• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.25-25
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• 2010

태양광 에너지는 인류의 미래 에너지로서 이미 그 효용성을 전 세계에 드러내고 있다. 각 나라마다 자국의 에너지 전략 및 일조량등 환경적 여건 또는 경제적 수준에 따라 다양한 에너지 수급의 양태를 띠고 있지만 향 후 한세대 내에 전세계 에너지의 30% 정도를 태양에너지로 공급받게 될 것으로 기대하고 있다. 이러한 추세 속에서 태양광 에너지의 방식도 여건에 따라 다양한 형태들이 상호 경쟁과 보완의 과정을 거치며 꾸준히 연구 개발되어오고 있다. 집광형 태양전지는 그 중에서 광전변환효율의 관점에서 41%라는 경이적인 기록을 가지고 있으며 매년 평균 1% 씩의 발전을 꾸준히 달성해 오고 있다. 특히 화합물반도체 태양전지의 경우 1900년대 후반부터 인공위성등의 에너지 모듈로 독자적인 시장을 형성하고 있었지만 경제성등의 이유로 지상 에너지의 대안으로 고려되지 못하고 있었으나 집광시 효율이 높아지는 특이현상과 다중접합을 통한 태양에너지 스펙트럼의 흡수영역 확대등을 통하여 총체적인 효율이 30%를 넘어서면서부터 서서히 대전력 에너지원으로 주목을 받기 시작하였다. 이러한 기술적 경쟁력에도 불구하고 전세계 태양전지 시장의 대부분은 단결정 실리콘 태양전지가 차지하고 있으며 박막형 태양전지 혹은 유기태양전지등 차세대 태양전지 또한 기존의 단결정 실리콘 태양전지를 기준으로 상대적인 가격경쟁력을 높이므로서 기존시장을 잠식하거나 신규시장을 통하여 점유율을 높이는 전략을 고려하고 있다. 본 세미나를 통하여 현재 화합물반도체 집광형 태양전지 시장을 살펴보고 시장 진입의 걸림돌에 대한 분석과 향 후 동향에 대하여 논의하도록 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권1호
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• pp.23-28
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• 2011

조류자원을 평가하기 위해 양쪽이 무한한 바다에 연결되어 있고, 수평한 바닥을 갖고 있는 수로를 가정하고, 수위의 시간변화에 따른 동적효과를 무시한 개수로 유동에서 양 끝단의 수두 차에 의해 구동되는 단순 수로에 대해 에너지 추출 모델을 제안하였다. 조류에너지는 그 단면을 지나는 유속의 3승에 비례하며, 수로 내에서의 에너지 추출은 반드시 유속의 감소를 초래하였다. 교란되지 않는 흐름의 수로에서 10%의 에너지 추출은 약 5.7%의 유속 감속을 초래하며, 20%가 추출되면 유속은 약 11.3%로 감소되었다. 또한, 수로 내에서 더 유속 감소가 가능하다면 이용 가능한 에너지의 추출은 보다 높을 수 있음을 보였다.

• 수산해양기술연구
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• 제14권2호
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• pp.113-116
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• 1978

우리나라 근해의 열 에너지 이용 가능성을 알기 위하여 황해 동부해역의 연직온도차 분포상황 및 그 계절적 변동을 조사하였고, 이들과 해수유동과의 관련성에 관하여 고찰하였다. 하계에는 거안 약 40mile 해역인 125${\circ}$30'E 이서의 34${\circ}$N이북에 연직온도차가 16$^{\circ}C$ 이상 되는 곳이 존재하는 바, 이것은 따뜻한 황해 난류계수의 표면가열과 저층의 황해냉수에 기인하는 것으로 생각된다. 연안으로 갈수록 연직 온도차는 줄어지고, 거안 약 30mile 해역에서는 약 1$0^{\circ}C$이다. 이를 이용하여 온도차발전이 가능하다고 보아진다. 제주도 남부 및 서부해역은 연직 온도차가 약 14$^{\circ}C$ 이상을 보인다. 겨울에는 왕성한 대류혼합으로 연직 온도차는 거의 없어진다. 그러나 겨울에는 강한 계절풍이 계속 발전체계를 여름에는 온도차발전, 겨울에는 파력 및 풍력발전을 하는 방식으로 체계화하면 주년 계속 발전이 가능할 것이라 생각된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권1호
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• pp.9-18
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• 2012

