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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 정재화
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 고려대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수21
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본 논문은 투과형 와전류 센서를 이용하여 롤투롤 연속공정으로 생산된 알루미늄 섬유전극의 면저항을 실시간으로 측정하는 시스템에 관한 것이다. 일반적으로 와전류를 이용한 비파괴검사는 반사형 프로브를 사용하지만, 진동이 발생하여 리프트 오프 효과를 야기시키는 롤투롤 생산 장비에는 적합하지 않다. 유한요소해석결과 Excitation 코일과 Pick-up 코일이 수직으로 위치한 투과형 프로브가 공정상 발생하는 진동의 영향에 둔감하다는 특성을 파악하였다. 리프트 오프 효과 최소화와 감도 최대화를 목표로 두 코일 간격, 코일 턴 수, 코일과 쉴드 간격을 변수로 정하여 유한요소해석을 진행하였고, 적절한 변수 설정 및 제작하였다. Excitation 코일에 2.9MHz, 10V 교류 신호를 인가하여 알루미늄 섬유 전극에 와전류를 발생시키고, 이에 유도된 전압을 Pick-up 코일을 이용하여 측정하였다. DAQ로 수집한 Excitation 코일 전류와 Pick-up 코일 전압을 이용하여 코일 시스템의 임피던스를 구하고, 해당 신호와 면저항의 상관관계 파악하여 물질의 면저항을 측정하였다. 비접촉식 면저항 측정 시스템의 성능평가 결과, 측정 범위는 0.08~0.77 ohm/sq에서 정확도는 1.5% 이내, 반복성은 1.7 % 이내 임을 확인하였고, 1 m/min 속도의 전도성 섬유 연속 생산 공정 중 10 Hz 샘플링을 확인하였다. 제작된 인라인 면저항 비접촉식 측정 시스템은 연속공정에 적용 가능한 성능을 보였으며, 나아가 본 기술을 태양전지, 터치스크린, 스마트 글라스 등의 박막전극 분야에 적용할 경우 생산의 효율과 신뢰성 향상이 기대된다.
목차
요약(영문) Ⅰ요약(국문) Ⅱ목차 Ⅲ그림 목차 Ⅴ표 목차 Ⅶ서론 11.1 연구배경 11.2. 국내 외 연구 동향 및 상용품 현황 31.3. 연구 목표 6면저항 측정 시스템 72.1. 면저항 측정 72.2 와전류 생성 원리 8프로브 설계 113.1. 모델 분석 113.1.1. 절대형(Absolute type) 프로브 123.1.2. 관통형(Transmission type) 프로브 133.2. 코일 설계 153.2.1. Excitation 코일, Pick-up 코일 간격(l_c) 163.2.2. 코일 턴 수(N) 173.2.3. 코일, 쉴드 사이 거리(h_sc) 183.3. 최종 설계 19실험 및 결과 204.1. 샘플 204.1.1. 실리콘 웨이퍼 샘플 204.1.2. 전도성 섬유 샘플 234.2. 실험 셋업 구성 254.2.1. 롤투롤(Roll-to-Roll) 소형화 264.2.2. 회로부 284.2.3. 측정 인터페이스 314.3. 실험 결과 및 분석 344.3.1. 면저항 측정 시스템 특성 344.3.2. 리프트 오프 효과 374.3.3. 전도성 섬유 샘플 측정 384.3.5. 연속측정 394.3.6. 전도성 섬유 인라인 연속 생산 장비 삽입 41결론 435.1. 결론 435.2. 앞으로의 계획 44참고문헌 45부록 48A. 부도체 측정 시편 유한 요소 해석 48
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