• 토지주택연구
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• 제13권1호
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• pp.131-140
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• 2022

스마트 윈도우는 건물의 에너지 절감을 실현할 수 있는 신소재 건축 자재이며, 상황에 따라 가시광선 투과율(Visible Light Transmittance), 일사획득계수(Solar Heat Gain Coefficient, g-value)를 자유롭게 조절할 수 있는 특징을 가진다. Electrochromic(EC), Suspended Particle Device(SPD), Polymer Dispersed Liquid Crystal(PDLC) 등이 스마트 윈도우에 해당되며 현재 실용화 단계에 있다. 최근 스마트 윈도우의 VLT 및 g-value 조절 기능을 통해 건축물의 에너지를 절감하는 방법에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 일부 유의미한 결과가 도출되고 있다. 하지만, 건축물의 에너지 절감에 대해서 연구의 영역이 제한되어 있고, 실내 환경에 대한 연구는 다소 부족한 실정이다. 에너지 절감에만 초점을 맞춘 실내 공간은 충분한 쾌적성이 확보되지 않기 때문에 실내 환경에 대한 고려가 요구된다. 따라서 이 연구에서는 사무공간을 기준으로 채광성능(Daylight Performance) 분석이 수행되었다. 세계 각 국의 친환경 건축인증제도인 LEED, BREEAM, CASBEE, G-SEED의 기준을 통해 스마트 윈도우의 VLT 조절에 따른 채광성능 검토가 이루어졌으며, 쾌적한 실내 채광환경을 유지할 수 있는 스마트 윈도우의 VLT 범위에 대한 고찰이 이루어졌다. 분석을 위해 사용된 스마트 윈도우는 VLT 조절 범위가 가장 넓은 EC가 사용되었다. 분석 결과 한국의 친환경 건축인증제도인 G-SEED의 평균주광률을 충족하기 위한 스마트 윈도우의 최소 VLT는 25% 이상으로 나타났으며, 스마트 윈도우의 VLT 조절은 균제도에 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또한, LEED의 실내 최소조도의 기준을 적용할 시 적용되어야 하는 계절 및 향에 대한 스마트 윈도우의 VLT 조절 범위 값이 도출되었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제38권5호
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• pp.75-84
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• 2018

The most crucial point of reducing building energy is application of high performance envelope. The amount of heat exchange through window is highest in comparison of other envelopes so that heat exchange through window influence directly with building energy consumption. The window energy performance can be define with thermal, leakage and optical performance. In previous study we can confirmed that not only thermal performance but also optical performance are considered, 11% to 15% of building energy consumption can be reduced. Smart window system has potential of energy saving so that many industry field use smart window system including architectural area and these aspect causes smart window market continuous growth year by year. In this study, building energy consumption has been analyzed which consist of smart window that dynamically control optical states. The consideration of standard commercial building model for research, the reference medium size commercial building model of DOE (Department Of Energy, USA) has been used. The building energy simulation result of 4 axis in 8 regions in Korea shows 8% to 22% reduction of building energy consumption by application of smart window system.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.129-129
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• 2003

전기변색(electrochromism)은 전기화학적 산화, 환원 과정을 통해 가역적인 광학특성의 변화를 갖는 현상을 말하며, 이를 이용한 전기변색소자(electrochromic device)는 전력 소모가 적고 변색효율이 크다는 장점으로 인해 smart window, display, mirror 등에 응용될 수 있다. 전기변색소자는 구조상 투명 기판, 투명 전도체, 환원 착색 물질 (cathodic coloration material), 산화 착색 물질(anodic coloration material), 그리고 투명 이온 전도체로 구성된다. 일반적으로 투명 기판으로는 열적 안정성이 좋은 유리기판을 사용하여 window에 응용할 수 있는 장점이 있는 반면 다양한 형태를 갖는 소자를 제작하기에는 그 한계가 있다.

• 한국표면공학회지
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• 제28권1호
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• pp.46-54
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• 1995

An electrochromic(EC) cell was constructed using $WO_3$ as a electrochromic material and NiO as a counter electrode, deposited onto ITO-coated glass by the implementation of electron beam evaporation. The electrolytic media were both lithium and proton conducting polymers such as poly-acrylonitrile(PAN)-$LiClO_4$, poly-ethylene oxide(PEO)-$LiClO_4$, poly-vinyl butyral(PVB)-LiCl and PVB-H$_3$$PO_4$. Potentiodynamic cycling of the cells using PAN-$LiClO_4$, or PVB-$H_3$$PO_4$ electrolyte yielded a transmission variation of more than 40% at the wavelength of 632.8 nm within less than 10 sec response time at room temperature. These results indicate that these electrolytes, transparent in gel type, are premising for the application in large area electrochromic windows.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제28권12호
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• pp.753-764
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• 2015