우리나라의 연간 전력 소비량은 세계적으로 상위권에 속해 있으며, 전력을 생산하는 방법으로는 화력발전의 비중이 높아 $CO_2$의 배출량도 세계 10위이다. 이에 정부는 온실가스 감축을 위해 신재생에너지 기술 확보 및 실용화에 주안을 두고 있으며, 에너지 공급의 탈 화석화를 실현하기 위한 국가에너지기본계획을 수립하고 추진 중이다. 신재생 에너지의 하나인 해양심층수 열에너지의 자원화 기술은 저탄소 녹색성장을 위한 해양자원의 다각적 이용을 위한 핵심기술로서 자원 확보와 환경개선을 위해 국내 외에서 새롭게 주목을 받고 있다. 해양심층수 에너지의 해양온도차 발전과 냉난방 이용을 대상으로 다음과 같이 연구개발의 경제성 타당성을 분석하였다. 첫째, 1MW급 온도차발전 플랜트에서 해양심층수 및 발전소 온배수를 이용하여 전기를 생산할 경우 경제성은 미흡하나 연구개발을 통해 상용화 규모로 개발하면 전기의 생산 뿐 아니라 식수 및 탄소배출권 등을 고려할 때 경제성이 커질 수 있을 것으로 판단된다. 둘째, 1,000RT급을 대상으로 해양심층수의 냉난방 이용은 경제성은 양호한편이며 특히 탄소배출권을 고려한다면 충분한 경제성을 확보 가능하다. 이를 해양온도차 발전, 담수화, 농수산 이용 등과 연계하여 이용하면 경제적 파급효과가 커질 것으로 판단되어, 조기 실용화 및 보급 확산을 위한 연구개발이 필요하다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제24권4호
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• pp.411-420
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• 1999

과거 수십년간 여러 가지 다른 레이저를 이용한 치아경조직에 대한 몇 가지의 생체외적 실험이 이루어졌다. 그러나 그 결과는 좋지 못하였다. 그러한 주 문제는 열작용이었다. 미국 식품의약국(FDA)에서 사용하도록 허가된 Er:YAG 레이저는 인간의 생체 치아를 삭제할 수 있는 최초의 레이저이다. 치아 삭제가 열작용의 원리에 의해 이루어지기는 하지만, 경조직의 미세폭발에 의하기 때문에 주변의 경조직과 연조직에 미치는 열작용은 거의 없다. 본 연구에서는 최근 국내에서 최초로 개발된 Er:YAG 레이저를 사용하여, 상아질과 법랑질에 일회 조사시 다양한 에너지 수준에 따른 삭제율을 연구하였다. 건조된 10개의 치아가 선택되었으며, 각각은 에폭시 레진에 포매되어 경화되었다. 그 후 다섯 개의 치아는 저속회전 다이아몬드 휠로써 교합면 삭제를 통해 상아질이 노출되었으며, 나머지 다섯 개의 치아는 협측 혹은 설측을 삭제하여 평평한 표면의 법랑질을 만들도록 하였다. 준비된 상아질과 법랑질 치아의 표면은 각각의 에너지 수준의 레이저를 조사할 6개의 구획으로 나누어 표본으로 삼았다. 상아질과 법랑질 표본은 에너지 수준에 따른 5개의 실험군(40 mJ, 80 mJ, 120 mJ, 160 mJ, 200 mJ)으로 나누어 그 삭제율을 분석하였다. 삭제된 부피는 삼차원 영상 표면분석기로 측정하였으며, 통계적으로 분석하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 상아질과 법랑질간의 삭제율의 차이는 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.0001). 2. 에너지 수준에 따른 삭제율의 차이는 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.0001). 3. 각각의 에너지 수준에서 상아질과 법랑질간의 삭제율의 차이는 통계적으로 유의한 차이가 있었으나(p<0.05), 40 mJ과 80 mJ에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. 4. 상아질에서 각각의 에너지 수준 간의 삭제율이 유의한 차이를 보였으나(p<0.01), 160 mJ과 200 mJ간에는 삭제율의 유의한 차이가 없었으며, 법랑질에서도 각각의 에너지 수준 간의 삭제율이 유의한 차이를 보였으나(p<0.01), 120 mJ, 160 mJ, 200 mJ 간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 본 연구에서는 건조된 치아에 다양한 에너지 수준의 Er:YAG 레이저를 적용했을 경우 상아질과 법랑질의 삭제 부피를 연구하여 정량화 및 통계적 분석을 하였다. 그 결과, Er:YAG 레이저는 치아경조직의 삭제에 매우 유용하였으며, 앞으로도 이를 임상적으로 널리 이용하기까지 좀더 다양하고 심화된 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1995년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.115-115
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• 1995

