광학렌즈 란?유리와 같이 투명한 물질의 면을 구면으로 곱게 갈아 물체로부터 오는 빛을 모으거나 발산시켜 광학적 상을 맺게 하는 물체. 안경렌즈, 카메라, 현미경, 프리즘, 복사기 등 광학기기에 사용됨. 광학유리는 굴절률 및 색수차에 대한 광학상수에 따라 구별.렌즈의 역사 -1BC 200년경 : 그리스 확대경렌즈 발명. AD 1250년경 : 이태리 볼록렌즈를 사용한 안경 등장. AD 1450년경 : 이태리 오목렌즈를 사용한 안경 등장. AD 1508년 : 거울의 뒷면에 수은 도금을 하는 아밀감법이 시작. AD 1604~8년 : 네덜란드 현미경 발명, 네덜란드 망원경 발명. AD 1630년 : 이탈리아 수동렌즈연마기를 발명. 1665년 : 영국 반사망원경 발명. 1790년 : 스위스 현재와 같은 광학 시작. 1825년 : 영국 비구면 난시렌즈 시작.렌즈의 역사 -21840년 : 호주에서 사진기에 렌즈를 사용. 1851년 : 독일 검안 렌즈 등장. 1931년 : 독일 비구면 카메라 렌즈를 발명. 1933년 : 전자현미경 등장 1936년 : 미국 진공증착법에 의한 코팅 렌즈를 사용. 1940년 : 미국 폴라로이드사 플라스틱렌즈 개발 1955년 : 영국의 코닝사에서 감광(Photo Chromic) 렌즈 개발. 1980년 : 플라스틱 렌즈의 실용화. 1980년 이후: 카메라 광학기기, OA·AV·전자기기·정밀 금형·성형, 정밀 가공기, 측정기기 등 세계 플라스틱 렌즈를 일본이 리드해 왔다.렌즈에 관한 이론 (원리)렌즈에 관한 이론 (수차)색수차구면수차색수차 생기는 이유 모든빛이 한 초점에 맺히진 않음 색수차 제거 방법 굴절률이 다른 재질의 유리를 두 개 이상 겹쳐 사용구면수차 생기는 이유 렌즈의 중심부로 입사한 빛이 상이한 굴절률로 서로 다른 지점에 초점이 맺히는 현상 구면수차 제거 방법 볼록렌즈에 연이어 오목렌즈 부착렌즈에 사용되는 공식렌즈의 초점거리 구하는 공식n : 굴절률 f : 초점거리 R1 : 왼쪽의 곡률반경 R2 : 오른쪽의 곡률반경렌즈공식a : 물체와 렌즈와의 거리 b : 상과 렌즈와의 거리 f : 초점거리 (단, 오목은 – 값 가짐) r : 곡률 반지름 m: 배율렌즈 앞쪽에 위치렌즈 뒤쪽에 위치초 점축소확대상의 크기양끝보다 가운데 부분이 얇음양끝보다 가운데 부분이 두꺼움모 양돋보기, 카메라, 망원경, 현미경평행한 빛 모음볼 록 렌 즈종 류오 목 랜 즈성 질평행한 빛 퍼지게 함응 용근시용 안경, 현미경 접안렌즈볼록렌즈와 오목렌즈의 성질 비교볼록렌즈볼록렌즈의 종류한쪽은 볼록 다른 한쪽은 오목메니커스커스 볼록랜즈양쪽이 모두 볼록 양쪽 곡률이 다름양볼록 렌즈한쪽은 평면 다른 한쪽은 볼록평볼록 렌즈모 양이름특 징동볼록 렌즈양쪽의 곡률이 똑같은 대칭오목렌즈오목렌즈의 종류한쪽은 오목 다른 한쪽은 볼록메니커스커스 오목랜즈양쪽이 모두 오목 양쪽 곡률이 다름양오목 렌즈한쪽은 평면 다른 한쪽은 오목평오목 렌즈모 양이름특 징동오목 렌즈양쪽의 곡률이 똑같은 대칭볼록 및 오목렌즈의 용례볼록렌즈오목렌즈생소한 유형의 렌즈 (액체렌즈)액체렌즈 란?눈액체 렌즈수정체물과 기름의 경계선모양체전기장사람의 눈을 본 따 만듦.물과 기름(소수성)이 섞인 걸어주는 전기장의 세기를 달리 하면 초점거리가 달라지게 됨.빛의 이동속도는 진공 기체 액체 고체 순이므로 고체렌즈보다 빛의 이동속도 빠름.