• 센서학회지
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• 제31권5호
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• pp.279-285
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• 2022

Recently, 3D printing technology has gained increased attention in the manufacturing industry because it allows the manufacturing of complex but sophisticated structures as well as moderate production speed. Owing to advantages of 3D printers, such as flexible design, customization, rapid prototyping, and ease of access, can also be advantageous to sensor developments, 3D printing demands have increased in various active device fields, including sensor manufacturing. In particular, 3D printing technology is of significant interest in tactile sensor development where piezoelectric materials are typically embedded to acquire voltage signals from external stimuli. In regard with piezoelectricity, researchers have worked with various piezoelectric materials to achieve high piezoelectric response, but the structural approach is limited because ceramics have been regarded as challenging materials for complex design owing to their limited manufacturing methods. If appropriate piezoelectric materials and approaches to design are used, sensors can be fabricated with the improved piezoelectric response and high sensitivity that cannot be found in common bulk materials. In this study, various 3D printing technologies, material combinations, and applications of various piezoelectric sensors using the 3D printing method are reviewed.

• 융합정보논문지
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• 제10권9호
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• pp.28-34
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• 2020

본 논문에서는 투과도가 높은 OHP 필름상에 AZO 반도체 물질을 기반으로 한 광센서를 제작하여 광소자 특성 및 이를 구성하고 있는 반도체 소재의 물성에 대해 설명한다. 최근 전자소자 분야에서 주요 이슈가 되고 있는 플렉서블 광소자를 구현하기 위해서 최초로 투명하고 굽힘성이 있는 OHP 필름을 기판으로 사용하였다. 또한, 투명 전극 및 반도체 물질로 양산에 사용되고 있는 ITO는 인듐의 희소성 때문에 가격이 높다. 따라서 이 물질을 대체할 수 있는 소재를 발굴해야 하며, AZO 소재가 가능성이 있는지 Au/Al/AZO/OHP 필름 구조의 광센서 소자를 구현하여 광학 및 전기적인 특성을 평가하였다. 소자 및 이를 구성하는 소재들은 벤딩(굽힘)에 의한 물성 변화가 없었으며, 이와 같은 결과들은 차세대 소자로의 적용에 대한 가능성을 제공한다. 하지만, 양산을 위해서는 OHP 필름 표면의 미세한 스크래치를 제거해야 하며, 뿐만 아니라 광전류를 향상시킬 수 있는 재료, 구조 기반으로 최적화된 소자를 연구해야 할 것이다.

• 센서학회지
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• 제27권3호
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• pp.186-191
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• 2018

Smart textile industries have been precipitously developed and extended to electronic textiles and wearable devices in recent years. In particular, owing to an increasingly aging society, the elderly healthcare field has been highlighted in the smart device industries, and pressure sensors can be utilized in various elderly healthcare products such as flooring, mattress, and vital-sign measuring devices. Furthermore, elderly healthcare products need to be more lightweight and flexible. To fulfill those needs, textile-based pressure sensors is considered to be an attractive solution. In this research, to apply a textile to the second layer using a pressure sensing device, a novel type of conductive textile was fabricated using vapor phase polymerization of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT). Vapor phase polymerization is suitable for preparing the conductive textile because the reaction can be controlled simply under various conditions and does not need high-temperature processing. The morphology of the obtained PEDOT-conductive textile was observed through the Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM). Moreover, the resistance was measured using an ohmmeter and was confirmed to be adjustable to various resistance ranges depending on the concentration of the oxidant solution and polymerization conditions. A 3-layer 81-point multi-pressure sensor was fabricated using the PEDOT-conductive textile prepared herein. A 3D-viewer program was developed to evaluate the sensitivity and multi-pressure recognition of the textile-based multi-pressure sensor. Finally, we confirmed the possibility that PEDOT-conductive textiles could be utilized by pressure sensors.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.470-470
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• 2012