다중 효용관식 증발기는 보통의 증발기에서 응축하여 제거하는 증기를 다음 효용관의 가열원으로 재사용하는 것으로 그 자체로도 에너지 절감효과가 있는 것으로 알려져 있다[1,2,4]. 기계식증기 재압축 증발기는 보통 증발기에서 응축시켜 제거하는 발생 증기를 압축하여 고온의 증기로 만든 다음 가열원으로 재이용하는 장치로 이에 대한 효용은 문헌에 잘 나타나있다[3,4]. 여기서는 다중효용관과 증기 재압축기를 조합한 증발기 중에서 Forward feed 방식의 다중효응관에 증기 재압축기를 부착한 경우에 대하여 타당한 물질수지, 열수지, 전열 식, 상평형식을 소개하였다. 또한 압축기의 용량을 결정하기 위한 단열압축공정의 지배방정 식을 소개하였다. 원료의 조건, 효용관의 수 및 총전열온도차가 주어지면 상기의 지배방정식의 해를 구할 수 있는데. 본연구에서는 Gauss-Seidel의 연속치환법을 이용하였다. 이와 같이 지배방적식의 해를 구하면 효용관의 면적, 압축펌프의 용량, 각효용관 입출구의 조건 등이 계산된다. 다중효용관 기계식 증기 재압축 증발장치의 최적화를 위하여는 효용관의 전열면적당 가격과 압축펌프의 용량당 가격 그리고 펌프를 운전하는데 필요한 전력의 요금 등의 자료가 요구된다. 총전열온도차에 따른 운전비와 시설비의 합이 최소가 되는 점이 최적 총전열온도차가 되는데 이 점을 구할 때에는 수치적으로 안정한 이분법을 이용하였다. Borland C++를 이용하여 프로그램하였으며 윈도우즈 환경에서 수행되게 하였다. 사용자 쉽게 이용할 수 있게 하기 위하여 각종 필요한 데이터를 입력할 수 있는 Edit box가 화면에 나타나게 하였다. 또한 입력된 데이터를 저장하거나 불려올 수 있는 메뉴, 입력된 데이타를 이용하여 효용관의 면적과 압축기의 용량을 계산하거나 효용관의 수가 주어졌을 때 총전열온도차를 최적화하는 것을 선택할 수 있는 메뉴 그리고 계산 결과를 파일로 혹은 프린트로 출력할 것을 선택할 수 있는 메뉴가 있다. 사용자는 해당되는 데이타를 입력한후 마우스로 원하는 작업의 메뉴를 선택하면 된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.474-474
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• 2012