생소한 유형의 렌즈 (액체렌즈)액체렌즈의 원리생소한 유형의 렌즈 (액체렌즈)액체렌즈의 용례 (액체렌즈를 이용한 안경)액체를 이용한 안경의 구조 안경테 : 주사기 부착 렌즈 : 속이 빈 플라스틱 원리 액체렌즈의 원리를 이용. 1. 주사기를 이용하여 속이 빈 플라스틱 렌즈에 액체주입. 2. 물체가 선명하게 보이면 액체주입 멈춤. 액체렌즈를 이용한 안경의 강점 1. 만들기 쉽다. 2. 값이 싸다.(안경가격 = 1$)생소한 유형의 렌즈 (투시렌즈)투시렌즈 란?내부의 적외선 차단 필터를 없애고 렌즈의 앞에 가시광선 차단필터를 끼운 렌즈. 사람이 볼 수 없는 780㎚ 이상의 적외선 영역을 빛으로 인식하기 때문에 가시광선 차단 필터를 설치하면 투과현상 일어남.생소한 유형의 렌즈 (투시렌즈)투시렌즈의 원리생소한 유형의 렌즈 (투시렌즈)투시렌즈의 용례 (투시렌즈를 이용한 안경)원리 1. 내부의 적외선 차단필터 없앰. 2. 렌즈 앞에 가시광선 차단필터 끼워 투과. 투시안경의 응용 1. 좋은 쪽으로의 응용 책이 많이 낡았거나 이물질이 묻었을 때 이 안경을 이용하여 책을 보면 깨끗하게 보임.(고문서나 주요문서가 훼손되었을 때 용이) 2. 나쁜 쪽으로의 응용 여름철 수영장이나 바닷가 등에서 이 안경을 이용한 성적범죄 일어 날 가능성이 높음.{nameOfApplication=Show}
OLED란 무엇인가OLED 특징 자체 발광형 넓은 시야 각 빠른 반응속도 초박, 저전력 간단한 공정구조 저온에서도 안정적 구동 가능OLED 발광원리[ 발광 매커니즘의 단계별 분석 ]운반자 이동단계3단계운반자 완화단계2단계운반자 생성단계4단계운반자 주입단계1단계발광단계5단계OLED 재료형광성 저분자 발광재료인광성 저분자 발광재료형광성 고분자 발광재료PM과 AM의 구조 비교스캔 라인의 개수가 200 또는 더 많은 중,대형 사이즈의 디스플레이에 사용스캔 라인의 개수가 200 또는 더 적은 소형 사이즈의 디스플레이에 사용PM과 AM의 장단점저 소비전력Row line 증가에 따른 휘도 저하 없음제조공정 단순, 저가격장 점고 비용고소비전력복잡한 ProcessRow line 증가에 따른 휘도 저하고해상도, 대면적 가능전력소비 커서 대안적 구현에 부적합PM 타입종 류AM 타입단 점평행한 빛 퍼지게 함PM과 AM에 따른 시대별 적용OLED의 최대 강점OLED는 TFT-LED와 달리 보는 각도에 따라 색상 차이가 거의 없다.2. OLED는 TFT-LED와 달리 외부의 온도에 따라 색상 차이가 거의 없다.OLED의 최대 강점3. OLED는 TFT-LED보다 온도에 따른 응답속도가 빠르며 동영상 동작가능 범위가 길다.4. OLED는 TFT-LED보다 얇은 두께로 더 많은 기능 가능하다. (베터리용량·메모리 증가, 추가기능 위한 물리적 공간 확보)OLED 미래 동향[OLED 구동방식 별 시장점유율][OLED 화소재료 시장 실적과 전망]2007년도에는 PM타입 OLED가 97%이고 AM타입의 OLED가 3%로 PM타입의 OLED가 주를 이루었으나, 2008년도에는 PM타입과 AM타입의 OLED의 시장점유율이 거의 같게 되면서 앞으로 AM타입의 OLED가 많은 관심을 받게 될 것으로 보인다. 그리고 2007년도에는 OLED의 화소재료 시장 실적이 3,424$ 였으나 2010년에는 236%성장된 11,506만$가 될 것으로 보인다.{nameOfApplication=Show}
