• Title/Summary/Keyword: 회절 효율

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노출 시간 계획 분석을 통한 다중 홀로그램 기록 및 재생 (Multiple Hologram Recording and Retrieving Through Analysis of Exposure Time Schedule)

  • 김정회;김남;이권연
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권10호
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    • pp.61-70
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    • 1999
  • 본 논문에서는 균일한 다중 홀로그램을 얻기 위한 몇 가지 노출 시간 계획을 분석하고 실험을 통해 $LiNbO_3$:Fe(0.015wt%) 결정에 기록된 홀로그램의 회절 효율을 측정하였다. 높은 각도 분해능을 갖는 시스템 (최소 각도 : $0.0028^{\circ}$)을 이용하여 두 입사빔의 세기비와 최소 단위의 다중화 각도가 정밀하게 조사되었다. 초기 기록시간, 전체 노출시간, 그리고 시간상수를 고려하여 100개의 회절분포(0.014 ${\pm}$ 0.005%)를 측정하였으며, 330개의 아날로그 영상을 동일한 장소에 기록하였다. 또한 공간 다중화를 통해 총 500개 이상의 홀로그램이 재생되었다.

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동적 조력 발전의 실용화를 위한 연구 (The Study of Dynamic Tidal Power for Practical Use)

  • 박영현
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.379-385
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    • 2019
  • 조력발전의 한 종류인 동적 조력 발전은 조석의 회절효과에 의한 위상차를 이용하여 발전하기 때문에 거대한 구조물이 요구된다. 실용화를 위해서는 경제성이 가장 요구되며, 이를 위해 다양한 연구들이 수행되고 있다. 본 연구에서는 기존 방식과 달리 여러 개의 구조물을 설치하여 발전량의 증가를 통한 경제성 향상을 도모하였다. 다수의 구조물 주변 해역의 흐름 변화를 연구하였으며, 효율적인 발전량 증가를 위해 구조물 사이에 적절한 간격이 필요함을 알 수 있었다.

부피형 홀로그래픽 회절격자에서 수렴파를 이용한 능동 대역 필터 (Dynamic Passband Filter using Converging Wave in Volume Holographic Diffraction Grating)

  • 안준원;남기원;김남;이권연;남상식
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권12호
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    • pp.35-42
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    • 2000
  • 고효율의 광굴절 회절격자에서 수렴되는 판독빔을 이용해 필터 대역폭을 용이하게 제어할 수 있는 새로운 구조의 능동 대역 필터를 제안하고, 광학실험을 통해 응용 가능성을 증명한다. 제시된 구조에서 격자의 파장선택 특성을 이론적으로 예측하였으며, 실험결과 670.1nm의 중심파장을 갖고 $0.35\sim3.3nm$ 범위의 통과대역 제어가 가능한 필터 구성이 가능함을 보였다.

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유전 알고리즘을 적용한 광 상호연결 (Optical Interconnection Applied by Genetic Algorithm)

  • 윤진선;김남
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권7호
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    • pp.56-65
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    • 1999
  • 본 논문에서는 광 상호연결에 응용되기 위한 소자로서, $5{\times}5$ 스폿을 제어하기 위한 이진위상의 화소형 회절격자의 설계에 유전 연산자로서 복제, 교배, 돌연변이 연산자만을 이용한 aGA를 적용하여 그 특성을 분석하였다. 신뢰성 있고, 효율적인 기법으로 증명되고 있는 GA를 적용하기 위하여, 염색체의 크기는 $32{\times}32$로하고, 이진 스트링으로 부호화하였다. 또한 확률적 샘플링 에러를 감소시키기 위하여 순위 기법을 적용하여 복제하였고, 블록의 크기를 $16{\times}16$으로 하여, 단일점 교배법으로 격자를 설계하여 재생된 스폿을 얻은 결과, 돌연변이 확률은 0.001, 교배 확률을 0.75, 개체군의 크기를 300으로 할때, 정량적으로 74.7[%]의 높은 회절효율과 $1.73{\times}10^{-1}$의 안정된 균일 분포를 갖는 최적 값을 얻을 수 있었다.

