• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.45-52
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• 2009

The research on miniature devices based on non-silicon materials, in particular polymeric materials has been attracting more and more attention in the research field of the micro/nano fabrication in recent years. Lost of applications and many literatures have been reported. However, the study on the micro thermal imprint process of glassy polymer is still not systematic and inadequate. The aim of this research I to obtain a numerical material model for an amorphous glassy polymer, polycarbonate (PC), which can be used in finite element analysis (FEA) of the micro thermal imprint process near the glass transition temperature (Tg). An understanding of the deformation behavior of the PC specimens was acquired by performing tensile stress relaxation tests. The viscoelastic material model based on generalized Maxwell model was introduced for the material near Tg to establish the FE model based on the commercial FEA code ABAQUS/Standard with a suitable set of parameters obtained for this material model form the test data. As a result, the feasibility of the established viscoelastic model for PC near Tg was confirmed and this material model can be used in FE analysis for the prediction and improvement of the micro thermal imprint process for pattern replication.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.381-382
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• 2007

IZO/Ag/IZO (IAI) anode films for flexible organic light emitting diodes (OLEDs) were grown on PC (polycarbonate) substrate using DC sputter (IZO) and thermal evaporator (Ag) systems as a function of Ag thickness. To investigate electrical and optical properties of IAI stacked films, 4-point probe and UV/Vis spectrometer were used, respectively. From a IAI stacked film with 12nm-thick Ag, sheet resistance of $6.9\;{\Omega}/{\square}$ and transmittance of above 82 % at a range of 500-550 nm wavelength were obtained. In addition, structural and surface properties of IAI stacked films were analyzed by XRD (X-ray diffraction) and SEM (scanning electron microscopy), respectively. Moreover, IAI stacked films showed dramatically improved mechanical properties when subjected to bending both as a function of number of cycles to a fixed radius. Finally, OLEDs fabricated on both flexible IAI stacked anode and conventional ITO/Glass were fabricated and, J-V-L characteristics of those OLEDs were compared by Keithley 2400.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권4호
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• pp.79-84
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• 2017

태양전지와 같은 광전소자의 특성 및 신뢰성 유지하기 위해서는 수분과 산소 등으로 부터 소자 내부가 보호되어야 한다. 본 연구는 여러 연성(flexible) 플라스틱 기판위에 유 무기 복합 보호막을 스프레이코팅 방법으로 형성하여 공정조건(노즐 위치, 박막 두께, 기판 구성)에 따른 소자의 보호특성을 연구하였다. 사용된 복합 보호막 재료로서 PVA (polyvinyl alcohol)와 SA(sodium alginate) 혼합 유기 물질(P.S)에 $Al_2O_3$($P.S+Al_2O_3$)과 $SiO_2$($P.S+SiO_2$) 나노 분말을 혼합하여 유 무기 복합 보호막 용액을 합성하였다. 플라스틱 기판 위에 코팅한 보호막의 두께가 $5{\mu}m$에서 91%의 투과율을 나타내었으며 $78{\mu}m$에서 $178{\mu}m$로 두께가 증가할 경우 광 투과율은 81.6%에서 73.6%으로 감소하였다. 또한 합성한 $P.S+Al_2O_3$ 복합재료를 사용하여 PEN(polyethylene naphthalate), PC(polycarbonate) 단일 플라스틱 기판과 Acrylate film과 PC 이중막(Acrylate film/PC double layer) 구조와 $Al_2O_3$ 무기박막과 PEN 이중막($Al_2O_3$ film/PEN double layer) 구조의 기판 위에 $P.S+Al_2O_3$ 용액을 사용하여 수분투과도(water vapor transmission rate, WVTR)와 표면형상 등을 측정하여 최적의 보호막 구조를 확인하였다. 즉, $Al_2O_3$ film/PEN 이중막 기판위에 형성한 보호막의 수분투과 값은 $0.004gm/m^2-day$로 가장 우수한 내 투습 특성을 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권1호
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• pp.47-53
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• 2011