Al합금, 거울로 대체 가능한가김준수경남대학교 나노공학과(2009. 06. 16)Al alloy, it was possible, replace the mirrorJun-Soo. KimDept. of Nano engineering , Kyung Nam University(June 16, 2009)1. 서론현재 Al합금은 구조물의 경량화, 고강도화 추세에 따라 용도도 다양화되며 수요량 역시 폭발적으로 증가하여 주목을 받고 있는 재료중 하나이다. 이런 Al합금은 차량, 건축 구조물, 대형 구조물, 가전품, 우주왕복선 외에도 나아가서는 원자로의 격벽에의 이용이 검토되는 등 그 활용범위는 더욱 크게 확대될 것으로 기대되며, 우리나라에서도 첨단 자동차 개발과 함께 머지않아 선진국에 못잖은 수요창출이 있을 것임은 의심의 여지가 없다. 이러한 의미에서 우리의 Al합금 사용은 선진국에 비해서 다소 미진하지만, 강화 개발 연구는 비교적 활발하게 진행되고 있는 것으로 알려졌다.우리는 이런 각광받고 있는 Al합금을 통해 깨지지 않는 강도가 강한 거울을 만들기 위해 노력중이다. 우선 거울이 되려면 표면이 매끄러워야 한다. 그러기 위해 Al합금을 마운트 후 폴리싱한 다음 표면을 관찰하여 표면이 매끄러운지 살펴보고 거울로 사용이 가능한지 알아보기 위한 목적으로 실험을 실시하였다.2. 본론2.1 실험방법본 실험은 Al합금의 표면을 관찰하기 위한 실험으로, 표면관찰을 위해 광학현미경과 주사전자현미경(SEM: Scanning Electron Microscopy)을 사용하기로 하였다.2.1.1 마운트 및 폴리싱(연마)본 실험의 목적인 표면을 매끄럽게 하기위해 시편을 폴리싱(연마)해야 하는데 Al합금 시편의 모양은 사각뿔 모양으로 균형이 맞지 않아 현미경 관찰이 어려울뿐더러 폴리싱 하기도 하기 힘들기 때문에 쉽고 편하게 하기 위해 마운트를 하였고 마운트의 여러 방법 중 제일 보편적인 콜드 마운트를 선정하였다.마운트를 하는 방법은 종이컵에 에폭시수지:경화제를 62:38의 비율로 맞추어 넣고 기포가 최대한 발생하지 않게 혼합해주었다. 여기서 경화제를 첨가하는 이유는 에폭시수지를 굳을 수 있게 도와주는 역할을 하기 때문이다. 그런 다음 마운트 컵에 시편의 관찰할 부분이 바닥으로 가게 놓고 시편이 움직이지 않게 천천히 혼합제를 넣은 후 공간이 생기지 않게 마운트 컵을 툭툭 쳐 기포를 빼준 다음 후드에 넣어 상온에서 굳혔다.마운트한 시편이 굳으면 마운트 컵에서 굳어있는 마운트 된 시편을 꺼내어 폴리싱을 시작하였다. 먼저 위에서 누르는 힘이 골고루 균등하게 분배 되어야 시편이 평평하게 갈리므로 400Cw Sic연마지로 폴리싱 하면서 수평을 맞추고, 폴리싱을 할 때 연마지와의 접촉면을 좁게 하여 조금 더 편하게 폴리싱을 하기 위해 모따기(모서리를 따내는 것)를 해준 뒤 폴리싱을 실시하였다. 폴리싱 하는 방법은 오른손 엄지, 검지, 중지 손가락으로 마운트한 시편을 움켜쥐고 왼손으로 위쪽을 살포시 누르면서 폴리싱을 한다. 마운트한 시편에서 폴리싱을 하려고 하는 면에 힘이 전체적으로 균등하게 퍼지도록 하는 것이 중요하였다. 폴리싱 할 때 연마지는 Sic연마지(400Cw, 600Cw, 800Cw, 1000Cw 사용)와 다이아몬드 판(6μm, 3μm, 1μm 사용)을 사용하였고, 연마지를 교체 할 때 마다 균등하게 폴리싱이 되었는지 알기위해 90°씩 돌려가며 연마하였다.(Sic연마지 사용 시에는 물을 틀어주고 다이아몬드 판을 사용 시에는 가끔씩 경화제를 뿌려주면서 연마하였다.) 