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[우수리포트선정]공공부문의 6시그마 경영 도입(특허청)

6시그마 경영 과제특허청의 6시그마 경영 도입 사례 분석2010년 12월목차Ⅰ. 서론1Ⅱ. 특허청의 6시그마 도입21. 도입 배경22. 추진 과정2(1) 개요2(2) 6시그마 T/F팀 구성4(3) 액션 러닝 운영4(4) BSC 시스템5(5) 고객 지향적 특허청 홈페이지 개편6(6) 디자인 맵 시스템 개편6(7) 데이터 품질 관리7(8) 변화 관리83. 도입 성과84. 민간 부문과의 비교10Ⅲ. 결론11참고문헌12Ⅰ. 서 론6시그마는 제품 100만개 중 3.4개의 불량률수준을 목표로 하는 경영혁신시스템으로 과거 제조부문에서의 일련의 품질개선활동으로써 논의되었으나, 2000년대 이후로 6시그마 경영은 설계, 연구, 마케팅 등 기업의 전 분야에 걸쳐서 그 활동이 이루어지고 있다. 이러한 혁신 분위기는 하나의 기업문화로 정착하여 이제는 대기업들뿐만 아니라 중소기업, 공기업들도 6시그마를 도입하여 조직을 개혁하고, 효율성을 극대화하는 노력을 기울이고 있다.특히 공공부문에서도 6시그마 기법이 확산되고 있다는 사실은 주목할 만하다. 공공부문이란 국가가 정책적으로 개입하기 위하여 설정된 특별한 기관의 총체로써, 눈에 보이는 재화를 생산하는 제조업보다는 서비스업에 가깝다. 즉, 공공부문은 국민이라는 수요자를 대상으로 이루어지는 일종의 서비스업인 셈이다.오늘날 여러 공공부문의 기관 및 기업들이 경영혁신을 요구받게 되는 배경은 다음과 같다.첫째, 과중한 공공지출과 재정적자 누적으로 인하여 정부성장이 한계에 다다랐고, 시장의 복잡성, 행정 수요의 다양성, 불가측성 등으로 끊임없이 새로운 행정서비스를 창출하고 정부의 역할과 기능에 대한 재검토를 요청하고 있다.둘째, 6시그마는 기본적으로 프로세스의 혁신을 통해 조직의 성과를 극대화 하고자 하는 것으로서 민간 제조업 뿐 아니라 서비스 기업에서까지 확대되어 많은 성과를 나타내고 있는바 행정이라는 일종의 서비스를 제공하는 공공부문에서도 유용한 조직 혁신 도구가 될 수 있을 것이라는 기대감과 확신에서였다.셋째, 6시그마는 고객에게 전달되는 도 하에 과제를 해결하기 때문에 조직의 경쟁력 강화에도 크게 기여하리라는 판단에 의해 도입이 이루어지게 되었다.특허청의 심사, 심판서비스는 많은 프로세스와 시스템을 통해 고객에게 전달되므로 6시그마를 적용함으로써 심사 프로세스 상의 소요기간을 단축하고 심사오류율을 줄일 수 있다. 더욱이 서비스 부문에서 6시그마를 가장 쉽게 적용할 수 있는 부분은 표준화가 가능한 분야인데, 출원된 서류의 방식 심사, 심사 결과에 대한 통지 서비스, 선행기술의 검색 등 심사, 심판 서비스는 프로세스의 반복성이 높고 표준화가 용이하여 6시그마과제에 적합하다고 할 수 있다.2. 추진 과정(1) 개요특허청은 먼저 프로세스가 명확한 심사분야에서 14명을 선발하여 1개월간 BB양성교육을 먼저 실시한 후 6시그마 적용가능성, 방법, 기대효과 등에 대한 치열한 토론을 거쳐 전사적으로 6시그마를 추진하기로 최종 결정하고 6시그마 과제 수행자가 본업을 떠나서 6시그마 프로젝트 진행을 전담하는 체제로 5개월 단위의 과제를 수행하기로 결정하였다.특허청의 6시그마 활동은 크게 정확도향상, 내, 외부 고객 만족도 향상, 사이클 타임 단축 등에 초점을 두고 추진되었다. 관련 6시그마 과제로서 ‘서류 이송 사이클 타임 감소’, ‘심사처리기간의 산포 감소’, ‘민원서식의 간소화’, ‘심사, 심판에서의 절차 오류 최소화’ 과제 등이 있다. 제조 산업, 서비스산업, 공공기관의 6시그마 수행절차는 기본적으로 DMAIC 절차를 따르지만, 공공부문의 특성상 프로젝트 수행절차는 차별화되어 적용되고 있다. 특허청은 공공부문의 특성을 반영하여 보다 체계적인 과제 선정을 위하여 정의 단계와 별도로 선정(select) 단계를 두고 있으며(sDMAIC), 기존 프로세스 분석과 새로운 프로세스 분석 절차를 차별화하여 적용하고 있다. 또한, 공공부문의 벨트요원들은 서비스기업에서와 마찬가지로, 계량적 기법인 통계분석기법들과 함께 정성적인 분석방법도 많이 활용하고 있다.원활한 6시그마 수행을 위하여 특허청은 2006년 12월 1명의 주요 민원요인을 해결 및 예방하기위한 방안 도출2출원?등록 단계에서의 절차 및 방식 심사 오류율 최소화o 간과하기 쉬우나 치명적인 절차 및방식 오류 유형 발굴o 오류 유형별로 개선 프로세스 및 시스템 개발3심사?심판 단계에서의 절차 및 방식 심사 오류율 최소화o 간과하기 쉬우나 치명적인 절차 및방식 오류 유형 발굴o 오류 유형별로 개선 프로세스 및 시스템 개발4서류 이송 cycle time 감소 방안o 각종 서류가 접수되어 최종 처리자에전달되기까지의 세부 프로세스 확인o 세부 프로세스별 cycle time 감소 방안5심사착수기간(FA)산포 감소방안o 심사착수기간의 산포 조사o 심사착수시간의 산포를 줄이고유지하는 방안 수립6심사부담에 따른 환산점수 기준 조정 방안o 심사실적 산정의 준거로 IPC 분류별 심사난이도가 객관적으로 반영된 측정 지표 개발[ 표Ⅱ-2. 