Among several types of energy saving smart window technologies, the leader, the dynamic EC (electrochromic) window one needs integrated PV (photovoltaics), to minimize expensive electrical wiring as well as to obviate the need for external energy. Self-powered smart windows were reviewed according to PV types used. DSSCs (dye sensitized solar cells) were found to be compatible with EC cells, to have several categories of next generation smart windows such as PECCs (photoelectrochromic cells), PVCCs (photovoltachromic cells), EC polymer PECCs. In addition silicon solar cells and third generation solar cells were investigated. They are summarized in a table showing their advantages and disadvantages respectively for a fast comparison. The strategy to expedite the commercialization of these next generation smart windows includes developing retrofit smart window coverings for use on flexible polymer substrates adhered to the inside surface of a window and easily replaced after use for upto 10 years.

• 전자통신동향분석
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• 제34권5호
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• pp.36-47
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• 2019

Smart window technology has become a major component of smart buildings, leading to energy savings and enhanced functionality. Smart windows work like curtains or blind screens, blocking external light sources. Smart window components employ electrochromic or photochromic materials that can selectively block sunlight when electricity is applied. The installation of low-E glass and building-integrated photovoltaics (BIPV) is being encouraged in accordance with the policy on saving building energy. To incorporate BIPV into smart windows, the transparency and colors of transparent photovoltaics must be optimized. The power sources required to operate these smart windows take advantage of the transparent color of the solar cells, which also facilitates aesthetics. Self-powered smart windows that combine electrochromic or photochromic screens with transparent solar cells suggest a promising convergent technology.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권3호
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• pp.275-280
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• 2022

An all-solid-state electrochromic film was fabricated by laminating tungsten oxide (WO₃) and nickel oxide (NiO) thin films deposited by a reactive DC magnetron sputtering on flexible ITO films. The influence of oxygen partial pressure on the crystal structure, microstructure, optical properties, and electrochromic properties of WO₃ and NiO thin films were investigated. WO₃ and NiO films showed the best electrochromic properties under the flow of Ar:O₂=80:20 and Ar:O₂=90:10, respectively. The EC film fabricated with an optimized WO₃ and NiO films showed a high coloration efficiency, a fast response time, and a stable optical modulation. It is expected that flexible EC window films will pave the way for the next-generation energy-saving windows.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제19권1호
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• pp.107-109
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• 1998

The $SnO_2$, Sn-doped $In_2O+3\; and \;Ce-doped\; TiO_2$ films have been prepared by RF sputtering method, and their opto-electrochemical properties were investigated in view of the applicability as counter electrodes in the electrochromic window system. These oxide films could reversibly intercalate $Li^+$ ions owing to the nanocrystalline texture, but remained colorless and transparent. The high transmittance of the lithiated films could be attributed to the prevalence of the $Sn^{4+}/Sn^{2+}\; and\; Ce^{4+}/Ce^{3+}$ redox couples having 5s and 6s character conduction bands, respectively. For the Ce-doped $TiO_2$ film, $(TiO_2)_{1-x}(CeO_2)_x$, an optimized electrochemical reversibility was found in the film with the composition of x = 0.1.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1995년도 추계 학술발표 강연 및 논문개요집
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• pp.77-78
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• 1995

• 한국결정성장학회지
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• 제34권1호
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• pp.16-21
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• 2024

전기변색(electrochromic devices, ECD) 방식을 이용하여 외부 전압 인가에 의해 착색된 상태에서 투명한 상태로 색 변화를 일으킬 수 있는 필름 형태의 스마트 윈도우를 제조하였다. 기존 유리 대신 투명 PET 필름을 기재로 사용하였고 ITO/Ag/ITO 전극층, WO3/TIC2 유기변색층, Nafion 전해질층을 차례로 도입한 이후 합지 공정을 통하여 총 두께가 50 ㎛ 정도인 다층 박막 ECD 모듈을 제조하였다. 길이가 80 mm 이상인 대면적의 ECD 모듈을 제조하기 위하여 스퍼터링, 바코팅, 열압축 공정을 최적화하였다. 보통 상태에서 54 % 수준의 투과율을 보였으나 DC 3.5 V의 전압을 인가했을 때 24 %까지 떨어졌으며 색 변화는 육안으로도 확인할 수 있었다. 가역적인 색 변화에 의해 외부 태양광을 선택적으로 차단할 수 있으며 냉난방에 필요한 에너지 저감 측면에서 효과적일 것으로 예상된다.