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확장형 Boussinesq FEM model의 수치진동오차 개선 (Wiggle-free Finite Element Model for extended Boussinesq equations)

  • 우승범;최영광
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.47-57
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    • 2010
  • Woo and Liu (2004)의 확장형 Boussinesq FEM 수치모형에서 한계점으로 지적되었던 수치진동현상과 계산 효율성이 크게 개선되었다. 수치진동을 해결하기 위해 subgrid scale stabilization method를 사용하였고, 계산효율성을 높이기 위해서 Hessian 연산자를 도입하였으며, 유속벡터에 대한 행렬 구성을 하나의 행렬로 구성하였다. 또한 추가변수에 대한 행렬은 mass lumping technique을 사용하여 대각행렬로 구성하였다. Vincent and Briggs(1989)의 파랑 굴절 및 회절에 대한 수치실험 결과 수치진동현상이 확연히 줄어 들은 것을 관찰할 수 있었으며, 수리실험 결과와도 상당히 일치하는 결과를 보였다. 이전 모형에 비해 약 10배의 계산소요시간이 줄어 향후 항만부진동이나 퇴적물 이동과 같은 현실적인 문제에 적용이 가능할 것으로 기대된다.

홀로그래픽 부피격자를 이용한 1$\times$16 DMUX (1$\times$16 DMUX Using Holographic Volume Gratings)

  • 이권연;안준원;김남;이현재;서완석
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권5호
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    • pp.31-38
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    • 2000
  • 광굴절 Fe-LiNbO/sub 3/ 결정에 형성된 홀로그래픽 부피 격자의 파장 선택성과 다중 기록을 통한 역다중화 특성을 이용해 WDM 광통신 시스템에서 16개 채널 신호를 분리 ·선택해낼 수 있는 새로운 방식의 광굴절 역다중화기를 제안하였다. 균일한 회절효율을 갖는 16개 채널을 다중 기록하기 위해 회전 다중화 기법과 노출 시간 계획이 적용되었다. 설계된 역다중화기는 670∼677.5nm범위에서 0.5nm간격을 갖는 16채널로 구성되었으며, 각 채널은 0.16nm의 파장 선택 특성을 갖는다. 실험결과 각 채널은 8.3±0.62%범위의 회절 효율을 보였으며, 매질에서 프레넬 반사 및 흡수에 의한 광손실은 ∼2.22㏈/㎝, 0.16±0.005nm의 3㏈ 대역폭 및 0.46∼0.5nm의 채널간격을 갖는 역다중화 특성을 얻었다.

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PbS as a sensitizer for Quantum Dot-sensitized Solar Cell

  • 김우석;용기중
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.379-379
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    • 2011
  • 본 연구에서는 황화납(PbS)을 감응 물질로 하는 양자점 감응형 태양전지를 제작하고 효율을 측정해보았다. 기판에 진공증착을 통해 seed layer를 형성하고 수열합성법으로 산화아연(ZnO) 나노선 어레이를 기른 후 SILAR(Successive ionic layer adsorption and reaction)법으로 PbS 양자점을 합성하였고, 농도와 cycle에 따른 특성의 변화를 주사전자현미경(SEM), X-선 회절, UV-visible spectrometer를 통해 확인하였다. SILAR법을 통해 PbS가 ZnO 나노선 위에 film 형태로 균일하게 성장한 것을 확인할 수 있었고, 이렇게 합성한 물질을 직접 태양전지로 제작하여 그 효율을 측정하였다. 또한 co-sensitizer 물질로 CdS를 합성하여 두 물질의 감응 물질로서의 성능을 확인하였다. PbS는 비교적 작은 밴드갭을 가지며 양자 제한 효과가 커 밴드갭 조절이 용이하며 여러 종류의 태양전지에서 이용되고 있다. 이러한 PbS를 감응 물질로 하는 양자점 감응형 태양전지 제작을 통해 태양전지에의 적용 가능성을 살펴보고 그러기 위해 필요한 부분들을 모색해보았다.