출원, 심사, 등록 분야 프로세스 개선 과제 6개 ](3) 액션 러닝 운영특허청은 혁신교육의 일환으로 액션러닝을 도입하여 혁신역량을 강화하고 혁신인재를 양성하며, 특허청의 핵심 전략과제를 해결하고자 하였다. 액션러닝(Action Learning)이란 핵심 현안문제 해결을 위하여 과제성찰, 자율적 학습, 방대한 사례조사 및 분석을 통해 최적의 방안을 도출하고 현장에서 직접 실행하는 교육기법으로, 핵심 인재들을 통한 과제 해결로 project 단위로 운영 가능하며, 참여자(간부급)에 대한 평가tool로도 활용 가능한 다목적 교육기법이다. 국제지식재산연수원과 혁신인사기획관실의 주관 하에 시행되었으며, 우수한 구성원의 선발이 A/L의 성공을 좌우하는 중요한 요소이므로 청 주니어보드 및 각국 선발인원으로 5팀(팀별 5명)을 구성하여 운영되었다.그리고 먼저 On-the-job으로 2~3개월 학습을 실시하고, 이 후 1주일간 off-job 학습을 시행하였다. 2개월 동안 학습자료 준비, 문제 성찰, 과제수행(표Ⅱ-3) 등을 진행하고, 약 7일간 현업에서 분리하여 지도교수와 문제해결 상의 및 결과물 작성하는 방식으로 성과관리정보시스템을 구축하여 통합적인 성과관리를 가능하게 하는 종합적 성과관리체계를 최적의 솔루션으로 구현하고, 전략실행상황을 상시 모니터링하고 신속한 대응이 가능하도록 유연한 전략적 운영체제 구축하고자 하였다.(5) 고객 지향적 특허청 홈페이지 개편특허정보 검색, 민원서비스 등을 제공받기 위하여 특허청 홈페이지를 방문하는 고객의 수가 2000년 이후 지속적으로 증가하고 있고(연 평균 19.6%), 특히 인터넷을 통한 전자출원, 증명서 발급 등이 활성화되어 홈페이지가 특허행정서비스의 주요 채널이 되고 있다. 특허청 홈페이지는 2004년 행정부처 우수 홈페이지로 선정되기도 했으나 2005년 특허청 고객만족 조사에서는 오히려 홈페이지 분야가 다른 분야에 비하여 상대적으로 미흡한 것으로 파악되었으며, 특히 ‘홈페이지 정보제공 용이성’의 중요도는 가장 높으나 만족도는 가장 낮은 것으로 응답하였다. 따라서 고객의 요구변화와 특성을 최우선적으로 고려하여 원하는 정보에 쉽고 빠르게 도달할 수 있도록 홈페이지를 개편할 필요성이 커졌다.특허청은 홈페이지를 사용자 편의성, 전자민원서비스, 국민 참여, 특허정보서비스, 특허행정홍보, 특허행정혁신 등 6개 부문에 초점을 맞춰 개편했다고 밝혔다. 개편된 주요 메뉴는 특허넷 홈페이지를 신설해 전자출원, 온라인 증명발급 등 인터넷 민원 서비스를 한 곳에서 제공하고 특허 고객콜센터 홈페이지를 통해 콜센터 이용정보제공과 단일 상담창구를 마련한 점이 특징이다.(6) 디자인 맵 시스템 개편특허청은 2009년 16일 기업과 디자이너를 위한 디자인맵 사이트를 새롭게 개편해 운영에 들어갔다. 이번에 새롭게 단장한 디자인맵 사이트(www.designmap.or.kr)는 노트북, 자전거 등 54개 물품에 대한 최신 트렌드와 국내·외 등록 디자인 검색기능을 갖췄다. 또 국내·외 디자인출원 가이드 등을 제공, 디자이너·디자인경영자에게 필요한 지식재산권 정보와 최신 디자인정보를 새롭게 단장했다.특허청은 특히 올해 사업에서는 기업의 요구에 따라 특화? 디자인 하여 운영하고 있다.특허청은 특허의 출원, 심사, 등록 등 각 단계별로 규정된 업무규칙으로 데이터를 검증하기 위한 식(BR: Business Rule)을 1500여개 개발해 오류 데이터 발생에 대한 상시 감시체계를 구축 · 운영하고 있다. 자체 `데이터 품질 관리규정`을 제정해 현업부서에서 정보화사업 수행 시 데이터품질관리 활동을 의무화했다. 국내 · 외의 표준화된 관리시스템을 적용하는 등 데이터 품질관리 체계를 확립했다.(8) 변화 관리특허청은 6시그마 도입으로 인해 직면하는 변화에 적응하고 관리하는 것을 중요한 목표로 설정하였다. 그래서 변화를 규정하고 변화에 대한 조직·개인 단위의 대응수준을 객관적으로 진단하며, 진단을 바탕으로 변화를 효율적으로 관리하여 조직의 성과를 향상시킬 수 있는 혁신 중·장기 계획(master plan)을 수립하고 변화에 능동적으로 대응할 수 있도록 역량 강화 교육·훈련을 실시하고자 하였다.이를 통해 성과관리강화, 지식재산의 창출·활용 분야로 업무영역의 확대 등 특허청의 핵심역량·가치 변화에 효과적으로 대응함으로써 조직의 성과 향상을 꾀하였고, 변화관리에 필요한 방향성 제시, 의사소통, 제도설계 및 관리 등 분야별 중·장기 계획 수립을 이루고자 하였다. 또한 혁신교육을 통하여 변화에 대한 조직 구성원의 자발적 참여를 유도함으로써 지속적 혁신분위기를 형성하고자 하였다.2005년 4월에 프로젝트를 시작하여 먼저 구성원 설문?소그룹 집중 인터뷰?리더십 진단 등을 통해 혁신수준을 진단하였다. 수준 평가를 위해 변화의 방향성, 혁신 인프라, 혁신 관리 등 3개 분야 9개 영역에 대한 진단을 수행하였고, 진단 결과를 바탕을 혁신 마스터플랜을 수립하였다. 그리고 진단 결과를 바탕으로 각 분야별 향후 추진 과제 등을 중심으로 중·장기 계획을 수립하였고, 7월 중순부터는 진행예정인 변화관리 교육내용 설계하여 Change Leader과정과 Self Leader과정 등 크게 2개 과정으로 구분하고 국장급, 선임과장급, 과장·팀장급, 서기관이하 등 직있었다.

