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Fabrication and Application of Ultra-thin Diffraction Device based on Laser Direct Writing
Y. Lee(이영근),D. Yang(양동욱),H. G. Han(한효근),S. H. Kim(김승환),H. K. Nam(남한구),Y.-R. Kim(김영렬),T.-S. D. Le(레딘츤손),H. Yoon(윤효상),S.-W. Kim(김승우),Y.-J. Kim(김영진) Korean Society for Precision Engineering 2023 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2023 No.5
친환경 건축물 구현을 위한 목재상 레이저 유도 그래핀 생성 및 응용
남한구(H. K. Nam),양동욱(D. W. Yang),레딘츤손(T.-S. D. Le),김병기(B. Kim),이영근(Y. Lee),황준식(J. S. Hwang),김승우(S.-W. Kim),김영진(Y.-J. Kim) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
나무는 선사시대부터 불 저장, 무기, 용기 등을 제작하는 용도로 사용되기 시작하여, 점차적으로 건축물, 차량, 가구, 연료, 종이, 펄프 등 오늘 날에 이르기까지 끊임없이 다양한 용도로 사용된 인간에게 필수적인 재료이다. 기술이 발전함에 따라 지구를 보호하기 위한 녹색기술이 주목받기 시작하면서 지속가능하고, 재생이 가능하며, 지구에 풍부하고, 강하면 생체 적합성이고 또한 생분해성이라는 매력적인 특징 때문에 목재라는 재료가 다시 재평가 받고 있으며, 이런 훌륭하면서 풍부한 천연자원을 보다 효과적으로 활용하기 위한 방법으로 목재 처리에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구팀은 가공 측면에서 적절한 열적 제어가 가능한 극초단 펨토초 레이저를 이용하여, 공기중에서 열적 결함을 제어하면서, 목재를 단일 단계로 레이저-유도-그래핀으로 생성시킬 수 있음을 보였으며, 해당 기술은 풍부한 천연 자원으로부터 고품질의 그래핀을 빠르고도, 간단하면서도, 저렴하고, 효율적이며, 친환경적이고, 유연한 디자인으로 제작할 수 있다는 점에서 차세대 혁신 물질 중 하나로 손꼽는 그래핀의 상용화를 앞당기는 데 기여하였다. 본 연구에서는 해당 기술을 건축용 목재에 적용하여, 고품질의 낮은 면 저항(~6 Ω/ω)을 지닌 그래핀을 생성하였으며, 해당 그래핀의 물성치 분석을 통하여 양질의 그래핀을 공기 중에서 빠르게 생산할 수 있음을 보였다. 또한 이를 이용해 히터, 보일러, 온도센서, 전깃줄-대체-가능-전극으로 응용하였으며, 실제 적용을 위한 접착제 및 화학 처리 없이 기계적으로 조립된 목재 블록 연결부에서도 그래핀 전극이 잘 생성됨을 보여 해당 기술이 친환경 목재 건축물에 적용 가능함을 보였다.