• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers P
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• v.66 no.4
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• pp.263-266
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• 2017

In this study, the characteristics of anti-pollution coatings on glass substrates through annealing treatment were investigated. To investigate the change of properties by coating method and number of annealing treatment, after the anti-pollution coating was performed on the surface of glass substrate in three ways, the annealing treatment was performed by setting three kinds of annealing treatment conditions. The annealing treatment method is a torch using gas, which is advantage in that it can be installed directly on the site in an easy way compared with a annealing treatment process which is generally difficult. The anti-pollution properties, contact angle, transmittance, hardness, and adhesion of films on glass substrate were measured under 9 conditions of combination of coating methods and annealing treatment conditions. It was confirmed that as the number of annealing treatment increases, the anti-pollution property of the film synthesized on glass substrate becomes better.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.75.1-75.1
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• 2011

화석연료의 고갈과 온실가스 배출의 증가로 지속 가능한 친환경 에너지 생산이 요구되는 가운데, 태양광 발전은 이러한 조건을 만족시키는 에너지 생산 방안으로 주목받고 있다. 태양광 발전은 태양 직사광을 이용한 발전 방법 때문에 실외에 설치되어야 하며 이에 따라 외부의 충격이나 오염물질로부터 태양전지 패널을 보호하기 위한 보호층이 필수적이다. 그러나 보호층에 의한 입사광의 반사 및 먼지나 황사에 의한 보호층의 오염 등은 태양전지의 발전 효율을 감소시키는 요인으로 작용하여 이에 대한 대응이 필요하다. 본 연구에서는 PET 필름에 나노 임프린트 리소그래피 및 핫 엠보싱 공정을 이용하여 moth-eye 반사방지 패턴을 형성함으로써 보호층에서의 입사광 반사를 억제하였다. 또한, 이러한 반사방지 패턴에 초소수성 자기조립단분자막을 코팅하여 표면 에너지를 낮춤으로써 먼지 및 황사에 의해 오염되었을 경우에도 빗물에 의해 오염 물질이 쉽게 씻겨 내릴 수 있는 자정기능을 부여하였다. 이러한 반사방지를 통한 입사광 투과량의 향상 및 초소수성 표면에 의한 자정작용에 의하여 태양전지의 발전 효율이 증가되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.293-293
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• 2013

최근 디스플레이산업이 발달하면서 투명전도성 물질에 대한 산업의 요구도가 높아지고 있다. ITO투명전도성 박막은 낮은 비저항과 우수한 식각특성을 가지고 있어 평면표시소자, 광소자, 터치패널 그리고 가스 센서 등 다양한 분야에 응용되고 있으며 디스플레이 소자가 소형화 되어감에 따라 박막의 다기능화가 요구되고 있다. 본 실험에서는 전기적 특성과 친, 발수특성을 동시에 가지는 다기능성 ITO 박막을 연구하였다. RIE방식으로 식각을 통하여 Poly Si-wafer 표면에 미세구조를 만든 기판과 Slide Glass기판에 RF-magnetron sputtering 방법을 이용해 ITO박막을 증착하여 비교분석 하였다. ITO박막 증착시 $100{\sim}400^{\circ}C$ 열처리와 산소를 사용하지 않고 Ar 가스만을 사용하여 실험한 후 열처리온도에 따른 전기적 특성 및 접촉각에 대하여 조사하였다. 3 uL의 Di-water를 사용하여 접촉각을 측정한 결과 $400^{\circ}C$ 열처리가 된 Poly si-wafer 위에 증착된 ITO 박막에서 초-친수 특성을 나타냈으며, 그 위에 PTFE을 증착하였을 경우 12 uL의 Di-water를 사용하여 약 $150^{\circ}$ 이상의 초-발수 특성을 나타내었다. 전기적 특성은 $5.8{\times}10^{-4}$의 비 저항을 나타내었다. 이러한 전기적 특성과 친 발수 특성을 동시에 가지는 ITO 박막은 Anti-Fogging, self-Cleaning, Solar cell 및 디스플레이소자 등 다양한 산업에 이용 가능할 것으로 생각된다.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.24 no.4
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• pp.5-9
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• 2016