경영/경제| 2011.01.07| 14페이지| 2,500원| 조회(302)

공기업, 6시그마, 특허청, 공기업 6시그마, 공공부문 6시그마

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[PPT]실생활에서의 6시그마 적용사례(에너지절약 팀프로젝트) 평가A+최고예요

6 시그마 팀 프로젝트 일상생활에서의 6 시그마 적용 사례일상생활에서의 6 시그마 적용 사례 ◆ 목 차 ◆ 서론 6 시그마의 정의 및 주제선정 이유 본론 DMAIC 단계에 따른 에너지 자원 사용 절감 프로젝트 실행방안 결론 프로젝트 사례의 구체적 실천 및 노력1. 6 시그마 (6σ) 의 정의 기업에서 전략적으로 완벽에 가까운 제품이나 서비스를 개발하고 제공하려는 목적으로 정립된 품질경영 기법 또는 철학 즉 , 기업 또는 조직 내의 다양한 문제를 구체적으로 정의하고 현재 수준을 계량화한 후 평가한 다음 개선하고 이를 유지 및 관리하는 경영 기법2. 6 시그마 경영에 따른 프로세스 개선절차 -- DMAIC process 라 불리는 Define : 프로젝트의 정의 설정 Measure : 프로젝트 지표 설정 Analyze : 핵심원인 도출 Improve : 개선 및 성과확인 Control : 성과검증 후 사후관리 의 단계를 따라 수행3. 주제 선정 이유 우리나라 : 세계 10 대 에너지소비국 실정 : 에너지의 97% 를 해외수입에 의존 예상 : 세계 기후변화로 인한 자원위기 직면 . 우리나라는 온실가스 감축 의무 부과 시 국가적 , 개인적으로 경제 부담이 상당할 것으로 예상 대책 : 정부의 저 탄소 - 친환경 녹색 성장의 트렌드 제시 정부의 환경과 경제성장의 목표에 부합하기 위해 , 개인이 참여할 수 있는 ‘ 에너지자원 절감 ’ 을 주제로 선정본론 DMAIC Process 에 따른 에너지 자원 사용 절감 프로세스 Define Measure Analyze Improve Control 순서* 프로젝트 명 - 개인의 에너지 자원 사용 절감 프로젝트 * Team Charter 작성 (1) 비즈니스 케이스 : 왜 이 프로젝트를 해야 하는가 ? 과학 기술의 발전 , 편리하고 윤택해진 생활 환경 . 그에 대한 반작용으로 에너지 과도 사용 , 탄소 발생에 의한 환경파괴 , 자원고갈 등의 문제점 발생 . 개개인이 에너지 자원 사용을 절감하여 녹색 성장에 작은 것부터 기여 할 필요성 이 있음 . 1. Define 단계1. Define 단계 (2) 개선 기회 : 무엇이 문제인가 ? 쓰지 않는 전기 코드를 뽑지 않음 . 필요 없는 전등 및 형광등을 켜놓음 . 보일러를 가동한 채 장시간 샤워 . 불필요한 시간에 난방 가동 .1. Define 단계 (3) Project 목표 : 개선 목표는 무엇인가 ? * 성과지표 (Y) - 전기요금 + 가스요금 : 사용한 에너지의 가시적 지표 로 금액을 설정 ( 가스 요금은 월별편차가 심하므로 전년 동월 대비 , 전기 요금은 전월 대비 ) 가스 요금의 월별 편차 [ 단위 : x 축 ( 월 ), y 축 ( 원 )]1. Define 단계 * 현재 수준 (1 인 거주 주택 기준 ) 가스요금 : 2009 년 10 월 ~11 월 요금 32,130 원 전기요금 : 2010 년 10 월 요금 8,390 원 합 계 : 40,520 원 * 목표 수준 - 가스요금 : 2010 년 10 월 ~11 월 요금 23,000 원 이하 전기요금 : 2010 년 11 월 요금 7,000 원 이하 합 계 : 30,000 원 이하1. Define 단계 (4) Project 범위 : 어떤 프로세스를 대상으로 하는가 ? 개인의 열거된 행동 프로세스를 개선 . (5) Project 계획 개인의 행동 패턴을 분석 하고 CTQ 설정 . 용어를 정의하고 관측가능하고 측정 가능한 인자 도출 . DMAIC 단계 설정 . 역할 설정 및 프로젝트 실행1. Define 단계 (6) 팀 구성 팀장 : 팀원 : 역할 설정 - : 프로젝트 선정 및 프로젝트 계획안 작성 - : 데이터 수집 → CTQ 현 수준 파악 및 목표 설정 : 자료 분석 → Vital Few Xs 선정 및 개선전략수립 : 계획된 프로젝트에 의한 활동 수행 및 결과 분석2. Measure 단계 비즈니스 위기 에너지 자원 사용 절감을 위한 프로세스 구축 CTQ 결정 현재 수도세는 고정 요금으로 지출 , 그러나 전기 및 가스는 이용 량에 따라 요금 부과 . 따라서 낭비하는 전기 및 가스 자원 절약을 시행할 경우 에너지 사용 절감에 기여 ' 낭비한 전기 및 가스 자원의 사용 ' 정의 낭비한 전기 : 사용하지 않는데 스위치를 켜두는 시간 ( 분 ) 가스 사용 : ① 샤워를 하러 들어가서 수건으로 몸을 닦기 시작할 때까지의 시간 ( 분 ) ② 하루에 난방을 가동하는 시간 ( 시간 )2. Measure 단계 프로세스 전개 : 낭비하는 전기 및 가스 절약 현재 ① 쓰지 않을 때도 전기 스위치를 켜놓고 있음 . ② 샤워하러 들어가서 여유를 많이 부리다가 20 분을 넘길 때가 많음 . ③ 외출 중일 때에도 난방을 가동하고 있는 경우가 많음 . 개선 방향 ① 쓰지 않을 때는 반드시 전기 스위치를 끔 . ② 샤워하러 들어가서 15 분 이내에 나오기 . ③ 외출 전에 반드시 난방을 끄고 , 취침 2 시간 전부터 난방 가동 .3. Analyze 단계 중요원인 도출 귀찮음 , 건망증 , 샤워 시 너무 여유를 부림 , 물의 온도 조절을 위해 그냥 난방을 틀어둘 때가 있음 . 절약정신 부재 . 원인 별 분석 ① 건망증 - 스위치를 켜둔 채 외출하거나 다른 작업을 할 때가 있음 . ② 귀찮음 - 쓰지 않을 때 전기기구의 코드를 완전히 뽑지 않음 . ③ 여유를 부림 - 샤워 시 따뜻한 물의 온도를 즐기려고 그냥 물만 맞고 있는 ( 낭비하는 ) 시간이 있음 . ④ 절약정신 부재 – 밤 시간에 추워질 것에 대비해 낮부터 난방을 틀어놓음 .4. Improve 단계 원인 해결책 ① 건망증 - 전기를 사용하는지 안 하는지 잘 체크하여 낭비 방지 . 스위치마다 체크리스트를 만들어 정해진 시간 (2 시간 간격 등 ) 에 on/off 상태 확인 . ② 귀찮음 조금만 노력하여 쓰지 않는 전기 / 열기구는 반드시 플러그를 뽑아 놓는다 . ③ 여유를 부림 들어갈 때 시간을 확인하여 여유부리지 말고 최대한 빨리 씻고 나와서 온수에 필요한 가스 낭비를 줄임 . ④ 절약정신 부재 취침 전에 따뜻한 옷을 입고 있다가 취침 2 시간 전부터 난방을 가동 .4. Improve 단계 개선 결과 ( 가스요금 + 전기요금 ≤ 30,000 원 달성 ) ① 가스 요금 절약 목표 달성 ( 23,000 원 이하 ) [ 2009 년 10 월 ~11 월 가스 요금 : 8,330 + 23,800 = 32,130 원 ] [ 2010 년 10 월 ~11 월 가스 요금 : 5,590 + 11,050 = 16,640 원 ]4. Improve 단계 ② 전기 요금 절약 목표 달성 ( 7,000 원 이하 ) [ 2010 년 10 월 전기 요금 : 8,390 원 ] → [ 2010 년 11 월 전기 요금 : 5,920 원 ]5. Control 단계 개선 결과에 대한 관리 Tool 시계 ( 샤워 시간 , 난방 가동 시간 관리 ), 체크리스트 ( 전열기의 스위치 확인 ) 관리인자 - 사용하지 않는 전기기구 스위치 on/off 샤워 시간 난방 가동 시간 SPEC : 전기요금 + 가스 요금 30,000 원 이하 (1 개월 ) 관리방법 / 주기 : 매일 측정하여 월별 평가 후 보상 ( 목표 달성 시 영화보기 ) 책임자 : 임무 수행자결론 Company Logo www.designfreebies.org 6 시그마 경영 방법에 의해 가스 요금 은 32130 원 - 16640 원 으로 전년 동월 대비 , 15490 원 감소하여 목표치인 23000 원을 달성 또한 , 전기의 사용 을 줄이는 노력을 시도한 경우 8390 원 - 5920 원 으로 전년 동월 대비 경우 , 2470 원 감소하여 목표치인 7000 원 이하의 전기요금을 달성결론 녹색 성장을 위해 , 정부 제도적 측면 , 기업 및 단체의 노력도 중요하지만 개인 실생활 속에서 작은 실천이 모여 더 큰 기여 가능 . 전기 및 난방 요금 절약 이외에도 수돗물 사용 절약 , 음식물 쓰레기 배출 , 대중교통 이용 등 다양하게 존재 . Company Logo www.designfreebies.org결론 Company Logo www.designfreebies.org 무엇보다 중요 한 것 ! 나 하나쯤이야 라는 그릇된 공동체 정신으로 인한 부정적인 결과를 예방하기 위한 개인적 차원의 의식 전환 이 선행 되어야 함 !!!{nameOfApplication=Show}

