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일반기술 재료 > 기타 금속재료

아연산화물의 습식식각방법

본 발명은 아연산화물의 습식식각방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 소정의 반응조건하에 있는 반응기에 산성의 식각액을 주입하여 아연산화물을 식각하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에서 사용되는 식각액은 인산 및/또는 황산과 물의 혼합물임을 특징으로 하며, 상기의 혼합물에 염산이 추가로 포함될 수 있다. 본 발명에 의하여 식각된 아연산화물은 이방성 특성이 증가하고, 표면의 평탄도가 향상되며, 또한 사용목적에 적합하게끔 식각율을 조절할 수 있게 된다.

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(재)전남테크노파크
등록일
2008-10-16
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일반기술 재료 > 박막 제조 기술 (B62, H64)

쌍곡면 드럼형 소자의 이온빔 식각을 이용한 이의 제조방법

본 발명은 이온빔 식각법을 이용하여 활성층(Active region or gain medium)의 직경이 수㎛ 이하에서 수십 ㎚까지의 범위에서 균일한 크기를 가지는 쌍곡면 드럼형 소자를 대량으로 제조할 수 있는 방법과 이로부터 제조된 소자에 관한 것이다. 본 발명에 따른 쌍곡면 드럼형 소자의 제조방법은, 기판 상에 n형 반도체와 p형 반도체의 접합으로 이루어지며, 상기 n형 반도체와 p형 반도체 사이의 경계와 그 부근영역에 활성층을 갖는 에피택시층(epitaxial layer)을 형성하는 단계; 및 이온빔 식각법으로 상기 에피택시 층을 상기 활성층에서 최소의 직경을 갖도록 쌍곡면 드럼 형태로 식각하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 쌍곡면 드럼형 소자는 매우 균일하고 재연성이 좋으며 대량 생산이 가능하다는 장점이 있다.

보유기관
포항공과대학교
등록일
2008-10-31
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일반기술 재료 > 기타 금속재료

유체 속에서 운동하는 물체의 표면 마찰저항 감소방법

"본 발명은 유체 속에서 운동하는 물체의 표면에 미세돌기 어레이를 형성하여 상기 물체에 부하되는 마찰저항을 감소시키는 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 유체에 의한 마찰저항을 감소시킬 수 있고, 이렇게 형성된 미세돌기 표면은 자정(自淨, self-cleaning) 효과를 가짐으로써 오염물질이 운동 물체나 미세돌기에 부착하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 미세돌기에 탄소 나노튜브를 강화재로서 이용함으로써 미세돌기의 내침식성 및 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다."

보유기관
포항공과대학교
등록일
2008-10-31
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일반기술 재료 > 기타 금속재료

선박의 표면마찰저항 감소방법

본 기술은 a) 비활성 기체를 플라즈마화하는 단계; b) 플라즈마화된 비활성 기체로 플라즈마 제트를 형성시키는 단계; c) 플라즈마 제트를 이용하여 소수성 코팅 재료를 물체 표면에 용사하여 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는, 물체 표면에 부하되는 마찰저항을 감소시키는 방법을 제공한다. 본 기술은 소수성 재료를 플라즈마 열용사 코팅 기술로 선박의 수선면 아래 선체 표면에 부착함으로써 유체에 의한 마찰저항을 감소시킬 수 있고, 오염물질이 선체에 부착되는 것을 방지할 수 있다.

보유기관
포항공과대학교
등록일
2008-10-31
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일반기술 재료 > 섬유·고무·페인트재료

저속 유동용 감압도료

본 기술에 따른 저속 유동용 감압도료는, 발광분자가 용매에 녹아서 형성된 용해 용액에 고분자바인더가 첨가되어 형성되는 감압도료에 있어서, 상기 용매는 클로로포름이고, 상기 발광분자는 PtOEP이며, 상기 고분자바인더는 RTV-118이다.아울러, 본 발명에 따른 저속 유동용 감압도료의 제조방법은, 발광분자 PtOEP를 용매 클로로포름에 녹여 발광분자 용해 용액을 제조하는 단계 및 상기 발광분자 용해 용액에 고분자바인더 RTV-118을 혼합하는 단계를 포함한다.

