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3차원 기공구조를 이용한 정전기반 에너지 하베스팅 나노발전기 소자제조
전상헌,정정화,홍석원 한국마이크로전자및패키징학회 2019 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.26 No.1
Here, we present a facile route to fabricate a vertically stacked 3D porous structure-based triboelectric nanogenerator (TENG) that can be used to harvest energy from the friction in a repetitive contact-separation mode. The unit component of TENG consists of thin Al foil electrodes integrated with microstructured 3D foams such as Ni, Cu, and polyurethane (PU), which provide advantageous tribo-surfaces specifically to increase the friction area to the elastomeric counter contact surfaces (i.e., polydimethylsiloxane, PDMS). The periodic contact/separation-induced triboelectric power generation from a single unit of the 3D porous structure-based TENG was up to 0.74 mW/m2 under a mild condition. To demonstrate the potential applications of our approach, we applied our TENGs to small-scale devices, operating 48 LEDs and capacitors. We envision that this energy harvesting technology can be expanded to the applications of sustainably operating portable electronic devices in a simple and cost-effective manner by effectively harvesting wasted energy resources from the environment. 본 연구에서는 3차원 기공구조를 지닌 금속 및 고분자 소재를 이용한 수직 마찰모드의 정전기반 나노발전기(triboelectric nanogenerator, TENG) 제조기술을 소개하고 이에 관한 응용 연구를 수행하였다. 다양한 장점을 지닌 3차원기공구조를 활용하여 설계된 간단하며 효율적인 나노발전기로, 반복적인 접촉/분리를 통해, 120 V에 이르는 순간 전압특성과 최대 출력 0.74 mW/m2을 획득하였다. 실제적인 응용 연구로 48개의 발광소자 구동 실험을 실시하였으며, 저전력소비 전자소자 장치로의 응용 확장성을 확인하기 위해 회로 구성을 통한 커패시터 축적기능을 확인하였다. 본 연구에서소개하는 정전기반 에너지 하베스팅 기술은 매우 경제적으로 제조할 수 있는 실용적인 접근방식으로, 반복적으로 가해지는 마찰에 의한 정전력을 효율적으로 획득하여 가까운 미래에 자가발전(self-powered)형 소형 전기소자 구동, 휴대형 전자기기 및 대규모의 전자 발전 장치에 적용 가능할 것으로 기대된다.
레이저 유도에 의한 그래핀 합성 및 전기/전자 소자 제조 기술
전상헌,박로운,정정화,홍석원,Jeon, Sangheon,Park, Rowoon,Jeong, Jeonghwa,Hong, Suck Won 한국마이크로전자및패키징학회 2021 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.28 No.1
Here, we introduce a laser-induced graphene synthesis technology and its applications for the electric/electronic device manufacturing process. Recently, the micro/nanopatterning technique of graphene has received great attention for the utilization of these new graphene structures, which shows progress developments at present with a variety of uses in electronic devices. Some examples of practical applications suggested a great potential for the tunable graphene synthetic manners through the control of the laser set-up, such as a selection of the wavelength, power adjustment, and optical techniques. This emerging technology has expandability to electric/electronic devices combined together with existed micro-packaging technology and can be integrated with the new processing steps to be applied for the operation in the fields of biosensors, supercapacitors, electrochemical sensors, etc. We believe that the laser-induced graphene technology introduced in this paper can be easily applied to portable small electronic devices and wearable electronics in the near future. 본 논문에서는 레이저 유도에 의한 그래핀 합성 기술 및 이를 이용한 전기/전자 소자 제조 기술과 다양한 소자 제조 기술을 검토하였다. 최근까지 개발되고 있는 3차원 그래핀 구조 활용으로 설계된 마이크로/나노 패턴화는 효율적인 제조공정으로 인하여 많은 각광을 받고 있으며, 차세대 기판 소재로의 응용까지 다양하게 개발되고 있다. 산업에서 요구하는 실제적인 적용 연구의 예들은, 레이저의 파장대역 선택, 출력 조정 및 광 간섭 기술 응용 등의 점진적인 해결방안 논의를 통해 큰 발전 가능성을 보여주고 있다. 기존의 그래핀의 전기/전자 소자 장치로의 응용 확장성은 이미 검증된 바 있으며, 새로운 합성 방식 및 기판 적용 기술은 마이크로 패키징 기술과의 통합 운용으로, 바이오센서, 슈퍼커패시터, 다공성 전기화학 센서 등 응용분야가 매우 다양하다. 본 논문에서 소개하는 레이저 기반 그래핀 가공 기술은 가까운 미래에 휴대형 소형 전자기기 및 전자 소자에 쉽게 적용 가능하리라 사료된다.
전상헌 한국통신학회 2009 정보와 통신 Vol.27 No.1
IT 산업은 과거에도 주요한 성장 동력이었고 현재에도 경제 위기 극복을 위한 중추적 역할을 담당하고 있다. 이제 IT 산업은 자체 산업의 고도화를 통한 성장동력으로서 역할뿐만 아니라 全산업과 융합을 통해 타산업의 성장을 견인하는 기반 산업의 역할, 경제 사회 문제를 해결하는 역할 등 IT산업이 수행해야할 시대적 소명은 점차 새로운 분야로 확대되고 있다. 본고에서는 다양한 시대적 요구에 따른 IT 산업의 역할을 재조명하고, 새로운 역할과 의미에 부합하는 IT산업의 정책방향을 제시하고자 한다.