경영/경제| 2011.01.07| 22페이지| 2,500원| 조회(4,075)

6시그마, 식스시그마, 6sigma, SixSigma, 실생활 6시그마

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태양전지의 기술개발현황과 향후연구과제설정

1. 서론이전에는 환경오염 문제가 그저 도덕적 차원 혹은 미래에 대비하는 차원에서 언급되어 왔지만, 최근에는 눈앞에 닥친 위기로 인식되면서 법적인 제도장치까지 생기기 시작하였다. 1997년 교토 의정서에서 선진국들이 의무적으로 온실가스의 배출량을 제한하기로 합의한 것은, 이제 본격적으로 저탄소 녹색성장의 시대가 도래했으며 환경문제에 대한 국제사회의 여론 및 역사적 책임을 외면할 수 없는 상황에 직면하였음을 알려주는 사실이다.태양전지는 깨끗하고, 수명이 반영구적이고, 무궁무진한 태양에너지를 자원으로 사용하고, 소음이 없고, 발전규모를 자유롭게 조절할 수 있는 등 아주 많은 장점을 지니고 있다. 태양전지 시장은 그동안 발전단가가 기존의 에너지원에 비해 훨씬 비싸고 효율성이 떨어지는 단점으로 인해 느리게 성장해왔지만, 최근에는 기술이 발달하여 발전소뿐만 아니라 시계, 계산기 등 다양한 분야에 사용할 정도가 되었으며 매년 시장이 30% 이상 급성장하고 있다.태양전지의 역사는 1839년 Becquerel에 의해서 전해질에 금속을 넣고 빛을 입사시키면 photovoltaic effect가 생긴다는 것을 발견한 시점으로 거슬러 올라간다. 현재의 태양전지의 기본 형태를 이루는 최초의 실리콘 태양전지는 1954년 Bell lab. 에서 개발되었으며 당시 4.5%의 광변환 효율을 얻어내었다. 재미있는 사실은 (그림1)과 같이 태양전지의 변환효율이 계단 형으로 발전해왔다는 것이다. 즉 중요한 기술이 개발되면 획기적으로 효율이 증가하고 또 다른 새로운 기술이 나오기까지 오랜 시간이 걸렸다. 실리콘 태양전지에 대해서도 이론적인 최대의 효율이 33%로 이제 거의 기술적인 한계가 온 것처럼 보이지만 다시 언젠가는 발전할 가능성이 있다고 생각된다. 현재는 결정질 실리콘 태양전지가 전 세계 시장의 약 80%를 점유하고 있고, 그 중 단결정이 25.3%, 다결정이 54.7%를 점유하고 있다. 그 외에도 재료, 형태, 원리에 따라 여러 종류의 태양전지가 있으며 계속 개발 중에 있다. 아직 태양없다. 일반적으로 쓰이는 실리콘 태양전지는 반도체 소자에 빛에너지를 공급하여 원자 내에 정공과 자유전자를 생성함으로써 전기를 유도하는 방식을 이용한다. 재료 내에서 태양에너지가 전기에너지로 변환되는 과정은 크게 태양광의 흡수와 엑시톤(exciton)의 생성 과정, 엑시톤이 전자와 정공으로 분리되는 과정, 전자와 정공이 각각의 전극으로 이동하는 과정, 전자와 정공이 전극에 모이는 과정의 4가지로 나눌 수 있다. 광자가 반도체로 들어가면 최외각 밴드에서 전자를 여기 시켜서 전도 밴드로 보내는데, 최외각 밴드 내의 소실 전자는 반대 전하의 정공을 남기며 그것에 의해 전자가 쿨롱 인력을 받는다. 엑시톤은 바로 이 정공과 전자의 결합에 기인한다. 전지 내부에 서로 다른 극성을 가지는 n형과 p형을 접합하면 접합 부분에서 +극과 -극을 띤 부분이 생겨 물이 높은데서 낮은 곳으로 이동하는 것처럼 전류를 흐르게 하는데, 이것이 태양전지의 p-n접합에 의한 태양광발전의 원리이다. 여기에 외부회로를 연결시켜 전기가 빠져나갈 통로를 구성하면 이를 통해 전자가 흐르게 되고 전기를 얻게 되는 것이다. 이밖에 사용하는 재료에 따라 화합물 태양전지, 유기물 태양전지, 염료감응형 태양전지 등 많은 종류가 있으며 현재 활발히 연구 중에 있다.? 결정형 실리콘 태양전지실리콘 태양전지는 크게 단결정(single crystal) 형태와 다결정(multi-crystalline)형태의 재료로 나뉘며 기본적으로 p-n 동종접합(homojunction)으로써 태양전지에 사용된다. 단결정은 순도가 높고 결정결함밀도가 낮은 고품위의 재료로서 당연히 높은 효율을 달성할 수 있으나 고가이다. 다결정 재료는 상대적으로 저급한 재료에 저가 공정을 이용하여 생산비는 낮으나 단결정에 비해 효율이 낮다. 단결정 실리콘을 사용한 전지는 집광장치를 사용하지 않은 경우의 기록이 24%정도이며 집광장치를 사용한 전지는 28%이상의 효율이 발표되었다. 다결정 실리콘 전지는 약 19.8%효율이 발표되었는데, 실리콘계 효율의 도달 위한 표면처리 기술에 집중되어 있다. 결정형 실리콘 태양전지는 다른 태양전지에 비해 고효율이지만 제조원가가 높고 무거우며 불투명해야만 한다는 단점으로 이를 보완할 수 있는 태양전지의 연구가 활발히 진행 중이다.? 박막형 태양전지 (Thin Film PV)박막형 태양전지란 유리, 금속판, 또는 플라스틱 같은 저가의 일반적인 물질을 기판(웨이퍼)로 사용하여 광흡수층 물질을 마이크론 두께로 아주 얇은 막을 입혀 만든 태양전지를 말한다. 박막형 태양전지는 다시 실리콘을 광흡수층 물질로 사용하는 실리콘 박막형 태양전지와 CIS(Cu, In, Se2), CIGS(Cu, In, Ga, Se2), 또는 3-5족 등의 여러 가지 화합물 박막형 태양전지가 있다. 