그리고 다이아몬드 판을 사용하기 전과 후에는 항상 기름에 오염되었을 것을 대비해 시편을 에탄올에 초음파세척 시켜 주고 폴리싱을 계속하였다.2.1.2 광학현미경 관찰육안으로 보아 폴리싱 된 시편이 거울면처럼 얼굴이 비칠 정도로 매끄러울 때 육안으로 보지 못한 결점을 찾아내기 위해 우선 광학현미경(모델명: Olympus AX70)으로 시편의 표면을 관찰하였다. 광학현미경의 사용법은 우선 광을 켠 후 저배율에서 고배율로 옮겨가며 초점을 맞춰갔다. 최종으로는 200배로 맞춰서 관찰하였으며 광학현미경의 관찰모드는 명시야, 암시야, 미분간섭차(DIC: Differential Interference Contrast)로 3가지를 하였다. 이렇게 관찰한 영상들을 사진으로 저장하기위해 Image-Pro Plus 4.0 라는 프로그램을 사용하여 컴퓨터로 이미지가 나올 수 있게 했다. 눈으로 접안렌즈를 통해 볼 때와 컴퓨터로 전송되어 나오는 화면은 밝기와 초점의 맞는 정도가 달라 컴퓨터화면을 보고 다시 밝기를 조절하고 초점을 맞추어 영상을 얻은 후 스케일 바까지 넣어 영상을 저장하였다.그림 1. 광학현미경(모델명: Olympus AX70)2.1.3 주사전자현미경(SEM: Scanning Electron Microscopy) 관찰광학현미경보다 더 높은 배율로 시편을 관찰하기 위해 주사전자현미경(모델명: 탑콘 ABT-32)을 사용하였다. 주사전자현미경을 사용하기 전에 마운트된 시편을 백금코팅을 하였는데(Al합금은 금속이라 코팅이 필요하지 않았으나 실시하였음.) 백금코팅은 스퍼터링법으로 코팅이 되는 이온코터(Eiko, IB-3)를 이용하였다. 이렇게 백금코팅이 된 시편을 대전효과를 방지하기위해 실퍼페이스트로 시편의 아래와 위를 연결시켜 주었다. 그런 다음 실버페이스트를 바른쪽이 시편홀더에 붙게 하고 높이를 조절하여 준비해 두었다.Power스위치를 누른 후 진공 시스템이 작동하는 동안 약 20분 정도를 기다렸다. 그후 VAC/HV 스위치의 VAC부분에 불이 들어 온 것을 확인하여 주사전자현미경의 사용이 가능한 상태라 판단하고 AIR스위치를 눌러 시편실에 공기를 넣어 주었다. 공기가 찼을 때 시편실을 열고 준비해둔 시편을 넣어 고정시켜준 후 시편실의 문을 닫고 다기 AIR 스위치를 눌러 시편실을 진공 상태로 만들어 주었다.VAC/HV에 불이 들어온 것을 확인한 후 2~3분을 기다린 후 VAC/HV 스위치를 눌러서 HC스위치에 불이 들어오는지 확인하면서 15kV의 가속전압을 걸어주었다. 잠시 후 모니터에 화면이 나타났고 포화를 시키기 위해 WFM스위치를 눌러서 파형을 모니터상에 띄웠다. 이때 파형이 보이지 않아 CON/BRT스위치를 누른 후 Lower놉, Upper놉을 조절하여 파형을 보이게 해준 후 EMIS/BIAS스위치를 눌러 Lower놉, Upper놉을 조절하며 파형의 신호를 증가시켰다. 이때 파형이 화면의 위로 높이 올라가서 보이지 않거나 보기가 어려우면 CON/BRT스위치를 눌러 파형을 아래로 내려주고 다시 EMIS/BIAS스위치를 눌러 에미션을 증가시키고를 반복하면서 파형이 더 이상 올라가지 않는 최고점에서 포화점을 맞추었다.포화를 시키고 난 후 시편의 영상을 확인하기 위해 View스위치를 눌러 모니터상에 영상을 띄웠고 Z축(작동거리)를 10mm로 맞추었고 우선 1000배의 영상을 획득하기 위해 100배의 배율에서 X축과 Y축을 옮겨가며 시편에서 모양이 뚜렷한 부분을 찾아 초점을 맞추고 배율을 높혀 한번 더 초점을 맞춘 다음 3000배에서 초점을 맞추어주고 View스위치를 눌러서 모니터상에 작은 화면을 띄우고 더욱 정밀하게 초점을 맞추었다. 