연구실 소개
세부 연구에 의한 심화 과정으로 각 분야의 전문화를 통하여 21세기 소재 산업을 이끌어 갈 인재 양성
지도교수 소개
- 교수명 : 고경현
- E-mail : khko@ajou.ac.kr
연구분야
1.TiO2 박막 & Solar Cell
자외선에 의해서 환경학적 난분해성 물질을 분해할 수 있는 광촉매의 성질과 물과의 접촉각이 거의 0도에 가까운 특성 (초친수성)을 갖고 있어서 많은 응용이 기대되는 TiO2를 sputtering, sol-gel, e-beam evaporator, MOCVD등 다양한 방법으로 제조하여, TIO2 박막의 특성 변화와 친수성의 원리 규명에 대한 연구를 행하고 있다. Wide band gap을 지닌 산화물 반도체인 TiO2에 태양광 (가시광)하에서 쉽게 반응하는 Ru-dye를 흡착시켜 Ru-dye에서 발생한 전자를 TiO2를 통해 전달시키는 과정을 통해 전지로서 작동하게 된다. 기존에 사용되던 GaAs, CdTe, Si 반도체를 이용한 태양전지에 비해 제조단가가 저렴하고 공정이 매우 간단하다는 장점이 있으나, 효율면에서 많이 떨어진다. 현재 본 연구실에서는 다공성의 TiO2 후막을 제조하는 기술을 개발하고 있으며, 효율을 증가시키기 위한 연구가 진행중이다.
2.박막 유전체
이동통신을 통해 전송되는 데이터의 양이 급증하고 있고 IMT-2000에서의 화상통신을 위해서는 기지국의 안테나의 역할이 중요하며 각 단말기의 위치에 따라 빔의 방향을 조절하는 Smart antenna에 대한 수요 역시 증가하고 있다. 이들 Smart antenna의 구현을 위해서는 기계적으로 안테나의 위치를 변화시키거나 전기적으로 빔의 방향을 조절하는 phase-array antenna를 이용해야 하는데 여러 가지 측면에서 phase-array antenna가 주목받고 있다. 전기적으로 빔의 방향을 조절하기 위해서는 외부 신호에 따라서 유전율이 변화되는 유전체 세라믹이 요구되며 특히 마이크로파 영역에서 유전손실이 작은 재료가 필요한 실정이다. 현재 기지국용 필터, 단말기용 듀플렉서 등에 사용되는 세라믹 유전체는 벌크 형태로 사용되지만 VCO등에 사용될 경우 박막의 형태로 응용되어야 한다. 따라서 tunable 소자의 박막형 유전체에 대한 연구를 진행중이다.
3. Cold Spray (저온 분사 코)
이 기술은 코팅될 소재의 미립자가 1.52 마하의 초음속 기체 기류를 타고 모재에 충돌하여 분화구를 형성하며 코팅이 되는 원리를 이용한 방법으로 또 다른 후막제조 방법인 용사 코팅 방법에 비해 많은 장점을 가지고 있다. 용사 코팅 방법은 플라즈마(plasma) 또는 불꽃 (flame) 등을 이용하여 고온에서 반용융 또는 용융된 소재를 기판에 분사하는 방법이기 때문에 코팅막의 물성에 많은 영향을 주고 모재 선택에도 제한을 받게 된다. 하지만 이 코팅기술은 상온 코팅이 가능하기 때문에 코팅할 소재의 물성을 그대로 유지할 수 있고, 기판과의 반응이 일어나지 않기 때문에 기판이 변형되거나 변질되는 것을 막을 수 있다. 특히, 플라스틱 위에도 코팅이 가능하고, 알루미나 같은 기판에 산화력이 높은 구리나 알루미늄 등의 금속을 공기 중에서 산화되지 않고 코팅할 수 있어서 높은 전기 전도도를 얻을 수 있는 후막을 제조할 수 있다. 또한 금속 판재에 산화물이 형성되지 않고 금속 재료가 코팅이 되기 때문에 부착력이 매우 우수하고, 초음속으로 가속되는 미립자들의 영향으로 판재에 코팅된 후막이 가공 경화를 일으켜 벌크보다 더 큰 경도를 가질 수 있다는 장점들을 가지고 있다. 따라서, 저온 분사 코팅 기술을 연구하고 응용 분야를 찾는 연구를 진행중이다.