큰 용량과 면적의 생산이 가능해 차세대 태양전지로 주목받는 박막형 태양전지는 기존 실리콘 웨이퍼 태양전지의 1/100 크기로 대면적의 태양전지를 대량으로 생산할 수 있는 게 가장 큰 장점이다. 그러나 박막형 실리콘 태양전지가 현재로써는 변환효율이 결정질 실리콘 태양전지보다 떨어지고, 대량생산화 기술이 더 개발되어야 하는 문제가 있기 때문에 시장점유율이 낮게 나타나고 있다. 현재까지는 미국 유니솔라에서 개발한 삼중 접합구조(Triple Junction)제품이 안정화 효율 13%를 달성하였지만 이러한 다중접합구조의 태양전지는 투자비가 많이 들고 대량생산이 어려운 단점이 있다. 미세결정질 쪽의 박막형 태양전지의 경우에는 현재 안정화 효율 11%이상이 세계최고의 수준이다. 우리나라에서도 LG전자가 세계최고 수준의 박막형 태양전지 양산라인을 갖추었으며 삼성전자도 박막형 태양전지 개발에 심혈을 기울이고 있다.? 염료감응형 태양전지 (Dye Sensitized Solar Cell : DSSC)염료감응형 태양전지의 안에는 금속 산화물인 산화티타늄(TiO2)으로 만들어진 수많은 나노 알갱이가 들어 있다. 표면에 염료분자가 화학적으로 흡착된 나노 입자 반도체 산화물 전극에 태양빛이 흡수되면 염료분자는 전자를 내놓게 되는데 이 전자가 반 흐려도 발전이 가능하며 빛의 조사 각도가 10도만 되어도 전기가 생산되는 장점이 있고 다중적층형으로 생산하면 같은 면적으로 2,3배 이상의 발전도 가능하여 차세대 태양전지로 각광받고 있다. 현재는 액체 전해질을 고체 전해질 등으로 바꾸는 등으로 염료감응형 태양전지가 가지고 있던 전해질 누수나 휘발의 문제점도 해결되어가고 있는 추세이다. 그러나 아직 효율성은 실리콘계 태양전지에 비해 낮다는 단점을 가지고 있으며 고출력을 내는 제품에는 사용하기에 무리가 있어 추후에 염료감응형 태양전지를 상용화하기 위해 더욱 많은 연구가 필요하다. 그리고 염료로 사용되는 루테늄(Ru)이 현재 자원 량이 많지 않아 매우 고가이기 때문에 생산원가를 낮출 수 있는 대체물질을 개발해내는 일도 중요하다.최근에는 국내의 KIST 태양전지연구센터에서 이 태양전지의 효율을 비약적으로 높일 수 있는 원천기술을 개발해내었다. 하나의 층 위에 고분자 막을 입히고 그 막을 통과하는 용해제를 넣어 주고 어느 정도 막이 사라지면 다른 염료를 입히는 방식으로 3층의 염료막을 만들어 낸 것이다. 이 때 각 염료마다 흡수할 수 있는 태양빛의 파장이 다르기 때문에 3개의 염료가 착색될 경우 모든 태양빛을 낭비 없이 흡수할 수 있게 된다. 이로써 가시광선 전 영역을 흡수해 활용할 수 있게 되었고 이 태양전지는 기존 11%에 머물고 있던 효율을 최고 16%까지 높일 수 있을 것으로 기대되고 있다.? 유기물 태양전지일반적으로 플라스틱의 원료인 유기물질 재료는 전기가 통하지 않는 절연물질로 알려져 왔으나 1970년대 초 일본 도쿄공대 연구소의 시라카와 히데키 교수팀이 실험 도중 우연히 전기가 흐르는 고분자화합물(전도성 폴리머)을 발견하게 되어 노벨화학상을 받게 되었고 이렇게 개발된 전도성 폴리머는 일반전도체인 금속보다 훨씬 가볍고 성형하기 쉬워 컴퓨터의 백업 전지나 플라스틱축전지 등 많은 분야에 응용되었으며 유기물 태양전지도 이 기술을 이용하여 개발된 것이다. 유기물 태양전지는 제조공정이 간단하며 값싼 재료를 사용하며%, 2층 적층구조에서 6.5%대의 상당한 효율을 보일 정도로 발전하였다. 실제 미국의 KONAKA사와 PLEXTRONICS사 등의 회사에서 많은 실용화 프로젝트연구가 진행 중에 있다. 현재로써는 유기물 태양전지의 효율 수명 등 을 향상시키기 위해서 광활성층의 열처리 온도나 시간, electron donor 물질의분자량, electron donor물질과 electron acceptor 물질을 섞는 비율 등을 변화시켜 가면서 최적화된 효율을 내는 조성을 개발해내는 것이 관건이다.(2) 태양전지의 한계 극복을 위한 방안과 과제 설정차세대 태양전지로 인정받고 국내 및 해외시장에서 시장성을 가지기 위해서는 어떻게 변환효율을 극대화할 수 있을 것인가, 어떻게 더욱 저렴하고 더욱 쉽게 다룰 수 있도록 할 것인지가 해결해야 할 주요과제라 할 수 있다. 기존의 가장 일반화된 결정질 실리콘 태양전지에 있어서의 에너지 손실은 크게 3가지로 나눌 수 있다. 먼저 재료자체에서 의 빛 반사와 light trapping의 저효율성으로 기인하는 광학적 손실, 광전변환과정에서 생기는 양자손실, 마지막으로 전기적 손실이 있다. 두 번째의 양자손실은 결정을 Si로 사용하는 한 피할 수 없지만 이를 제외한 광학적 손실과 전기적 손실은 재료공학 측면에서 많은 연구를 필요로 하는 부분이다. 먼저 광학적 손실에 관해서는 표면전극의 세션화, 표면에 요철을 형성하는 텍스쳐화, 반사방지막의 개선 등이 있다. 그리고 전기적 손실은 p-n접합의 개선, 표면과 계면의 passivation형성, 결정품질의 개선에 의한 캐리어 재결합 손실의 저감, 전극의 저저항화에 의한 저항손실의 저감 등이 있다. 순수한 실리콘의 표면 반사율은 약 30%로 아주 높다. 그래서 반사방지막을 이용한 반사율은 한 층의 반사막을 이용할 경우 약 10%이하로 두 층을 이용할 경우 약 4%로 낮출 수 있지만, 그 이하로 낮추기 위해서는 표면을 요철구조로 만들어서 표면에서 반사되는 빛을 다시 실리콘으로 입사하도록 해야 하는데 이것이 text