In the modern industrial society, huge amount of organic wastes have exceeded the society's self-cleaning capability, caused pollution of the whole environment, including water quality, soil, and the air, and become a big burden of waste treatment. Moreover, the emission of green house gases brought by the continual combustion of fossil fuels has facilitated the global warming. The simultaneous effect of initial and operational pH on $H_2$ yield was expressed using mathematical equation and optimized. The optimal initial and cultivation pH was 7.50 and 6.01, respectively. Addition of livestock wastewater to food waste substantially decreased the amount of alkali requirement and also improved the $H_2$ fermentation performance.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.33.1-33.1
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• 2011

최근 산업에서는 산업의 고도화로 인한 환경오염이 큰 문제로 대두되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안 중, 친환경소재에 대해 연구가 활발히 진행하고 있다. 연잎의 자기세정효과(self-cleaning effect)에 관한 연구는 이러한 친환경소재에 대한 연구 중 하나이다. 연잎의 표면은 마이크로 크기의 돌기와 나노 크기의 왁스의 dual-scale의 구조로 이루어져 있으며, 왁스의 경우 소수성을 가진다. 이러한 dual-scale 구조와 소수성의 왁스에 의해 초소수성이 발현되고, 결과적으로 연잎의 자기세정효과가 발현된다. 본 연구에서는 나노임프린트 리소그래피와 수열합성법을 이용한 나노로드 성장을 이용하여, 연잎의 dual-scale의 표면구조를 형성하는 실험을 진행하였다. 나노임프린트 리소그래피와 수열합성법은 다른 공정에 비하여 상대적으로 적은 비용을 필요로 하고, 대면적에 적용이 가능한 기술이다. 실험 진행은 먼저 silicon 마스터 스탬프를 역상으로 복제한 PDMS (Polydimethylsiloxane) 스탬프와 $TiO_2$ sol을 이용하여 기판 위에 $TiO_2$ gel 패턴을 형성한 후, 열처리 과정을 통해 $TiO_2$ gel 패턴을 결정화한다. 다음으로 결정화된 $TiO_2$ 패턴 기판을 수열합성 방법을 이용하여 $TiO_2$ 나노로드를 무작위적으로 형성하였다. 마지막으로 소수성을 갖는 자기 조립 단분자막 용액을 이용하여 소수성 표면처리를 한 후 접촉각을 측정하였다. 본 연구에서 개발한 기술을 이용하여 다양한 형태의 기판에 초소수성 표면을 형성할 수 있고, 자기세정효과를 갖는 표면을 구현할 수 있다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.41.1-41.1
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• 2011

초소수성 표면은 $150^{\circ}$ 이상의 높은 접촉각을 가지며 표면에 오염물질이 묻지 않게 하는 anti-contamination, anti-fingerprint, self-cleaning 기능을 갖고 있는 것이 특징이다. 재료표면의 친/소수성을 제어하기 위해서는 고체 표면의 화학적인 요인과 물리적인 요인 두 가지를 조절함으로써 이루어지는데 즉 물질의 표면에너지와 표면 거칠기를 변화시켜 친/소수성을 부여할 수 있다. 초소수성 표면을 구현하기 위해서는 고체 표면의 에너지를 낮춰야 하며 이는 일반적으로 불소화합물을 사용한다. 불소는 지구상의 원소 중 가장 낮은 표면에너지를 가지고 있어 주로 후라이팬이나 치아 표면에 코팅되며 오염을 방지하는 특성을 지닌다. 실리카는 박막소재로 이용하기 위한 우수한 특성을 가진 물질로서 자연계에서 매우 풍부하게 존재하고 있으며, 생체무해하며 내구성과 내마모성, 화학적 안정성, 고온 안정성 등을 지니고 있어 여러 가지 종류의 전자기기 및 부품의 내외장 코팅에 적용이 적극 검토되고 있다. 이러한 실리카 코팅소재를 바탕으로 초소수성 코팅층을 구현하는 하나의 방법으로서 본 연구에서는 전기분무법을 사용하여 실리카 코팅층을 형성하였으며, 표면에너지를 제어하기 위해 플루오린 처리를 하여 초소수성 실리카 코팅층을 제조하였다. 합성된 실리카 코팅층은 물 뿐만이 아니라 표면장력이 낮은 다른 용액에서도 초소유성을 나타내었다. 이러한 코팅층에 대한 고온 안정성과 UV 저항성, 내구성(durability) 등을 조사하여 실제 응용 가능성을 타진하였다.