$SF_6$는 IPCC가 평가한 온난화 지수가 가장 큰 물질이다. 이런 $SF_6$ 가스의 처리를 위하여 현재는 고에너지의 분해 기술이 사용되고 있지만 최근 분리막을 이용한 분리 및 회수 기술이 주목을 받고 있다. $SF_6$가 중간권으로 방출될 경우 광분해 또는 이온 반응을 일으켜 높은 독성과 부식성을 지닌 부산물을 발생시키는 문제점을 가지고 있다. 현재 분리막을 이용한 $SF_6$ 가스의 회수 분리에 관한 연구 동향을 살펴보면 다양한 분리막 재질에 대한 투과특성연구가 부족하다. 또한, 실제 폐 $SF_6$ 가스 농도에 대한 연구와 에너지 효율이 높은 운전조건의 분리 회수 연구는 초기단계이다. 그러므로, 본 연구에서는 상용화된 PSF (polysulfone), PC (tetra-bromo polycarbonate)와 PI (polyimide) 중공사 분리막을 사용한 $SF_6$, $N_2$ 단일기체의 투과도 연구 및 폐 $SF_6$ 가스 농도의 $SF_6/N_2$ 혼합기체를 사용하여 상용화된 PSF, PC와 PI 중공사 분리막과 운전조건 변화에 따른 $SF_6$ 가스의 분리 회수 연구를 수행하였다. 고분자 중공사 분리막에 대한 $SF_6$와 $N_2$의 투과 특성 실험 결과, $N_2/SF_6$ 투과선택도는 PI 중공사분리막이 가장 높고, PC 중공사 분리막이 가장 낮은 결과를 보였다. $SF_6/N_2$ 혼합기체의 분리 특성연구에서 회수된 $SF_6$의 농도를 비교할 경우, PC 중공사 분리막이 0.5 MPa일 때 95.6 vol %로 가장 높았다. $SF_6$의 회수율에서는 PSF 중공사 분리막이 운전압력 0.3 MPa, 배출유량 150 cc/min일 때 최대 97.8%로 가장 높았다. 이상의 결과로부터 분리막을 이용한 폐 $SF_6$ 가수의 분리 및 회수 기술은 향후 $SF_6$ 가스의 대표적 친환경 기술로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Composites Research
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• 제34권4호
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• pp.241-248
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• 2021

전기자동차 시장이 성장함에 따라 배터리 효율을 증가시키기 위해 차량 경량화 이슈가 대두되고 있다. 이에 전기자동차 배터리 모듈을 보호하는 배터리 모듈 커버를 기존 알루미늄 소재에서 알루미늄 대비 절반 수준의 무게를 가지는 고강도/고내열성 고분자 복합소재로 대체하고자 한다. 또한 복잡한 형상에 대한 제약이 없고, 다품종 소량생산에 유리한 3D 프린팅 기술을 접목하여 기술 변화가 빠른 초기 전기자동차 시장에 대응하고자 한다. 복합소재 역학에 기반하여 압출기를 통해 가공한 단섬유 GF(glass fiber)/PC(polycarbonate) 복합소재 내 유리섬유의 임계길이(critical length)가 453.87 ㎛임을 도출하였고, 사이드 피딩(side feeding) 방식의 가공법을 택함으로써 기존 365.87 ㎛이었던 잔류섬유길이를 향상시킴과 동시에 분산성을 향상시켰다. 이에 30 wt%의 GF가 함유된 GF/PC 복합소재로 인장강도(tensile strength) 135 MPa, 탄성계수(Young's modulus) 7.8 MPa의 최적의 물성을 구현하였다. 또한 3D 프린팅 필라멘트가 상용 필라멘트 규격인 두께 1.75 mm, 표준편차 0.05 mm를 만족하기 위해서 필라멘트 압출 조건(온도, 압출속도)을 최적화하였다. 제작된 필라멘트를 통해 기공률을 최소화하며 강도를 최대화하고, 동시에 생산성 향상을 위해 프린팅 속도를 최대화하는 다중 최적화 문제를 통해 3D 프린팅 공정조건(온도, 프린팅 속도)을 최적화하였고, 이로써 기존 상용화 되어있는 동일 소재 필라멘트 대비 인장강도 11%, 탄성계수 56%가 향상된 결과를 얻었으며, 출력물의 후처리(post-process)를 통해 후처리 전 대비 인장강도 5%, 탄성계수 18%를 추가로 향상시켰다. 끝으로 유한요소해석(finite element analysis, FEA) 기법을 활용하여 전기자동차 배터리 모듈 커버의 시험 규격(ISO-12405)의 Mechanical Shock test의 기준을 만족하도록 배터리 모듈 커버의 구조를 최적화하였고, 이로써 배터리 커버 시험규격을 만족하면서 동시에 알루미늄을 사용했을 때 대비 37%의 경량화를 달성하였다. 해당 연구 결과 및 연구 방법을 활용하여 향후 다양한 분야에 고분자 복합소재 3D 프린팅 기술이 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권6호
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• pp.776-782
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• 2015