공학/기술| 2009.12.28| 5페이지| 1,500원| 조회(551)

태양전지, 실리콘 태양전지, 태양전지 원리

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[재료공학]연료전지,이차전지의 기술현황과 향후연구과제설정

1. 서론최근 전지기술은 고출력화, 경량화, 소형화, 신뢰성 향상 등의 기술적인 진보를 이루고 있으며, 특히 휴대용 전자기기의 고성능화 및 특성화, 그리고 보급 확대, 환경 친화적인 국제의 여론에 힘입어 연료전지 및 이차전지의 시장이 급부상하고 있다.연료전지는 천연 가스와 메탄올 등의 연료로부터 수소를 취득하여 대기 중의 산소와 반응시켜 전기를 만드는 전지이다. 발전 효율이 대단히 높아 40~60% 정도이며, 반응과정에서 나오는 배출 열을 이용하면, 최대 80% 가까이 에너지로 바꿀 수 있다. 게다가, 천연 가스와 메탄올, LPG(액화석유가스), 등유 등 다양한 연료를 사용할 수 있기 때문에 에너지자원을 확보하기 쉽고, 연료를 태우지 않기 때문에 지구 환경보호에도 기여할 수 있는 미래의 에너지로 각광받고 있다.이차전지는 일차전지의 단점인 일회성과 환경 친화적인 추세, 반복적인 재생 사용 사용을 원하는 소비자들의 욕구에 따라 충전을 통해 작용물질이 재생되어 전지에 전기에너지를 되풀이하여 공급할 수 있도록 한 화학전지를 말한다. 그 재료에 따라 납축전지, 니켈카드뮴전지, 니켈수소전지, 리튬이온전지, 리튬폴리머전지 등으로 구분되며 리튬계열의 전지는 현재 IT기기에서의 수요가 폭발적으로 증가하고 있는 추세이다.2. 본론(1) 연료 전지의 구조와 기본 원리연료전지는 공기극(cathode)에는 산소가, 연료극(anode)에는 수소가 공급되어 물의 전기분해 역반응으로 전기화학반응이 진행되어 전기, 열, 물을 발생시키는 방식을 이용한다.그 작동원리는 매우 간단하다. 산성 용액에 백금전극을 두 개 침지한 후 양단에 전압을 가해주면 물이 분해되어 한쪽에서는 산소가, 다른 한쪽에서는 수소가 발생한다. 연료전지는 이러한 물의 전기분해 반응을 역으로 이용 한다. 즉 산소와 수소가 결합해 물을 생성하면서 전류를 발생시켜 외부도선을 통해 전류가 흐르는 원리를 이용해 전기를 발생시키는 장치가 연료전지이다. 여기서 수소와 산소가 결합해 물이 생성되는 반응이 일어나기 위해서는 기체상태의 수소자를 이용해 다공성 구조로 제조함으로써 전해질과 기체가 양쪽에서 침투해 들어와 넓은 면적에서 3 상 계면이 형성되도록 한다.(2) 연료전지의 종류와 원리연료전지는 크게 전극과 전해질로 구성되어 있으며, 특히 사용되는 전해질에 따라 여러 종류로 나뉘는데, 용융탄산염 연료전지(molten carbonate fuel cell, MCFC), 고체산화물 연료전지(solid oxide fuel cell, SOFC), 고분자전해질 연료전지 (polymer-electrolyte membrane fuel cell, PEMFC) 등이 있다.? 용융탄산염 연료전지용융탄산염 연료전지는 다른 형태의 연료전지와 함께 높은 열효율, 높은 환경친화성, 모듈화 특성 및 작은 설치공간으로 대표되는 장점을 가지고 있다. 그러나 경제성 문제 및 수명, 신뢰성 확보 등 기술적 검증이 아직 끝나지 않아 상용화가 되기까지 시간이 걸릴 것으로 예상된다. 미국, 일본 등을 비롯한 선진외국에서는 기초연구는 물론 시스템 데모에 이르는 개발연구에까지 적극적으로 투자하여 최근 급속도로 많은 발전이 이루어지고 있다. 국내에서도 KIST, RIST 및 여러 대학이 참여하여 용융탄산염 연료전지의 자체 기술을 확보하기 위한 개발 연구를 대체에너지 사업의 하나로 진행하고 있다.용융탄산염 연료전지의 기본 구조는 (그림2)와 같이 다공성의 Ni 연료극(anode) 과 NiO(cathod) 사이에 Li2CO3 와 K2CO3의 혼합 용융탄산염 전해질을 함유하는 역시 다공성의 LiAlO2 매트릭스로 구성된다. 수소가 주성분인 연료가스와 산소와 이산화탄소로 구선된 산화제가 각각 cathode와 anode로 공급되면 전기화학반응에 의하여 용융탄산염 연료전지는 전기와 열 및 물을 생산한다. 용융탄산염 연료전지의 장점으로 말미암아 용융탄산염 염료전지의 용도는 병원, 호텔, 아파트 단지 등에 직접 설치하는 현장설치형 및 분산 배치형 발전에서부터 기존 대형 화력 발전이나 원자력 발 전을 대체하는 중앙 집중형 발전에 이르기까지 다양하게 적용서 CO2의 배출을 기존의 발전 방식에 비해 획기적으로 낮출 수 있다. SOFC는 고온 작동으로 인하여 200℃ 이하의 온도에서 작동되는 인산 연료전지 또는 고분자전해질 연료전지와는 달리 비싼 백금 촉매를 사용하지 않고도 반응을 가속화시킬 수 있으며, 고온에서 anode 측에서의 내부 반응이 가능하여 수소 이외에 천연가스 및 석탄가스 등의 다양한 연료를 사용할 수 있다는 장점이 있다. 또한 배출되는 양질의 폐열을 이용한 배열회수 및 복합발전이 가능하여 전체 발전 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다. 특히 고체산화물 연료전지는 용융탄산염 연료전지와는 달리 액체전해질을 사용하지 않으므로 재료의 부식 문제 및 전해질 손실, 보충 문제가 없다는 장점도 있다. 