• Corrosion Science and Technology
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• v.17 no.3
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• pp.123-128
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• 2018

The fabrication of a controlled surface is of great interest because it can be applied to various engineering facilities due to the various properties of the surface, such as self-cleaning, anti-bio-fouling, anti-icing, anti-corrosion, and anti-sticking. Controlled surfaces with micro/nano structures were fabricated using an ion beam focused onto a polypropylene (PP) surface with a fluoridation process. We developed a facile method of fabricating hydrophobic surfaces through ion beam treatment with argon and oxygen ions. The fabrication of low surface energy materials can replace the current expensive and complex manufacturing process. The contact angles (CAs) of the sample surface were $106^{\circ}$ and $108^{\circ}$ degrees using argon and oxygen ions, respectively. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy were used to determine the chemical composition of the surface. The morphology change of the surfaces was observed by scanning electron microscopy (SEM). The change of the surface morphology using the ion beam was shown to be very effective and provide enhanced optical properties. It is therefore expected that the prepared surface with wear and corrosion resistance might have a considerable potential in large scale industrial applications.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 2006.05b
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• pp.585-588
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• 2006

The environment-friendly building material, photocatalyst/scoria/loess concrete, was prepared using scoria and loess (which have merits as building materials) and photocatalyst (which has the functions to compose the environmental contaminants and of self cleaning). In order to apply this material as a building material, the compressive and flexible strengths, and water absorptivity (which have been set by Korea Industrial Standard) were measured. The optimum mixing ratio of photocatalyst/scoria/loess concrete was obtained at the condition of $393kg/m^3$ of coarse aggregate, $802kg/m^3$ of fine aggregate in case of scoria, $80kg/m^3$ of loess, $12kg/m^3$ of photocatalyst, $400kg/m^3$ of cement, and $2kg/m^3$ of AE water reducing agent. The photocatalyst/scoria/loess concrete prepared by above mixing ratio of raw materials showed 25 MPa of compressive strength, $3.8{\sim}4.6$ MPa of flexible strength and $11.4{\sim}12.0%$ of water absorptivity, indicating that the quality of this material was suitable for Korea Industrial Standard (more than 21 MPa for compressive strength, more than 2.0 MPa for flexible strength in case of lightweight aggregate, and less than 15 % for water absorptivity in case of clay brick) for using as a building material.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 2006.05b
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• pp.593-596
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• 2006

The environment-friendly building material, photocatalyst/scoria/loess concrete, was prepared using scoria and loess (which have merits as building materials) and photocatalyst (which has the functions to compose the environmental contaminants and of self cleaning). In order to apply this material as a building material, the compressive and flexible strengths, and water absorptivity (which have been set by Korea Industrial Standard) were measured. In order to know the environment-friendly characteristics of this material, several tests, such as, the tests of emissivity and emission power of far infrared ray and acoustic absorptivity, antibacterial test for Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa, antifungal test for mixed fungal strains, and deodorization test of ammonia were carried out. Moreover, the removal characteristics of NOx, and formaldehyde (HCHO) by photocatalyst/scoria/loess concrete were examined as the following different parameters: the removal characteristics of these contaminants with the substitution ratio and the kind of photocatalyst, light source, UV intensity of sunlight, relative humidity, intial NOx concentration.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers P
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• v.65 no.1
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• pp.53-56
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• 2016

Because of the low pollution resistance of the porcelain electrical insulator itself, in this work the anti-pollution performance of insulator was improved by using the functional coating. The ceramic substrates that components were same as the porcelain electrical insulator were used in this experiment. The functional films were coated on the ceramic substrate by using a spray coating method, and then the coated substrate were annealed under different coating condition such as natural curing and annealing temperature of $200^{\circ}C$, $300^{\circ}C$ and $400^{\circ}C$. Then, the contact angles of the coated surfaces were measured and the minimum angle ($8.3^{\circ}$) was obtained at $400^{\circ}C$. The anti-contamination properties were measured, revealing that as the contact angle decreased, the anti-contamination properties improved. The hardness and adhesion were small at the natural curing condition however the excellent mechanical properties were obtained under higher temperature annealing.