Organic thin film transistors (OTFTs) backplane constitute the active elements in new generations of plastic electronic devices for flexible display. The overall OTFTs performance is largely depended on the properties and quality of each layers of device material. In solution based process of organic semiconductors (OSCs), the interface state is most impediments to preferable performance. Generally, a threshold voltage (Vth) shift is usually exhibited when organic gate insulators (OGIs) are exposed in an ambient air condition. This phenomenon was caused by the absorbed polar components (i.e. oxygen and moisture) on the interface between OGIs and Soluble OSCs during the jetting process. For eliminating the polar component at the interface of OGI, the role of high vacuum seasoning on an OGI for all solution processable OTFTs were studied. Poly 4-vinly phenols (PVPs) were the material chosen as the organic gate dielectric, with a weakness in ambient air. The high vacuum seasoning of PVP's surface showed improved performance from non-seasoning TFT; a $V_{th}$, a ${\mu}_{fe}$ and a interface charge trap density from -8V, $0.018cm^2V^{-1}s^{-1}$, $1.12{\times}10^{-12}(cm^2eV)^{-1}$ to -4.02 V, $0.021cm^2V^{-1}s^{-1}$, $6.62{\times}10^{-11}(cm^2eV)^{-1}$. These results of OTFT device show that polar components were well eliminated by the high vacuum seasoning processes.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권4호
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• pp.1253-1258
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• 2019

고분자를 기반으로 하는 고체 전해질은 수퍼커패시터, 배터리, 센서, 액추에이터 등 다양한 전기화학 소자에 응용이 가능한 소재로써, 기존 고분자 전해질의 낮은 이온전도도를 향상시키기 위해서 다양한 이온성 액체 기반의 고체 전해질에 관한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 이온성 액체의 높은 전기적 특성 및 전기화학적, 열적 안정성과 고분자의 우수한 기계적인 강도를 활용한 젤 상태의 고체 전해질인 이온젤은 차세대 웨어러블 및 플렉시블 전자소자에 응용되어 연구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 이온성 액체와 고분자 기반의 고체 전해질을 제조하고 특성을 분석하여 탄소나노복합체 기반의 전극에 적용하여 다양한 전자소자에 응용이 가능한 이온전도도 및 안정성이 향상된 이온성 액체 기반의 고체 전해질을 개발하고자 한다. 제조된 고체전해질은 전기화학적 임피던스법을 이용하여 이온 전도도를 측정하여 보았으며 이온성 액체를 첨가하여 제조한 고체전해질의 이온 전도도가 1.26 × 10^-1 S/cm 로 확인되었다. 또한 제조된 고체 전해질을 이용하여 전고체형 수퍼커패시터를 제조하여 전기화학적 특성을 비교하여 보았으며, 수퍼커패시터의 전기화학적 특성 역시 이온성 액체를 첨가하여 제조된 고체 전해질을 사용하였을 때 향상된 전기화학적 특성을 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.55-55
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• 2008

압전폴리머 PVDF(polyvinylidene difluoride)의 기판소재를 기반으로 한 디스플레이 소자를 연구하였다. 압전 폴리머 PVDF의 양면은 두께 300nm정도의 ITO(Indium Tin Oxide)를 TCO(Transparent conducting oxide)로 R2R(roll to roll)증착하였으며, 이를 적외선 계열 Pulsed Laser로 상온 건식 에칭을 통해 패턴해내고, 이후 고진공 환경에서 Alq3 를 기반의 유기발광소자를 제작하였다. 전기적 신호에 대해서 기계적인 작동이 가능한 투명 압전 폴리머 재료를 디스플레이 발광소자의 기판 소재로 사용함으로써, 궁극적으로 발광기능과 더불어 압전효과에 의한 스피커 기능이 한 개의 개체내에서 독립적으로 구현될 수 있도록 설계하고, 기술적으로 실현시켰다는 점이 본 연구의 의의라고 할 수 있다. 이를 위해서, 섭씨 80도 이상의 온도에서 압전 성질을 상실하는 것으로 알려진 PVDF에 대해서 투명산화전극을 레이져를 이용한 비가열식 승화방법을 통해 패턴화하는 것을 사용했으며, 밀리미터 단위에서 수십 마이크로미터 수준까지 패턴화할 수 있었다. 제작된 복합형 유연 OLED소자는 기계적으로 휘어진 상태에서도 발광 성능과 스피커 성능을 각각 독립적으로 보였으며, Alq3에 의한 녹색발광을 보임을 확인하였고, 이 경우 양자효율은 약 3%이하의 값을 보였다. 또한 각주파수별 음압(SPL: Sound Pressure Level)측정 결과는 압번폴리머가 가청주파수 영역에서 작동함을 보였으며, 고주파영역에서의 SPL값이 증가하는 전형적인 PVDF사용 필름 스피커의 특성을 보였다. 이로부터 제작된 복합형 소자는 본 연구에서 제안된 목적에서 보인 것과 같이, 두 개의 기능이 서로간의 간섭없이 독립적으로 한 개의 개체 내에서 작동함을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과로부터 새로운 유연 전자 소자에 대한 디자인 개념을 제시하고, 기타 다른 기능이 접합된 형태의 신개념 전자 소자를 제안하는 것도 가능할 것으로 기대된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.67-67
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• 2008