고체산화물 연료전지는 (그림3)과 같이 산소 이온을 잘 통과시키는 고체 산화물(YSZ)을 전해질로 하여 양면에 cathode 및 anode를 제작하고, 공기와 연료를 각 전극에 공급함으로써 작동된다. cathode에서 산소의 환원반응 (½O2 - 2e- = O-2)에 의하여 생성된 산소 이온은 전해질을 통하여 anode으로 공급되는 수소와 반응 함으로써 (H2 + O-2 = H2O + 2e-) 전기와 열 및 물을 생성한다. 고체산화물 연료전지는 다른 형태의 연료전지와 비교할 때 효율이 높고, 보다 고온의 폐열을 활용할 수 있으므로 열병합을 목적으로 하는 현장설치형 발전, 천연가스나 액체 연료를 사용하는 분산배치형 발전 및 석탄을 사용하는 중앙집중형 발전에 이르기까지 다양하게 적용될 수 있다.? 고분자 전해질 연료전지(SPEFC, PEFC, PEMFC)고분자전해질 연료전지는 수소이온교환 특성을 갖는 고분자막을 전해질로 사용하는 연료전지이다. 다른 형태의 연료전지에 비하여 작동온도가 낮은 고분자전해질 연료전지는 효율이 높고 전류밀도 및 출력밀도가 크며 시동시간이 짧은 동시에 부하변화에 대한 응답특성이 빠른 특성이 있다. 특히 전해질로 고분자막을 사용하므로 전해질 손실이 없고, 기존의 확립된 기술인 메탄올 개질기의 적용위의 출력을 낼 수 있는 장점이 있기 때문에 고분자전해질 연료전지는 무공해 차량의 동력원, 현지 설치형 발전, 우주선용 전원, 군사용 전원 등 매우 다양한 분야에 응용될 수 있다. 고분자 전해질 연료전지는 cathode는 안정된 산화이트륨으로 된 지르코늄으로 만들어졌고, anode는 니켈-지르코늄 세라믹 합금으로 만든다.(3) 이차전지의 종류와 원리이차전지는 양극, 음극, 분리막, 전해질로 구성되어 있으며, 각 전극은 전기화학적으로 산화, 환원이 일어날 수 있는 물질인 양극활물질, 음극활물질 등의 전극재료로 구성되어 있다. 현재 꾸준히 기술개발이 이루어지고 있어 소형화, 고용량화 되고 있어 전자기기 경량화의 주요한 수단이며 노트북, 디지털 카메라 등의 휴대용 기기에서부터 대형기기에 이르기까지 다양한 용도에 쓰이는 고성능 전지이다. (그림4)에서 보이듯이 전지가 충전될 때는 리튬이온이 분리막을 통하여 양극에서 음극으로 이동하고 방전될 때는 음극에서 양극으로 이동하며 방전전류가 흐른다.? 납축전지전류용량이 커서 자동차의 기초전원으로 널리 이용되며 양극은 과산화납, 음극은 납을 사용하고 전해액은 묽은 황산을 이용하며, 휴대용으로는 한계가 있는 전지이다.? 니켈카드뮴(Ni-Cd)전지근래 가장 널리 사용되던 충전식 전지로써 메모리효과가 있어 완전히 방전하지 않고 충전을 하게 되면, 용량이 점차 줄어드는 단점이 있고, 양극은 니켈 수산화물, 음극은 카드뮴을 사용하며 전해액으로 수산화칼륨 수용액을 사용한다.? 니켈수소(NI-MH)전지수소흡장 합금에 대해 가역적인 수소의 흡장, 방출 반응을 전기화학적으로 이용한 전지이다. 양극은 니켈화합물, 음극은 수소저장 합금을 이용하고 전해질은 알칼리 수용액을 사용한다. 전기용량은 니켈카드뮴 전지보다 약 1.7배 크며 500회 이상의 충전이 가능하고, 작은 내부저항과 함께 전압변동이 적어 휴대용 전자제품에 주로 이용되어 왔으나, 최근 리튬계열 전지로 대체되는 추세이다.? 리튬이온전지작고 가벼우면서도 고출력인 전지로써 현재 가장 많이 이용 4.2V의 저전류방식 전용 충전기에서 1~2시간 급속 충전이 가능하다는 장점이 있다. 또한 니켈카드뮴전지와 달리 메모리 효과가 없고 카드뮴, 납과 같은 공해물질이나 금속 리튬을 사용하지 않기 때문에 친환경적이라는 평가를 받고 있다.? 리튬폴리머전지전극물질은 리튬이온전지와 같은 물질을 사용하지만 리튬폴리머전지는 고분자전해질을 전해질로써 사용한다. 이는 전지의 형상을 유연하게 만드는 것을 가능하게 하였으며, 초박형, 경량형이 가능하고 안정성이 뛰어나며 보호회로가 불필요하여 가격 면에서도 경쟁력이 뛰어나다. 하지만 리튬이온전지에 비해 체적에너지 밀도가 떨어지며 제조공정이 복잡하여 아직은 가격이 높다는 단점이 있다.(4) 연료전지, 이차전지의 한계 극복을 위한 방안과 과제 설정? 용융탄산염 연료전지전지구성요소란 전극, 매트릭스, 전해질 및 분리판과 같이 용융탄산염 연료전지 스택 자체를 구성하는 재료를 지칭한다. 이들 구성요소는 용융탄산염 연료전지의 성능을 일차적으로 결정짓는다. 현재 부식성이 강한 탄산염 분위기하에서 운전되는 동안의 각 구성요소의 안정성이 상용화에 있어 중요한 애로사항이다. 또한 운전온도가 높아 정상 운전되는 동안에 용융탄산염 전해질의 결핍과 증발로 인하여 양이 줄어드는 문제도 존재한다. 이러한 문제점들은 재료공학 분야에서 해결해야 할 중요한 과제이다. 용융탄산염 연료전지는 1960년대 미국에서 개발이 시작된 이래 많은 기술적 발전을 이루어와 지금까지 많은 발전을 이루어 왔지만, 이를 실제 상용화하기 위해서는 최소 40,000 시간 동안 안정적으로 운전 가능한 신뢰성 및 장수명성 확보 문제와 현재 Kw당 약 건설단가를 약 $1,000 수준으로 낮추는 경제성 확보 문제를 동시에 해결해야 한다.? 고체산화물 연료전지고체산화물 연료전지의 가장 큰 특징은 운전 온도가 약 1000℃로써 매우 높다는 점이다. 액체 전해질을 사용하지 않으므로 부식 문제 및 전해질 손실 문제가 없지만 이온도에서는 금속 재료의 적당한 열적-기계적 강도를 요구하기 때문에 가스 누출 하다.