그런 다음 비점수차를 없애주기 위해 STGX/STGY스위치를 누르고 Lower놉, Upper놉을 조절하여 둥근 모양을 맞췄다. 비점수차를 맞춘 후 다시 초점을 맞추고 View스위치를 눌러 전체화면으로 영상을 띄웠다. 그런 다음 찍고자 한 배율인 1000배로 돌아와서 컴퓨터에 연결되어져 있는 칸이미저 프로그램을 열어 영상획득/저장 아이콘을 클릭한 후 주사전자현미경의 POTO스위치를 눌러서 영상을 획득하였다. 이때 컴퓨터의 모니터를 보면서 밝기와 명암을 조절하며 가장 뚜렷한 영상을 획득할 수 있도록 하였다.이와 같은 방법으로 2000배와 3000배를 관찰하였으며 모든 관찰이 끈난 후 주사전자현미경을 끄기 위하여 EMIS/BIAS스위치를 누르고 Lower놉을 왼쪽으로 ‘삐’소리가 날 때 까지 돌려주어서 에미션을 내려주고 오른쪽으로 한바퀴 돌려주었다. 그리고 Upper놉도 이와 같은 방법으로 하여 바이어스를 내려주었다. 그런 다음 VIC/HV스위치를 눌러 HV에 불이 꺼지는 것을 확인하고 주사전자현미경을 기본설정인 15kV, 100배, X축 0mm, Y축 0mm, Z축 27mm로 만들어 주고 AIR스위치를 눌러서 시편실에 공기를 넣어주었다. 시편실의 시편을 빼고 다시 문을 닫은 후 AIR스위치를 눌러서 진공을 뽑아주었다. 이때 VAC/HV스위치의 VAC부분에 불이 들어온 것을 확인하고 Power스위치를 눌러서 주사전자현미경을 껐다.그림 2. 주사전자현미경(모델명: 탑콘 ABT-32)2.2 결과2.2.1 광학현미경으로 관찰한 Al합금 표면그림3.과 그림4.와 그림5.에서 보는 것과 같이 200배인 저배율인데도 표면이 매끈하지 않음을 알 수 있다. 명시야 사진(그림3.)에서만 봐도 알 수 있듯이 입자들이 많이 보이고 미세 기공들도 간간히 보인다. 그리고 암시야 사진(그림4.)에서는 폴리싱 과정 중 다량의 스크래치가 생겼음을 볼 수 있고, 마지막으로 DIC모드(그림5.)에서 본 사진을 보면 입자의 높낮이가 뚜렷하게 보이면서 이번 실험의 결과물로는 실험의 목적인 Al합금의 거울로의 대체를 달성하지 못하였다.그림 3. 광학현미경 200배 명시야 그림 4. 광학현미경 200배 암시야
김준수 나노공학과 4학년 2006188042플라스틱의 인장성 측정 방법 에 대한 KS규격(KS M 3006)적용범위 용어정의 규격의 주요 사항 참고문헌목차적용범위이 시험 방법은 일정한 전처리 조건, 온도, 습도 및 그림의 이동 속도 하에서 시험되는 표준 시험편형으로 만든 플라스틱의 인장성 측정 방법에 대하여 적용한다.용어정의 (1)이 규격의 주된 용어의 정의는 KS M ISO 472에 따르는 외에 다음과 같다1. 인장 응력 : 인장 시험편을 인장할 때 어느 순간에서 평행 부분 내의 최소 원(原) 단면적의 단위 면적당 인장 하중을 인장 응력이라 하고 N/cm2 로 표시한다.용어정의 (2)2. 신장률 : 시험편에 인장 하중을 가했을 때 좁은 평행 부분 내에 표시한 눈금 간 거리의 증가를 말하며, 원표점 간 거리에 대한 백분율로 표시한다. 3. 항복점 : 응력-변형 곡선상에서 하중의 증가가 없어도 신장이 증가되기 시작하는 점이다.용어정의 (3)4. 탄성률 : 신장률에 대한 강도의 편차에 관계없이 재료가 유지할 수 있는 최대 응력 범위 내에서 신장에 대한 강도의 비이다. 단위는 N/cm2로 표시한다.