보유기관
포항공과대학교
등록일
2008-10-31
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일반기술 재료 > 금속 복합재료

연료전지용 금속제 분리판

본 기술은 표면 코팅을 하지 않고도 내부식성이 우수하며 접촉저항이 개선된 금속제 연료전지 분리판을 제공하는데 목적이 있다.상기 목적을 달성하기 위해 본 기술은, 몰리브덴(Mo)과 텅스텐(W)이 함유된 오스테나이트계 스테인리스 스틸에, 탄탈(Ta)과 란탄(La) 중 1종 이상을 첨가한 연료전지용 분리판을 제공한다.

보유기관
포항공과대학교
등록일
2008-10-31
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일반기술 재료 > 기계적 특성평가 기술

시료 구조 분석용 빔 라인 장치 및 이에 사용되는 그리퍼

본 기슬의 시료 구조 분석용 빔 라인 장치는, 시료의 손산을 방지하고, 실험자의 안전성을 향상시키며, 또한 시료 구조 분설 실험을 신속하게 한다. 이 시료 구조 분석용 빔 라인 장치는, 액화 질소를 내장하는 액화 질소 용기, 복수의 시료 홀더를 내장한 상태로 상기 액화 질소 용기 내부에 고정되는 카세트, 제어 신호에 따라 상기 카세트 내의 상기 시료 홀더를 그리퍼로 빼내어 이동시키는 로봇, 상기로봇에 의하여 이동되는 상기 시료 홀더를 고정시키는 척, 상기 척에 고정된 상기 시료 홀더의 시료애 기설정된 파장의 X-선을 조사라는 건, 상기 시료를 향하여 액화 질소를 분산하는 노즐 및 상기 시료를 통하여 회절된 X선 영상 신호를 검출하는 디택터를 포함한다.

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포항공과대학교
등록일
2008-10-31
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일반기술 재료 > 재료성분 분석 기술

시료 구조 분석용 빔 라인 장치 및 이에 사용되는 그리퍼

본 기술의 시료 구조 분석용 빔 라인 장치는, 시료의 손상을 방지하고, 실험자의 안전성을 향상시키며, 또한 시료 구조 분설 실험을 신속하게 한다. 이 시료 구조 분석용 빔 라인 장치는, 액화 질소를 내장하는 액화 질소 용기, 복수의 시료 홀더를 내장한 상태로 상기 액화 질소 용기 내부에 고정되는 카세트, 제어 신호에 따라 상기 카세트 내의 상기 시료 홀더를 그리퍼로 빼내어 이동시키는 로봇, 상기 로봇에 의하여 이동되는 상기 시료 홀더를 고정시키는 척, 상기 척에 고정된 상기 시료 홀더의 시료에 기설정된 파장의 X-선을 조사하는 건, 상기 시료를 향하여 액화 질소를 분사하는 노즐, 및 상기 시료를 통하여 회절된 X-선 영상 신호를 검출하는 디택터를 포함한다.

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포항공과대학교
등록일
2008-10-31
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일반기술 재료 > 응고·주조기술

감압 유도 용해로를 이용한 합금 제조 방법

본 기술은 감압 유도 용해로를 이용한 합금 제조 방법에 관한 것이다. 상기 합금 제조 방법은 본체부, 상기 본체부내에 배치된 도가니, 상기 본체부의 내부를 진공으로 유지할 수 있는 진공 제어부를 구비하는 감압 유도 용해로를 이용하여 휘발성이 강한 금속을 포함하는 합금을 형성하는 방법에 관한 것으로서, (a) 합금을 형성하고자 하는 적어도 2종류 이상의 금속을 상기 도가니속에 순차적으로 장입하는 단계와, (b) 상기 도가니가 배치된 본체부의 내부를 진공으로 유지하면서 상기 도가니를 유도 교반하여 일정 시간동안 소정의 온도를 유지하여 상기 금속들을 용융시키는 단계와, (c) 용융된 상기 금속들을 수냉하여 응고시키는 단계를 구비하여, 적어도 2 종류 이상의 금속으로 이루어지는 합금을 형성한다. 본 기술에 의하여, 휘발성이 강한 게르마늄을 포함하는 은 합금을 제조할 수 있게 된다.