공학/기술| 2009.12.28| 5페이지| 1,500원| 조회(647)

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(재료공학실험4)2009년 열분석실험 결과레포트

1. Fiberglass reinforced nylon의 TGA 분석위 그래프를 살펴보면 먼저 재료가 약 300도 정도까지 서서히 질량이 감소하는데 이것은 재료 속에 함유된 수분이 증발하는 과정(탈수)이다. 이 구간까지 질량의 감소율이 약 3%정도이므로 재료의 수분함유량이 약 3%임을 추측할 수 있다. 그리고 300~400도 부근에서 급격히 열분해 반응을 보이는 것을 알 수 있는데 참고 자료에 의하면 nylon의 열분해 반응이 360~440도 정도에서 급격히 발생하므로 이 구간이 바로 nylon이 분해되는 구간인 것으로 판단된다. 반응이 거의 완료되고 약 600도 까지는 서서히 질량이 감소하는데 300~600도까지 질량의 총 감소율은 약 80%이다. 따라서 이 재료의 nylon 함유율이 약 80%임을 추측할 수 있다. 모든 과정이 완료된 후 마지막 남은 것을 Fiberglass(유리섬유)로 볼 수 있으며 따라서 Fiberglass의 함유율은 약 17%일 것이다.2. 알 수 없는 재료의 DSC/TGA 분석.현상흡열발열현상흡열발열물리적 원인화학적 원인결정전이○○화학흡착○융 해○석 출○기 화○탈 수○승 화○분 해○○흡 착○산화도 저하○탈 착○산화(gas 중)○흡 수○환원(gas 중)○산화환원반응○○고상반응○○DSC곡선은 DTA곡선과 상하 반대로 그려지므로 위로의 peak가 흡열, 아래로의 peak가 발열반응이다. 각 peak의 발생 원인으로써 가능한 요인들을 위 표에 정리하였다. 위 그래프를 살펴보면 약 0~50℃ 사이의 구간에서 약한 heat flow의 변화가 관찰된다. 이를 startup deflection이라고 하며 이 구간에서 가열 조건이 stand-by의 등온상태(isothermal)에서 선형 승온 모드로 급격히 바뀌면서 과도전류에 의해 이런 편향이 나타난다. 두 번째로 100~200℃ 구간에서 약간의 heat flow의 변화가 생기는데 이는 시료의 유리전이(glass transition)가 발생하는 구간이다. 유리전이 온도는 heat flow가 변화하기 시작한 온도와 변화가 끝나는 온도의 중간 값으로 결정하는데 이 그래프 상에서는 명확하지 않다. 그리고 처음에 TGA 곡선에서 시료의 질량이 서서히 감소하는데 이것은 수분 또는 휘발성물질의 증발에 의한 질량감소로 보인다. 이 과정이 질량이 약 90%가 될 때까지 진행되는데 이러한 근거로 시료의 수분함유량이 10%이하인 것으로 예상된다. 392.44℃ 부근에서는 강력한 흡열반응(1)이 관찰된다. 이것은 시료가 분해되면서 증발열이나 분해열 때문에 흡열이 일어나거나 재료의 용융에 의한 흡열반응으로 판단된다. 이 때 TGA곡선이 이 구간에서 급격한 감소를 보이는데, 분해로 인해 이산화탄소 또는 일산화탄소가 발생하여 재료의 질량이 감소함을 예측할 수 있다. 이후 발열의 방향으로 그래프가 이어지는데 이는 일부 물질의 산화과정으로 보인다. 512.71℃(2), 607.97℃(3), 630.78℃(4), 923.29(5)에서 각각 다시 흡열 반응이 일어나며 각기 서로 다른 일부 성분의 분해가 일어난 것으로 추측된다. 607℃ 부근에서 보이는 급격한 질량 감소는 증발의 물리적 반응이 일어난 것으로 예상할 수 있고, 이 후 700℃ 정도부터는 질량의 변화가 별로 없으므로 산화과정이 거의 완료되어 감을 알 수 있다. 계속되는 발열반응 이후에 950℃ 부근에서 다시 큰 흡열반응(6)이 일어나며 그 이후 다시 그래프가 안정을 찾으면서 발열의 방향으로 진행하는데, 이 구간에서 흡열과정에 의해 화학적 반응으로써 새로운 안정한 물질을 생성한 것으로 해석된다.

공학/기술| 2009.11.30| 3페이지| 1,500원| 조회(690)

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