나노 와이어, 광섬유 레이저, 공진형 무선 에너지 전송, smart-oxide chemosensor
Funding Org.
한국전자통신연구원
Research Org.
한국전자통신연구원
Project Code
08ZB1200, Future Technology Researches in the Fields of Informations and Telecommunications,
Taehyoung Zyung
Abstract
Ⅳ. 연구결과 □ 나노와이어를 이용한 수소저장 상온, 10 기압에서 비활성 기체인 헬륨과 아르곤 뿐만 아니라 수소를 바나듐 산화물 나노와이어에 저장하였고 그 양은 약 4 wt%이다. 열중량분석, STM 그리고 전기 전도도 측정을 통해 수소가 저장된 것을 확인하였다. 이러한 기체분자들이 바나듐 산화물에 저장되는 원리는 Van der Waals 상호작용에 의해 설명됨을 전기전도도의 압력 의존도를 통해 확인하였다. 수소 저장의 효율을 높이기 위하여 바나듐 오산화물 나노와이어 이외에 기타 수소를 잘 흡착할 수 있는 나노점 즉, 팔라듐과 백금 나노점을 이용하여 서로간의 합성물질을 합성한 후 그들의 수소 저장 능력을 평가하였다. □ PPB 레벨의 고감도 smart-oxide chemosensor 기술 신소재 개발 측면에서는 ZnO-NiO, In2O3-CoO 의 복합산화물을 제조하였다. 각각의 복합산화물은 가스검지 물질로 사용하여 센서를 제작한 후 가스검지 성능을 평가하였다. ZnO-NiO 는 정전용량형센서로 CO 가스 14~31 ppm 의 농도범위, In2O3-CoO 는 저항형센서로 NO2 가스 0.4~1.5 ppm 의 농도범위에서 성공적으로 센서작동을 구현하였다. 또한 ZnO 나노섬유를 전기방사법으로 제조 한후 센서를 제작하여 NOx 와 CO 가스에 대하여 3~25 ppm 의 농도범위에서 센서작동을 구현하였다. 상기의 센서작동결과는 표면반응에 의한 산화물의 전기적 특성의 변화의 관점에서 해석되었다. □ 의료기기용 광섬유 레이저 기술 개발 의료기기용 광섬유 레이저 기술 개발을 최종목표로 하여 2 차년도인 올 해에는 3.0 um 파장에서 발진하는 광섬유 레이저를 구현하였다. 1 차년도에 개발한 디스프로슘 첨가 이득매질 광섬유의 손실 특성 개선을 위해 원료물질 정제 공정을 개발함으로써 형광특성이 매우 우수한 광섬유를 제작하였다. 공진기 구성에 필요한 파장분할다중 광결합기와 출력광소자를 설계 제작하였다. 본 과제를 통해 새롭게 제안한 1.7 μm 파장 광펌핑 구도에 사용될 광섬유 레이저 최적화를 통해 출력을 1 차년도의 1.2 W 에서 2 W 로 향상시켰다. 이와 같이 마련된 공진기 소자들을 기반으로 3 μm 파장대 디스프로슘 첨가 광섬유 레이저를 성공적으로 구현하였다. □ 공진형 무선 에너지 전송 기술 개발 본 세부과제는 당해년도가 과제의 시작으로 무선 에너지 전송용 코일 시스템을 구축하여 기본적인 실험을 진행하였다. 여러가지 실험 조건들을 조절하여 전력 전송 방식이 전자파 방사나 일반 자기유도 방식이 아닌 공진현상에 기반한 자기유도 무선 전력 전송임을 확인하였으며, 거리 1 m 에서 35%의 효율로 전력을 전송하였다. 고출력 전송 실험에서는 40 개의 LED 로 구성된 lamp 에 전력을 전송하여 점등하는 데 성공하였으며, 40W 급 백열등 점등에도 성공하였다. 또한, EM simulation 기술 개발을 통해 대구경 spiral type coil 과 소형 플렉시블 기판 기반의 spiral type coil 시스템을 위한 각종 변수들을 추출하여 실제 제작을 완성 하였다. 이 두 시스템은 차기년도의 기술 개발을 위한 기반이 될 것이다.
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J. Kim et. al, "Trends in Lightweight Kernel for Many core Based High-Performance Computing", Electronics and Telecommunications Trends. Vol. 32, No. 4, 2017, KOGL Type 4: Source Indication + Commercial Use Prohibition + Change Prohibition
J. Sim et.al, “the Fourth Industrial Revolution and ICT – IDX Strategy for leading the Fourth Industrial Revolution”, ETRI Insight, 2017, KOGL Type 4: Source Indication + Commercial Use Prohibition + Change Prohibition
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