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포항공과대학교
등록일
2008-10-31
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일반기술 재료 > 고분자 복합재료

표면유도 자기조립에 의한 단결정 공액고분자 나노구조체의 제조방법

본 기술은 표면유도 자기조립에 의해 성장된 단결정 공액고분자 나노 구조체의 제조 방법에 관한 것으로서, i) (a) 폴리(3-헥실싸이오펜)을 유기용매에 60℃ - 70℃에서 녹인 후, 25℃ - 40℃까지 용액의 온도를 급강(quenching)시키고, (b) 상기 (a)에서 얻은 용액을 1시간 이상 유지시킨 다음, 5℃ - 15℃까지 급냉시킨 후 10시간 내지 12시간 동안 교반시켜 자기기핵형 공액고분자 용액을 얻는 단계, 및 ii) 자기기핵형 공액고분자 용액을 소수성을 나타내는 초분자가 코팅된-나노템플레이트에 도포하여 표면유도 자기조립에 의해 나노구조체를 성장시키는 단계를 포함하는 본 기술의 방법에 따라 성장된 단결정 공액고분자 나노구조체는 선택적인 표면유도에 의한 자기조립과정으로 인해 대면적에 규칙적인 배열 형성이 가능하고, 낮은 전기 저항과 우수한 전계효과를 제공하여, 고성능, 고집적화된 초분자 트랜지스터, 초분자 발광소자 및 초분자 바이오센서 등의 차세대 초분자 유기전자소자에 유용하게 적용될 수 있다.

보유기관
포항공과대학교
등록일
2008-10-31
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일반기술 재료 > 재료성분 분석 기술

가스크로마토그래프 자동 제어 및 데이터 통합 분석 프로그램 및 데이터 통합 분석 방법

본 기술은 가스 크로마토그래프 자동 제어 장치와 데이터 통합 분석 프로그램 및 데이터 통합 분석 방법에 관한 것으로서, 가스 크로마토그래프에 위치 정보를 얻을 수 있는 위성 항법 장치 모듈을 통하여 실시간 분석 농도에 따른 위치 추적이 가능하며, 측정된 데이터는 표준 가스로 검량되어 보정 농도 데이터 및 위치 정보를 표시하고, 위, 경도 좌표에 차이를 두어 통합 자료를 표시 가능하게 하며, 사용자의 지정 횟수만큼 측정이 반복되는 연속 측정 모드와 시린지를 이용한 1회성 측정 모드, 표준 가스를 측정하는 검량 모드로 이루어져 각각의 모드를 자동 분석 가능하도록 구성되는 가스 크로마토그래프 자동 제어 장치와 데이터 통합 분석 프로그램 및 데이터 통합 분석 방법을 제공하기 위한 것으로서, 그 기술적 구성은 가스 크로마토그래프의 자동분석 제어 및 데이터 통합분석을 위한 가스 크로마토그래프 자동 제어 장치에 있어서, 교류 전원을 직류 전원으로 변환시켜 전원을 공급하는 스위칭 모드 파워 서플라이, 장착된 GPS 안테나로부터 신호를 수신하여 디지털 데이터로 변환시키는 GPS 신호 변환기, 상기 GPS 신호 변환기의 신호를 수신하여 PC와 통신하는 GPS 통신 모듈, 유속계의 신호를 디지털 신호로 변환시켜 PC와 통신하는 제1 데이터 획득 보드, PC 통신으로 밸브를 제어하기 위하여 구비되는 제2 데이터 획득 보드, 가스 크로마토그래프 신호를 디지털로 변환하여 PC와 통신하는 제3 데이터 획득 보드 및 상기 제2 데이터 획득 보드에서 밸브를 작동시키기 위한 신호를 증폭시키는 릴레이 보드;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

보유기관
포항공과대학교
등록일
2008-10-31
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일반기술 재료 > 소결체 기술

금속 이온 혼합 용액에 X-ray를 조사하여 제조되는 코어-쉘 구조를 갖는 금속 복합 나노입자 및 이의 제조방법

본 기술은 2종류의 금속 이온이 혼합되어 있는 혼합 용액에서 코어-셀 구조를 갖는 금속 복합 나노입자, 온도를 가온시키며 X-레이 조사를 함으로써 금속 복합 나노입자를 제조하는 방법 및 pH를 적정시키며 X-레이 조사를 함으로써 금속 복합 나노입자를 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명의 금속 복합 나노입자를 제조하는 방법은 종래의 금속 복합 나노입자를 제조하는 방법에 비해 짧은 시간내에 균일한 형태를 갖는 코어-셀 구조의 금속 복합 나노입자를 제조할 수 있다.