유기발광소자는 다른 디스플레이에 비해 높은 명암비와 색재현성의 장점을 갖는 차세대 디스플레이로서, 얇은 박막 특성을 가지고 있기때문에 모바일용 디스플레이 기술로 많이 사용되고 있다. 하지만 낮은 발광효율, 높은 구동전압 및 전압에 따른 색좌표 변화의 문제점을 가지고 있어 이를 극복하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 유기 발광 소자의 발광효율을 높이며 구동 전압을 낮추기 위해 호스트물질에 다양한 도펀트를 도핑하고 있다. 높은 발광효율을 가지는 도펀트인 5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene (rubrene)을 사용한 유기발광소자는 rubrene의 안정된 분자 에너지 레벨로 인해 전자들이 포획되는 현상이 나타나 효율이 감소되는 원인이 규명되지 않았다. 본 연구에서는 rubrene을 발광층으로 사용하여, 전공수송층인 N,N_-bis-(1-naphthyl)-N,N_-diphenyl-1,1-biphenyl-4,4-diamine (NPB)의 두께에 따른 I-V 변화와 전계발광 스펙트럼를 분석하여 두께에 따른 rubrene의 전자 포획를 관찰하였다. rubrene보다 큰 lowest unoccupied molecular orbital 에너지를 갖는 NPB와 에너지장벽으로 낮은 highest occupied molecular orbital 에너지를 갖는 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline을 각각 교차되게 적층한 유기발광소자의 I-V 변화와 전자 전공 재결합층의 위치변화에 따른 전계발광 스펙트럼을 비교 분석하였다. 이 결과는 발광층 내부의 rubrene의 상대적인 위치와 에너지장벽과의 상관관계에 따른 전자 포획 메커니즘을 이해하는데 도움 줄 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.585_586
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• 2009

본 논문은 최근 고유가에 따른 전기난방 수요의 급증 현상이 에너지이용효율 측면에서 바람직한 방향인지 난방방식별 효율성을 객관적 기준에서 분석하였다. 난방방식으로는 전기난방, 가스난방, 유류 난방 방식을 채택하였으며, 동일한 난방서비스 공급을 위한 1차에너지소비량, 이산화탄소배출량, 그리고 연료비용을 비교분석하였다. 또한, 에너지원별 에너지가격정책에 따른 가격왜곡현상의 유무에 따른 영향을 시나리오에 기초하여 분석하였다. 본 연구의 시나리오 분석을 통해, 전기 난방 특히 전열난방방식(전열난방수요의 20%)을 가스난방으로 전환할 경우에 연간 7,214억원의 사회적 편익이 발생할 수 있음을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.583_584
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• 2009

본 논문은 난방에너지부문에 통합수요관리정책을 추진할 경우의 효과를 분석하기 위해서 난방기술별 비교우위 및 난방방식간의 전환효과를 분석하였다. 냉방공급방식으로는 전기냉방, 가스냉방, 빙축열 냉방을 채택하였으며, 동일한 냉방서비스 공급에 대한 1차에너지소비량, 이산화탄소배출량, 그리고 연료비용을 비교분석하였다. 또한, 에너지원별 에너지가격정책에 따른 가격왜곡현상의 유무에 따른 영향을 시나리오에 기초하여 분석하였다. 본 연구의 시나리오 분석을 통해, 전기냉방수요의 20%를 가스냉방수요로 전환할 경우에 연간 3,141억원의 사회적 편익이 발생할 수 있음을 확인하였다.

• 광학세계
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• 통권116호
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• pp.57-61
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• 2008

고유가와 환경오염 문제로 '탈 화석연료'가 모든 제조업계의 화두가 되고 있는 가운데 대표적인 신재생에너지 중 하나인 태양전지의 기술개발에 관심이 모아지고 있다. 유럽신재생에너지협회의 전망에 따르면 2001년부터 2020년까지 전체 에너지 중 신재생 에너지의 비중은 2001년 19% 수준에서 2020년 35% 수준까지 빠르게 증가할 것으로 보고 있다. 이 전망에 따르면 2020년에는 2001년의 3배 수준에 이르러 같은 기간의 약 1.7배 증가할 것으로 예상되어 전체 에너지 소비량 증가율을 크게 상회할 전망이다. 우리나라의 경우 태양전지 기술은 걸음마 단계로 아직 기술 성숙도는 높지 않으나 최근 폴리실리콘 기반의 실리콘웨이퍼 태양전지 등 활발한 기술개발이 이뤄지고 있다. 본 고에서는 태양전지가 왜 부각되고 있고, 원리는 무엇인지와, 차세대 태양전지로 각광받고 있는 박막 태양전지, 유기 태양전지 등에 관해 소개했다.