규격의 주요사항이 규격에서 설명한 모든 시험 방법에 의하여 측정할 수 있는 인장성은 항복점에서 인장 응력과 신장률, 절단점에서 인장 응력과 신장률, 그리고 최대 인장 강도와 탄성률을 포함한다. 인장 시험은 규정된 항목에 따라 취사 선택하는 품질 관리, 연구 개발 그리고 다른 목적에 필요한 데이터를 제공하여 준다. 시험 결과는 이 규격에서 규정한 것과 다른 충격 시험, 크리프 시험, 피로 시험의 결과에 적응시킨다는 것은 아무런 의미가 없다.참고 문헌http://standard.ats.go.kr/skin3/viewer.asp http://www.ssaul.net/bbs/board.php?bo_table=tech wr_id=19{nameOfApplication=Show}
Barrier Free 를 넘어선 Universal Design주거 디자인 나노공학과 김준수목차Universal Design 의 기본개념 Universal Design 의 7원칙에 따른 실제 사례 Universal Design 의 중요성Universal Design 의 기본개념Barrier Free + Accessible design – 접근 가능한 Adaptive design – 적응 가능한 trans generational design – 세대를 초월한고령자 및 장애자가 일상 생활을 자유롭게 보내기 위한 디자인Universal Design 7원칙누구나 공평하게 이용할 수 있을 것사용하는데 자유도가 높을 것사용법이 간단하고 쉽게 알 수 있을 것필요한 정보를 쉽게 이해할 수 있을 것자칫 실수나 위험으로 연결되지 않는 디자인일 것무리한 자세를 취하지 않고 적은 힘으로도 편안하게 사용할 수 있을 것접근하기 쉬운 공간과 크기를 확보할 것Universal Design 7원칙1. Equitable Use 에 따른 사례장애에 무관하게 모두가 공평하게 쓸 수 있는 계단2. Flexibility in use 에 따른 사례손에 힘이 없거나 손가락을 제대로 움직이지 못하는 사람도 자유롭게 글을 쓸 수 있는 펜3. Simple and Intuitive use 에 따른 사례고령자나 장애자도 쉽고 간단하게 사용 할 수 있는 던지는 액체 소화기4. Perceptible Information 에 따른 사례시각 장애인도 물이 얼마나 부었는지 쉽게 정보를 얻을 수 있는 점자 컵5. Tolerance for error 에 따른 사례온도상태를 시,청각적으로 신호를 보냄으로써 청,시각 장애인들에게 위험함을 알리는 취사도구6. Low physical effort 에 따른 사례손잡이를 돌리지 않고 아래로 눌리거나 위로 올리는 것만으로도 문이 열려 힘없는 고령자나 장애인도 힘들이지 않고 쉽게 문을 열 수 있는 손잡이7. Size and Space for approach and use 에 따른 사례주차공간을 넓게 하고 휠체어 공간을 확보해 줌으로써 장애인들이 편하게 주차 할 수 있는 주차장Universal Design 의 중요성앞으로 고령자의 증가로 인해 법 제도가 정비되면서 Universal Design을 한 제품이 활발히 시장을 꾸려 갈 것이다. 앞에서 본 것과 같이 이미 일반제품과 융합되는 사례도 많이 있다. Universal Design을 일반제품에 융합함으로써 일반인들도 불편함을 느끼는 것이 아니라 오히려 더 편해 지고 안전해 질 것이므로 Universal Design은 중요하다고 본다.{nameOfApplication=Show}