Application of organic materials with low cost, easy fabrication and advantages of flexible device are increasing attention by research work. Recently, one of them, organic solar cells were rapidly increased efficiency with regioregular poly(3-hexylthiophene) (P3HT) and [6,6]-phenyl-C61-butyricacidmethylester (PCBM) used typical material. To increased efficiency of organic solar cell has tried control of domain of PCBM and crystallite of P3HT by thermal annealing and solvent vapor annealing. [4-6] In those annealing effects, be made inefficiently efficiency, which is increased fill factor (FF), and current density by phase-separated morphology with blended P3HT and PCBM. In addition, increased conductivity by modified hole transfer layer (HTL) such as Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS), increased both optical and conducting effect by titanium oxide (TiOx), and changed cathode material for control work function were increased efficiency of Organic solar cell. In this study, we had described effect of organic photovoltaics by conductivity of interlayer such as PEDOT:PSS and TCO (Transparent conducting oxide) such as ITO, which is used P3HT and PCBM. And, we have measured with exactly defined shadow mask to study effect of solar cell efficiency according to conductivity of hole transfer layer.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.1277-1284
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• 2015

본 논문에서는 태양전지를 태양과 항상 법선 방향이 되도록 하기 위해 수평방향으로 놓여진 태양전지판을 ${\pm}90^{\circ}$까지 대칭 회전 가능토록 하는 비선형형상의 가이드홈을 가진 단축 추적장치를 제안하고, 비선형형상에 대한 수식을 정립하고자 한다. 그 결과 가이드 홈의 비선형 형상을 확정할 수 있었고, 특히 회전 링크의 길이가 달라져도 회전링크의 길이를 반영하는 가이드 홈을 정확히 확정할 수 있다. 이를 통해 기존의 1축 추적장치에 비해 약 10%이상의 태양전지 효율향상이 가능하며, 또한 어떤 크기의 태양전지판에 대해서도 최적의 비선형 형상 가이드 홈을 갖는 가이드 부재를 제공할 수 있고 대량 생산도 가능하다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.617-624
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• 2014

최근 태양광 발전 산업에서 가격매입제도가 도입되면서 주목받고 있는 태양광 인버터는 대부분 개방형 통풍구조로 인해 기후변화에 유연하게 대응하지 못하고 설치환경에 따라 이상동작이 발생하여 효율 및 수명이 감소하는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하고자 외부환경에 영향을 받지 않도록 밀폐형 구조를 사용하고 계절별 온도에 따른 변화에 쉽게 대응하도록 새로운 냉각시스템을 부착한 친환경 태양광 인버터를 개발하고자 한다. 또한 냉각시스템의 소비전력을 최소화 하기위해 인버터 내부에 부착한 냉각시스템의 최적 구간을 도출하고 사용 냉각장치의 개수를 결정하여 인버터 효율을 향상시키고자한다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제18권3호
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• pp.155-158
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• 2017

In this paper, ZnO Thin Film Transistors (TFTs) were fabricated by a sol-gel method using a low-temperature process, and their physical and electrical characteristics were analyzed. To lower the process temperature to $200^{\circ}C$, we used a zinc nitrate hydrate ($Zn(NO_3)_2{\cdot}xH_2O$) precursor. Thermo Gravimetric Analyzer (TGA) analysis showed that the zinc nitrate hydrate precursor solution had 1.5% residual organics, much less than the 6.5% of zinc acetate dihydrate at $200^{\circ}C$. In the sol-gel method, organic materials in the precursor disrupt formation of a high-quality film, and high-temperature annealing is needed to remove the organic residuals, which implies that, by using zinc nitrate hydrate, ZnO devices can be fabricated at a much lower temperature. Using an X-Ray Diffractometer (XRD) and an X-ray Photoelectron Spectrometer (XPS), $200^{\circ}C$ annealed ZnO film with zinc nitrate hydrate (ZnO (N)) was found to have an amorphous phase and much more oxygen vacancy ($V_o$) than Zn-O bonds. Despite no crystallinity, the ZnO (N) had conductance comparable to that of ZnO with zinc acetate dihydrate (ZnO (A)) annealed at $500^{\circ}C$ as in TFTs. These results show that sol-gel could be made a potent process for low-cost and flexible device applications by optimizing the precursors.