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포항공과대학교
등록일
2008-10-31
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일반기술 재료 > 고강도재료

금속사출성형법을 이용한 합금 부품의 제조방법 및 합금부품

본 발명은 소결온도가 낮고 우수한 경도를 가지며 양산성이 우수한 고부가가치용 정밀부품을 저비용으로 제조하는데 적합한 제조방법 및 그 부품을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 Fe와 Fe 및 Co의 조합물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분의 합이 40~75중량%, W, Mo, Cr, Nb, V, 및 Ni의 군에서 선택된 하나 이상의 성분의 합이 20중량% 이상이며, B, C, Cu, 및 Si로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분의 합이 2 ~ 14중량%이고 기타 불가피한 불순물을 포함하는 조성을 갖는 합금 분말과 바인더를 혼합하는 단계와; 상기 혼합물을 사출성형하여 부품의 형상으로 성형하는 단계와; 상기 사출성형물에서 상기 바인더를 제거하는 단계; 및 상기 바인더가 제거된 사출성형물을 소결하는 단계를 포함하는 제조방법을 제공한다.

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포항공과대학교
등록일
2008-10-31
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일반기술 재료 > 금속 복합재료

극소수성 표면 구조물을 갖는 고체기재의 가공방법 및 이를 이용한 극소수성 유체 이송관

본 기술은 금속기재의 표면처리와 음극복제 및 고분자 들러 붙음 현상을 이용한 표면 가공을 통해 형성된 극소수성 고체기재를 유체가 흐르는 관에 적용하여, 유체 흐름의 효율의 향상과 관 내부의 이물질 적층을 방지하도록 하는 극소수성 표면 구조물을 갖는 고체기재의 가공방법 및 이를 이용한 극소수성 유체 이송관에 관한 것이다. 이를 위한 본 기술은, 유체의 이동을 가이드 하는 유체 가이더와, 유체 가이더의 유체 접촉면에 장착되며 마이크로 미터 단위의 굴곡과 나노 미터 단위 직경의 기둥을 갖는 고체 기재를 제공한다. 이를 위한 본 기술은, 금속 기재를 양극 산화 가공 처리하여 그 표면에 다수개의 미세 홀(hole)을 형성하는 단계와, 표면에 다수개의 미세 홀이 형성된 금속기재를 비젖음성 고분자 물질에 담가 응고시킴으로 음극 복제체를 형성하는 단계와, 음극 복제체로부터 상기 금속 기재와 양극 산화물을 제거하여 극소수성 표면 구조물이 형성된 고체기재를 형성하는 단계와, 고체기재를 유체가 이동하는 유체의 이송을 가이드하는 유체 가이더의 유체 접촉면에 장착하는 단계를 제공한다.

보유기관
포항공과대학교
등록일
2008-10-31
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일반기술 재료 > 기타 분석·물성평가 기술

액상유체 내 용존가스 연속 추출장치 및 그에 다른 연속 추출방법

본 기술은 액상유체 내 용존가스 연속 추출장치 및 그에 따른 연속 추출방법에 관한 것으로, 액상유체와 대조가스를 멤브레인 접촉기에 상호 역방향으로 통과시킴으로써 액상 유체로부터 대상가스를 분리할 수 있도록 이루어짐으로써 액상유체에 존재하는 특정가스를 보다 효율적으로 분리 및 추출할 수 있으며, 추출의 전 과정이 실시간으로 연속 진행되어 액상유체 속에 녹아 있는 특정가스의 추출 시간을 최대한 단축시킬 뿐만 아니라, 액상유체 속에 녹아 있는 특정가스를 손쉽게 전자동으로 추출할 수 있는 액상유체 내 용존가스 연속 추출장치 및 그에 따른 연속 추출방법을 제공하기 위한 것으로서, 그 기술적 구성은 액상유체 내 용존가스 추출장치에 있어서, 그 내부 중심에 길이방향으로 개재되는 중공사 분리막(hollow fiber membrane)에 의해 공간이 분할되되, 외부에서 상호 대향되는 방향으로 대조가스와 액상유체가 유입되는 멤브레인 접촉기(Liqui-Cel membrane contactor); 상기 멤브레인 접촉기의 일측 단부 적소에 튜브 또는 호스(hose)로 연결되어 액상유체를 외부로 배출하되, 멤브레인 접촉기 내를 유동하는 액상유체의 유량을 측정하기 위한 워터 플로워 메터(water flow meter); 및 상기 멤브레인 접촉기의 적소에 가스관으로 연결되되, 외부에서 멤브레인 접촉기로 공급되는 대조가스의 유량을 측정하기 위한 가스용 볼 플로워 메터(ball flow meter); 를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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포항공과대학교
등록일
2008-10-31
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일반기술 재료 > 나노와이어·튜브기술