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$SrSnO3:RE^{3+}$(RE=Eu, Tb) 형광체 분말의 제조와 발광 특성

  • 김정대;조신호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.171-171
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    • 2013
  • 최근에 희토류 이온이 도핑된 형광체를 램프, 플라즈마, 디스플레이 패널, 음극선관, 광전 소자에 응용하기 위한 연구에 많은 노력이 경주되고 있다. 특히 희토류 이온은 4f-껍질에 존재하는 전자의 독특한 성질 때문에 좁은 밴드폭과 강한 발광 특성을 나타내므로 발광 다이오드, 자석, 촉매, 디스플레이 패널용 형광체로 개발되고 있다, 본 연구에서는 고효율의 녹색과 적색 형광체를 개발하기 위하여 모체 결정은 SrSnO3, 활성제 이온은 Eu (유로퓸) 와 Tb (테르븀)을 선택하여 도핑하였다. 합성된 형광체 분말의 회절상을 XRD로 측정한 결과에 의하면, Eu3+와 Tb3+의 함량비에 관계없이 모든 세라믹 분말은 JCPDS #74-1298에 제시된 회절상과 일치하였으며, 주 피크는 $31.3^{\circ}$, $44.9^{\circ}$, $55.8^{\circ}$에서 최대값을 갖는 (110), (200), (211)면에서 발생한 회절 신호이며, 이밖에도 $22.04^{\circ}$, $65.4^{\circ}$, $74.3^{\circ}$에서 약한 회절 피크를 갖는 (100), (220), (013)면의 신호들이 관측되었다. Eu3+ 이온의 함량비가 0.05 mol 인 경우에 (110)과 (211) 피크의 세기가 최대값을 나타내었고, Eu3+의 함량비가 증가함에 따라 두 피크의 세기는 점점 감소하였다. XRD의 데이터를 Scherrer의 식에 대입하여 계산한 결정 입자의 크기는 Eu3+ 이온이 도핑된 경우에는 0 mol에서 최소의 크기를 나타내었고, Tb3+ 이온이 도핑된 경우에 입자의 크기는 0.05 mol에서 최소이었고 0 mol에서 최대값을 보였다. SEM으로 촬영한 표면 형상의 변화를 관측한 결과, Eu3+의 함량비가 0.15 mol인 경우에, 결정 입자의 평균 크기는 400~450nm이며, Tb3+의 함량비가 0.05 mol인 경우에, 결정 입자의 평균 크기는 270~290nm 이었으며, 입자의 형상은 균일하게 분포하는 구형 형태을 보였다. Eu3+와 Tb3+ 이온의 함량비가 점점 증가함에 따라 미립자들이 서로 뭉쳐져서 각각 약 720 nm와 580 nm의 크기를 갖는 큰 입자를 형성하였고, 불규칙적인 분포를 나타내었다. 여기 파장 293 nm에서 Tb3+가 도핑된 SrSnO3:Tb3+ 형광체 분말의 발광 스펙트럼을 측정한 결과에 의하면, Tb3+의 함량비에 관계없이 모든 시료는 주 피크인 550 nm (녹색)와 상대적으로 세기가 약한 500, 590, 630 nm에서 발광 스펙트럼을 나타내었다. 주 피크의 발광 세기는 0.01 mol~0.15 mol에서는 증가 하였고, 더욱 함량비를 증가함에 따라 급격하게 감소하였다. 이 현상은 활성제 이온의 mol 비가 증가함에 따라 이온 사이의 거리가 가까워져서 서로 뭉치는 현상이 주도적으로 작용하여 발광의 세기가 현저히 감소하는 것으로 판단된다. 0.10 mol 일 때 세기가 가장 강한 녹색 형광 신호를 얻었다. 여기 파장 400nm에서 Eu3+가 도핑된 SrSnO3:Eu3+ 형광체 분말의 형광 스펙트럼은 Eu3+의 함량비에 관계없이 590, 619, 696 nm에서 관측되었다. Eu3+의 몰 비가 0.01~0.05 mol 영역에서 619 nm가 주 피크이나, 몰 비가 더욱 증가함에 다라 주 피크의 파장은 590 nm로 이동하였다. 한편, 696 nm의 발광세기는 몰 비가 증가함에 따라 더욱 증가하였다.