$TiO_2$ 나노입자의 광촉매 반응을 억제하기 위해 평균 직경 3~5 nm의 $TiO_2-SnO_2$ 나노입자가 titanium tetraisopropoxide(TTIP)와 tin chloride의 가수분해 반응에 의해 합성되었다. 생성된 $TiO_2-SnO_2$ 나노입자를 졸-겔법에 의해 3-glycidoxypropyl trimethoxysilane(GPTMS)과 반응시킴에 의해 유-무기 혼성 코팅 용액이 제조되었다. 그 후 코팅 용액을 기재인 polycarbonate(PC) 시트 위에 스핀 코팅시키고, $120^{\circ}C$에서 열경화 시켜 고굴절률 하드코팅 도막이 제조되었다. $TiO_2-SnO_2$ 나노입자로부터의 코팅 도막은 $TiO_2$ 나노입자로부터 얻어진 코팅 도막의 2H에 비해 증가된 3H의 연필경도를 보였다. 또한 $TiO_2-SnO_2$ 나노입자로부터의 코팅 도막의 굴절률은 Sn/Ti 몰 비가 0에서 0.5로 증가함에 따라 633 nm 파장에서 1.543으로부터 1.623으로 향상되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권5호
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• pp.12-18
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• 2008

본 연구는 PC(polycarbonate) 기판 위에 소스(source)/드레인(drain) 전극으로 Ag 페이스트를 스크린 인쇄하여 OTFT(organic thin film transistor)를 제작하였다. 또한 이렇게 제작된 OTFT를 적용하여 OTFT-OLED(organic light emitting diode) 어레이를 제작하였으며 OTFT의 소스 및 드레인 전극과 더불어 데이터 배선전극을 Ag 페이스트를 이용하여 형성하였다. Ag 페이스트는 스크린 마스크의 mesh에 따라 325 mesh용과 500 mesh용을 사용하였으며, 325 mesh용 페이스트는 선폭 60 ${\mu}m$, 500 mesh용 페이스트는 선폭 40 ${\mu}m$까지 인쇄가 가능하였다. 그리고 면저항은 각각 $60m{\Omega}/\square,\;133.1m{\Omega}/\square$이었다. 제작된 OTFT의 성능은 이동도가 자각 0.35 $cm^2/V{\cdot}sec$와 0.12 $cm^2/V{\cdot}sec$, 문턱전압 -4.7 V와 0.9 V이었으며, 전류 점멸비는 ${\sim}10^5$이었다. OTFT-OLED 어레이는 인쇄성이 우수한 500 mesh용 Ag 페이스트를 사용하였으며 OTFT의 채널길이를 50 ${\mu}m$로 설계하여 제작하였다. OTFT-OLED 어레이의 화소는 2개의 OTFT, 1개의 캐패시터 그리고 1개의 OLED로 구성하였고, 크기는 $2mm{\times}2mm$이며, 해상도는 $16{\times}16$ 이다. 제작된 어레이는 일부 불량 화소를 포함하고 있지만 능동형 모드로 동작함을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제34권4호
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• pp.421-425
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• 2023

Polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyvinyl chloride (PVC), 그리고 polyacetal을 포함하는 일부 플라스틱류에 대한 연기특성을 조사하였다. 연기밀도는 ISO 5659-2의 기준에 의해 연기밀도시험기를 이용하여 정적인 연기 특성의 관련 값을 측정하였다. 또한 불꽃을 동반하는 연소와 불꽃을 동반하지 않는 연소를 구분하여 측정하였다. 불꽃방식의 복사열 50 kW/m² 의 조건하에서 연기의 최대비광학밀도(D_m) 측정값은 PMMA (401.26)가 최저로, PVC (1345.04)가 최대로 나타났다. 또한 비불꽃방식의 복사열 50 kW/m² 의 조건하에서 연기의 D_m 측정값은 PMMA (262.82) 가 최저로, PVC (1385.43)가 최대로 나타났다. 대상물의 연소 시 연기발생은 복사열 유속의 영향을 상당히 받으며, 탄화성 플라스틱은 연소 시 비탄화성 플라스틱보다 높은 연기 발생량을 나타내었다. 주 고분자 사슬에 방향족 그룹이 있는 폴리머는 열분해로 인해 다량의 숯이 생성되므로 다량의 연기를 발생시켰다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.91-91
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• 2010