코어/쉘 구조 나노입자의 제조방법

본 기술은 코어/쉘 구조 나노입자의 제조방법에 관한 것으로, 1) 쉘(shell) 전구체를 반응 용매에 용해시켜 쉘 전구체 용액을 제조한 후, 이를 상기 쉘 전구체가 코어(core) 표면 상에 오버코트(overcoat)되기에 충분한 온도로 안정화시키는 단계; 및 2) 안정화된 쉘 전구체 용액에 분말상의 코어 나노입자를 주입하는 단계를 포함하는 본 발명의 제법에 의하면, 방출 밴드 너비(emission band width)가 좁고 발광 양자수율이 우수한 고품질의 코어/쉘 구조 나노입자를 반응 조건의 변화에 덜 민감하면서 신속하고 재현성있게 합성할 수 있다.

보유기관
포항공과대학교
등록일
2008-10-31
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일반기술 재료 > 재료성분 분석 기술

마이크로칩을 이용한 시료 분석 방법

본 기술은 마이크로칩을 이용한 시료의 분석 방법에 관한 것으로서, 채널이 형성되어 있는 마이크로칩에 모세관팁을 통해 시료를 채널내로 주입하여 형광법 또는 전기화학검출법으로 검출함으로써 시료를 분석하는 방법에 있어서, 시료 주입시 물에 섞이지 않는 제 1 이온성 액체, 전해질 수용액과 시료의 혼합액, 및 물에 섞이지 않는 제 2 이온성 액체를 전기장을 이용하여 순차적으로 주입하는 것을 포함하는 본 발명의 시료주입분석 방법은, 시료 확산에 의한 신호의 손실을 최대한 막아주므로 검출 감도가 우수하고 높은 이론 단수를 제공하여 미량의 농도로 존재하는 물질 및 특히, 생명과학 연구에서 단세포 분석과 같은 극소부피의 세포내 물질의 검풀을 포함한 다양한 시료 검출에 유용하게 적용할 수 있다.

보유기관
포항공과대학교
등록일
2008-10-31
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일반기술 재료 > 금속 복합재료

이트륨을 함유하는 페라이트계 스테인레스강

본 기술은 이트륨 (Y) 함유 페라이트계 스테인레스 강에 관한 것으로, 이트륨을 함유하며, 800℃ 이하의 온도에서 재료 표면의 접촉저항이 감소되어 전기전도성이 우수하면서도 내산화성이 우수하고 열팽창계수가 낮으므로, 고체 산화물 연료 전지의 연결재 또는 자동차 머플러, 고온 보일러, 에너지 설비 등에 사용되는 고온 재료로 매우 유용하게 사용될 수 있다.

보유기관
포항공과대학교
등록일
2008-10-31
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일반기술 재료 > 기타 재료

조립 어항 식탁

이 제품은 어항 1번을 2번-4번에 끼워서 식탁으로 사용하며 어항재료는 깨지지 않는 아크릴이며 2-4번 식탁 재료는 30mm 각 파이프를 사용하시고 바닥재료는 평철 50mm 두께는 5미리로 하시고 어항에 유리를 깔고 중앙에 100mm 구멍을 뚫어서 그 구멍으로 청소하시고 관리하기 좋게 설계 하였으며 사용하지 않을 때에는 합판을 덮어 냄비 받침으로 사용하시면 됩니다. 바닥부분에 평철을 사용해 발에 걸리는 불편을 최소화 할 수 있습니다. 소비자가 식탁을 큰것을 원하면 유리만 큰것을 식탁위에 설치하여 사용하면 됩니다.본 제품은 타이와 디콘을 결합하여 특허청에 등록한 제품으로 내부에서 볼트만 풀면 외부자재가 해체 됩니다. 볼트 끝 부분에 홈이 있어서 너트와 야마가 마모되지 않으며 전동드릴로 풀로 조일 수 있습니다. 이 볼트의 특징은 조이지 않고 끼워만 놓아도 땅에 떨어지지 않습니다. 볼트 그림 2번 제품을 사용하시면 땅에서 유로폼(a)에 끼워서 조립하시고 크래인으로 들어가 시공하시면 볼트에 pvc 파이프를 끼워서 유로폼을 붙여 사용하시면 됩니다.