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CIGS 태양전지 제조를 위한 Cu-In-Ga 금속 전구체의 셀렌화 방법 연구 (Selenization methods for CIGS solar cell prepared by Cu-In-Ga metal precursors)

  • 변태준;박래만;정용덕;조대형;이규석;김제하;한전건
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.101.1-101.1
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    • 2010
  • $Cu(InGa)Se_2$ (CIGS) 태양전지는 박막형 태양전지 중 가장 높은 에너지 변환 효율이 보고 되고 있다. CIGS 태양전지를 제조하는 방법은 3 단계 동시 증착법, 금속 전구체의 셀렌화 공정법, 전기 증착법 등이 있다. 이 중 금속 전구체의 셀렌화 공정법은 다른 제조 방법에 비해 대면적 생산에 유리하고, 비교적 공정 과정이 간단하다는 장점이 있다. 하지만 금속 전구체의 미세구조 및 제조 방법, 셀렌화 공정의 최적화에 대한 연구가 부족하다. 본 실험에서는 후면전극으로 사용되는 Mo 층이 증착된 소다회 유리(soda-lime glass)를 기판으로 사용하였다. Cu-In(4:6), Cu-Ga(6:4) 타겟을 DC 스퍼터링 시스템을 이용하여 금속 전구체를 증착하였다. 이 후 미국 Delawere 대학교의 IEC 연구소와 한국전자통신연구원 (ETRI)에서 금속 전구체의 셀렌화 공정을 진행하였다. 셀렌화 공정 전후의 금속 전구체의 결정 크기와 미세구조의 변화를 관찰하기 위하여 주사전자현미경 (SEM)과 X선 회절 분석기 (XRD)를 사용하였다. 센렌화 공정이 진행된 금속 전구체 위에 버퍼층으로 사용되는 CdS와 전면전극으로 사영되는 ZnO, ITO 층을 합성한 후 에너지 변환 효율을 측정하였다. 최고 효율은 9.7%로 관찰되었다.

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Characterization of Cu(In1-x,Gax)Se2 Thin film Solar Cell by Changing Absorber Layer

  • 김살롬;김기림;김민영;김종완;손경태;임동건
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.314.2-314.2
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    • 2013
  • CIGS 박막의 물성은 조성에 크게 영향을 받으며, 특히 박막 내 Cu/(In+Ga) 비는 매우 중요한 변수로서 태양전지 특성에 영향을 주게 된다. Cu(In1-xGax)Se2 박막의 전하농도 및 반도체로의 성격을 가장 명확하게 결정하는 조성비는 Cu/(In+Ga) 비이다. 태양전지와 같은 소자로 작용하기 위해서는 Cu/(In+Ga) 비가 1보다 작아야 한다. 고효율의 태양전지는 Cu/(In+Ga)조성이 0.85~0.95로 slightly Cu-poor가 되어야 만들어진다. 본 연구에서는 Cu조성에 따른 CIGS 박막의 구조적, 전기적 특성과 CIGS 태양전지 효율 특성에 관하여 연구하였다. 미세구조 분석결과 Cu 조성이 증가함에 따라 큰 결정립을 가지며 결정립의 성장이 고르게 되어 접합 형성을 좋게 하는 경향을 보였다. X선 회절 분석결과, Cu 함유량 비율이 증가하면서 <112>의 우선배향성에서 <220/204>으로 변화하였다. 그러나, Cu/(In+Ga) 비율이 1이상이 첨가됨에 따라 우선배향은 다시 <112>로 변화함을 알 수 있었다. EDX 분석결과 Ga/(In+Ga) 0.31, Cu/(In+Ga) 0.86의 비율일 때, Carrier density $1.49{\times}1016$ cm-3을 나타내었다. CIGS의 태양전지의 효율 측정결과 Voc=596mV, Jsc=37.84mA/cm2, FF=72.96%로 ${\eta}$=16.47%를 달성하였다.

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