본 논문은 펄스 직류전원 (Pulse DC) 플라즈마 소스와 반응성 가스인 $CF_4$와 불활성 가스인 Ar를 혼합하여 산업에서 널리 사용되는 유기고분자인 Polymethylmethacrylate (PMMA), Polyethylene terephthalate (PET), 그리고 Polycarbonate (PC) 샘플을 건식 식각한 결과에 대한 것이다. 각각의 샘플은 감광제 도포 후에 자외선을 조사하는 포토레지스트 방법으로 마스크를 만들었다. 펄스 직류전원 플라즈마 시스템을 사용하면 다양한 변수를 줄 수 있다는 장점이 있다. 공정 변수는 Pulse DC Voltage는 300 - 500 V, Pulse DC reverse time $0.5{\sim}2.0\;{\mu}s$, Pulse DC Frequency 100~250 kHz 이었다. 변수 각각의 값이 높아질수록 고분자의 식각률이 높아졌다. 특히, PMMA의 식각률이 가장 높았으며 PET, PC 순이었다. 샘플 중 PC의 식각률이 가장 낮은 이유는 고분자 결합 중에 이중결합의 벤젠 고리 모양을 포함하고 있어 분자 결합력이 비교적 높기 때문으로 사료된다. 기계적 펌프만을 사용한 공정 전 압력은 30 mTorr이었다. 쓰로틀 밸브를 완전 개방한 상태에서 식각 공정 중 진공 압력은 $CF_4$ 가스유량이 늘어날수록 증가하였다. 식각률 역시 $CF_4$ 가스유량(총 가스 유량은 10 sccm)이 많을수록 증가함을 보여주었다 (PMMA: 10 sccm $CF_4$에서 330 nm/min, 3.5 sccm $CF_4$/6.5 sccm Ar에서 260 nm/min., PET: 10 sccm $CF_4$에서 260 nm/min, 3.5 sccm $CF_4$/6.5 sccm Ar에서 210 nm., PC: 10 sccm $CF_4$에서 230 nm, 3.5 sccm $CF_4c$/6.5 sccm Ar에서 160 nm). 이는 펄스 직류전원 플라즈마 식각에서 $CF_4$와 Ar의 가스 혼합비를 조절함으로서 고분자 소재의 식각률을 적절히 변화시킬 수 있다는 것을 의미한다. 표면 거칠기는 실험 후 표면단차 측정기와 전자 현미경 등을 이용하여 식각한 샘플의 표면을 측정하여 알 수 있었다. 실험전 기준 샘플 표면 거칠기는 PMMA는 1.53nm, PET는 3.1nm, PC는 1.54nm 이었다. 식각된 샘플들의 표면 거칠기는 PMMA는 3.59~10.59 nm, PET은 5.13~11.32 nm, PC는 1.52~3.14 nm 범위였다. 광학 발광 분석기 (Optical emission spectroscopy)를 이용하여 식각 공정 중 플라즈마 발광특성을 분석한 결과, 탄소 원자 픽 (424.662 nm)과 아르곤 원자 픽 (751.465 nm, 763.510 nm)의 픽의 존재를 확인하였다. 이 때 탄소 픽은 $CF_4$ 가스에서 발생하였을 것으로 추측한다. 본 발표를 통해 펄스 직류전원 $CF_4$/Ar의 고분자 식각 결과에 대해 보고할 것이다.

• 폴리머
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• 제32권1호
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• pp.13-18
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• 2008

전기 전자재료 중 고분자에 포함된 브롬계 난연제의 분석에 있어 용출이 어려운 4가지 재질 PC(polycar-bonate) PP(polypropylene), PET(poly(ethylene terephthalate)), PBT(poly(butylene terephthalate))에 대하여 추출방법 및 헥산/에세톤, THF, 톨루엔, THF/톨루엔에 대한 용매 특이성과 그 특성을 고찰하였다. 각 고분자에서의 deca-BDE(decabromo diphenyl ether)의 함량을 속슬렛, 초음파. 가속용매, 마이크로파, 초임계 유체 추출법을 사용하여 이들 방법의 효율을 정량분석 하였다. 초음파 추출은 낮은 고분자의 용해도 때문에 낮은 추출효율을 보여 사용한 고분자의 경우에 있어서 추출방법으로는 적합하지 않았으며, 나머지 3가지 방법에서는 톨루엔 사용시 약 80% 이상의 높은 추출효율을 보였다. 초임계 유체 추출은 고분자의 난연제 추출에 시도되지 않았던 방법이었으나, 본 실험에서 PP와 PC의 추출에서는 100%에 가까운 매우 높은 추출효율을 보였다.