보유기관
한국산업기술진흥원
등록일
2008-11-06
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박막 태양전지용 나노 기술

[기술개요]태양전지용 CIGS 나노 분말 합성 : CIGS(CuInGaSe2)계 태양전지의 광흡수층은 동시증착(co-evaporation), 스퍼터링 등 진공기술을 이용한 물리증착방식으로 제조된다. 태양전지의 대면적 생산이 어렵고 제조 단가가 높아 가격 경쟁력 감소 요인이다. 나노입자를 합성하여 스프레이, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 닥터블레이드, 스핀 캐스팅 등의 방법으로 기판에 증착한 후 열처리를 통하여 태양전지의 광흡수층을 제조하는 나노분말 공정법에 대한 연구를 진행하였다. 나노분말공정법으로 태양전지의 광흡수층을 제조하기 위해서는 먼저 해당 원소들을 포함하는 나노 입자 전구체의 합성이 선행 되어야 한다. 나노분말 합성법은 Cu, In, Ga 금속을 포함하는 산화물 나노 입자를 이용하여 태양전지의 광흡수층을 제조하는데 산화물 전구체에서 산소를 제거한 후 다시 Se을 공급하는 추가공정이 필요하다는 단점이 있다. 산화물 전구체가 아닌 CIGS계 나노입자를 합성하는 방법도 보고되었는데 고온-고압 액상 반응에 의한 용매열법과 저온 액상 반응에 의한 코로이달 방법이 효과적인 것으로 알려져 있다. 그러나 용매열법은 용매로 강염기성의 유독한 아민화합물을 사용하고 반응 시간과 고온-고압을 요구하는 반응이며, 콜로이달 방법은 용매의 탈산소 및 탈 수분을 위한 전처리가 필요하고 모든 과정이 불활성 분위기에서 수행되어야 하는 어려운 점이 있었다. 반면, 본 연구실에서 개발한 합성법은 상온 근처에서 상압으로 단시간에 50 nm 미만의 다양한 CIGS계 나노입자의 합성이 가능하다. 이 방법은 독성이 적은 용액을 사용하고 용액의 재활용이 가능하여 경제적이고 친환경적인 # CIS계 나노 소재 전구체 합성기술이다. 특히, 높은 결정성을 가진 양질의 CIGS계 나노입자를 대량으로 합성할 수 있는 기술은 세계적으로 본 연구진이 유일하다.인쇄기술을 이용한 다결정 CIGS계 박막 제조 : 제조된 CIGS계 나노입자를 사용하여 나노잉크를 제조하고 기판에 인쇄-건조-열처리하여 CIGS계 흡수층 박막을 제조하였다. 이 방법은 고가의 진공장치를 사용하지 않아 셀 원가를 낮출 수 있기 때문에 태양전지의 상용화를 실현시키는데 핵심기술 중 하나이다. 가열에 의한 열과 Se 기체에 의해 CIS계 나노입자 박막이 0.9 ㎛ ~ 2.0 ㎛의 입자크기를 가지는, (112)면으로 잘 성장된 결정성이 매우 뛰어난 다결정 박막으로 합성 할 수 있다.# 표면 텍스쳐링(surface texturing) 기술 : 태양전지 표면 나노 텍스쳐링 기술은 높은 효율을 구현하기 위한 핵심기술 중 하나이다. 고분자 텍스쳐링 기술을 개발하고 세계적 학술지 ’Langmuir‘(2006년 7월)에 기술을 보고 한 바 있으며 광학학술지 “Photonics Spectra”(2006년 10월)에 우수한 기술로 소개되었다. 유리 기판에 2차원으로 잘 정렬된 고분자 미세 구형입자 들의 결정을 얻고 주기적인 패턴을 고분자 복제주물법을 통해서 고분자평면으로 옮기는데 성공했으며 태양전지의 효율을 향상시키는데 성공 하였다. 텍스쳐링이 되어있는 기존 c-Si 태양전지의 경우, 이 기술을 표면에 적용하여 약 1%의 효율을 향상시킬 수 있었다.[기술의 특징 및 효과]나노입자를 이용하여 광흡수층을 제조할 경우 태양전지의 대면적화, 저가화를 쉽게 이룰 수 있으며 다양한 밴드갭을 가지는 고효율의 탠덤형 태양전지도 제조가 가능하게 된다. 