grating (FBG) with a polymer overlay is proposed for simultaneous measurement of external refractive index and temperature. The side-polished FBG, which is insensitive to ambient index change, is utilized for detecting temperature variation, and the polymer overlay is coated on the side-polished FBG for measurement of ambient index change. The temperature sensitivities of the side-polished FBG and the polymer overlay were measured to be 0.01 nm/$^{\circ}C$ and -0.58 nm/$^{\circ}C$, respectively, in a temperature range from $30^{\circ}C$ to $100^{\circ}C$. The ambient index sensitivities of the polymer overlay were measured to be 498.8 nm/RIU in an ambient index range from 1.33 to 1.39, 694.9 nm/RIU from 1.39 to 1.42, and 1312 nm/RIU from 1.42 to 1.44.