전세계적인 에너지 고갈과 친환경 에너지 자원의 활용 필요성이 강조되고 있는 현실에서 이러한 나노분말 전구체를 이용한 공정개발을 통해 가격 경쟁력을 가진 대면적의 고효율 박막 태양전지 양산기술을 개발 한다면 태양전지산업이 앞으로 국가 경제발전에 큰 역할을 수행 할 것으로 기대된다.[응용분야]박막형 태양전지는 결정형 실리콘에 비해서 매우 적은 양의 반도체를 사용하며 넓은 면적의 전지를 대량으로 생산할 수 있는 장점이 있다. 현재 상업용 박막 태양전지의 효율은 사용물질, 소자 구조에 따라서 5 - 11% 수준이다. 여러 가지 물질들이 복합막으로 형성된 적층형 소자의 경우 15% 이상의 광-변환효율을 나타낸다. 나노구조 소재의 크기 및 배열을 태양광의 특성에 따라서 적절히 조절할 수 있게 된다면 다양한 밴드갭을 가지는 적층형 태양전지의 제작이 가능하여 고효율 태양전지의 대량 보급이 기대된다.[시장환경]CIGS형 태양전지는 장기적으로 다결정 실리콘 태양전지에 필적할만한 변환효율을 달성할 수 있을 것으로 기대되어 많은 주목을 받고 있는 박막형 태양전지 기술의 하나이다. 태양전지 분야의 메이저 업체인 일본의 샤프는 얼마 전 개최된 기자간담회에서, 2013년 이후에는 박막형 태양전지가 주류로 등장할 것이라고 주장하였다. 결정계 실리콘 재료는 제조하는 것도 어려울 뿐만 아니라 입수 자체도 힘든 시기가 오기 때문이라는 점을 들었다. 혼다의 자회사인 혼다솔텍이 일본에서는 처음으로 CIGS형 태양전지의 양산 판매를 시작한 바 있으며 제조한 태양전지 1W당 모듈 제조비용은 다결정 실리콘형 태양전지와 비교하여 같은 수준이다. Nanosolar사의 경우, rool-to-roll 인쇄 공정을 도입함으로써 더욱 낮추었다고 보고했으며 미국의 ISET, Nanosolar등의 태양전지 제조업체에서는 나노입자를 사용하여 소면적에서 10 ~ 15%의 효율을 보고한 바 있다. 최근 미국의 Indium Cooperation등에서는 나노입자 전구체 자체를 상품화 하고 있다.[시장규모]태양전지 시장의 급성장하여 최근 3년 평균 성장률은 35%이며 태양전지의 주원료인 실리콘 가격이 최근 2년 동안 3배 가까이 폭등하였다. 시장은 지속적으로 증가하여 2010년엔 4.5GW에 달할 것으로 추정하고 있으며, 이는 2005년에 비하여 3배 정도 증가한 것이다. 태양전지 생산업체에서는 실리콘 확보가 기업의 생존과 직결한다고 믿고 충분한 실리콘 확보를 위한 경쟁이 매우 치열하다. 2007년 초 쉘 솔라(Shell Solar)는 실리콘을 확보하지 못함으로 실리콘 태양전지 생산 라인을 솔라 월드에 매각하고, CIGS 박막형 태양전지 사업에만 치중하겠다고 선언한바 있다. CIGS 박막형 태양전지는 4마이크론 이하의 두께로 얇게 제작되므로 재료의 소모량이 작고 가볍기 때문에 휴대가 가능하여 활용범위가 넓다. 또한, 아름답게 제작할 수 있어 건물일체형 태양광 발전 시스템(building integrated photovoltaic, BIPV)등에 적용될 수 있다. 골드만 삭스는 2010 이후에는 박막형 태양전지가 태양전지 시장을 주도할 것으로 예측하고 있고, 미국의 나노마켓(Nano Markets)은 박막형 태양광 발전 시장이 2007년 현재 10억 달러 정도에서 2015년에는 72억 달러를 상회할 것으로 내다보고 있다.

보유기관
성균관대학교
등록일
2008-11-11
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