목 적: 안경렌즈의 건열 환경에 따라 코팅 막의 균열 상태를 확인하고자 하였다. 방 법: 일반적으로 안경렌즈에 가장 많이 사용되는 자외선 차단이 처리되고, 하드코팅 및 반사방지의 코 팅이 되어 있는 굴절력 –2.00 D., 굴절률 1.56, 중심두께 1.20 mm, 렌즈직경 73 mm의 렌즈를 사용하였다. 여름철 야외 주차장의 자동차 실내 평균온도인 70℃와 대중목욕탕 사우나 및 한증막 실내의 평균온도인 9 0℃ 환경을 만들기 위하여 전기오븐으로 건열에 의한 70℃와 90℃로 각각 가열시키 후 렌즈를 넣었다. 70℃ 에서는 20분 동안 가열하면서 5분 간격으로, 90℃에서는 9분 동안 가열시키면서 3분 간격으로 지정된 렌즈 를 꺼내어 세극등 현미경(SL-102, Zeiss, Germany)으로 코팅 막의 균열을 관찰하였다. 분광 광도계 (UV-2450, Shimadzu, Japan)를 이용하여 380 nm~780 nm의 가시광선 범위에 대한 광투과율과 반사율을 측정하여 실험 전후를 비교하였다. 결 과: 70℃에서는 최초 5.1분에서 10분 사이에 코팅 막이 균열되었음을 확인하였다. 5분을 가열하였을 경우에는 코팅 막의 균열이 관찰되지 않았다. 90℃에서는 1분을 가열 하였을 경우를 제외하고는 모든 시간 대에서 코팅 막의 균열이 관찰되어 1.1분에서 3분 사이에 최초로 코팅 막이 균열되었음을 확인하였다. 광투 과율은 코팅 막의 균열이 증가함에 따라 감소하였고 반사율 역시 감소하였다. 결 론: 여름철 주차장의 자동차 내(평균 70℃)에 비치되어 있는 안경과 대중목욕탕의 사우나 한증막 내 (평균 90℃)에서 안경 착용자를 쉽게 볼 수 있는 현실에서 안경 착용자의 관리상의 세심한 주의가 필요하며 더불어 구체적이고 현실적인 연구 자료를 통해 안경관리 기준 및 안경 착용자에 대한 홍보와 교육 자료가 필 요하다고 하겠다.

목 적: 곡률이 없는 안경렌즈 위에 나노 구조 층을 포함한 안경렌즈 3층 코팅 막의 반사방지에 관한 연구 를 하였다. 방 법: 시뮬레이터 설계에서 안경렌즈 위에 하드코팅 막을, 그 위에 Al2O3/ ZrO2/Al2O3(나노 구조) 막을 쌓았다. 원기둥 hole 반경, 두께, 주기와 ZrO2 막의 두께에 따른 반사율 스펙트럼을 관찰하여 최적의 반사 방지막을 찾았다. 결 과: 나노 원기둥 hole 주기와 두께를 고정하고 반경을 변화시키면서 반사율 스펙트럼을 관찰한 결과, 반경이 70 nm일 때 파장 450 nm에서 650 nm까지 반사율이 0%에 가까웠다. 그리고 나노 원기둥 hole 주기와 반경을 고정하고 두께를 변화시키면서 반사율 스펙트럼을 관찰한 결과, 나노 원기둥 hole 높이가 약 100 nm 에서 최적의 반사율 스펙트럼을 얻을 수 있었다. 또한 나노 원기둥 hole 주기와 반경을 변화시키면서 반사율 스펙트럼을 관찰한 결과, 주기 200 nm 이하에서는 최적의 반사율 스펙트럼을 나타내었다. ZrO2 막의 두께를 변화시킨 결과 130 nm에서 반사방지막 코팅이 최적화됨을 알 수 있었다. 결 론: Al2O3/ ZrO2/Al2O3(나노 구조) 막으로 이루어진 안경렌즈 3층 코팅 막의 반사방지막에 관한 연구 한 결과, 나노 원기둥 hole 반경은 70 nm에서, 높이는 100 nm에서, 주기는 200 nm 이하에서, ZrO2 막의 두께는 130 nm에서 반사율 스펙트럼이 최적이 되었다.

목 적: 곡률이 없는 안경렌즈 위에 하드 코팅 막과 SiO2 막을 쌓은 후, FDTD를 사용하여 원기둥 hole 나노 구조물을 설계하고, 나노 구조 형태에 따른 안경렌즈 코팅막의 굴절률을 연구하였다. 방 법: 시뮬레이터 설계에서 안경렌즈 위에 하드코팅 막을 1.5 μm로 하고, 그 위에 SiO2 막을 100 nm에 서 900 nm까지 변화시켰으며, SiO2 막에 원기둥 hole 모양의 나노 구조를 만들고 원기둥 hole의 배열을 hexagonal로 하였다. 원기둥 hole 깊이와 주기를 고정하고 hole 반경을 변화시켜 반사율이 최소가 되는 파장위치를 찾아 나노 SiO2 막의 굴절률을 계산하였다. 그리고 원기둥 hole 반경과 주기를 고정하고 깊이를 변화시켜 깊이에 따른 반사스펙트럼을 관찰했으며, 또한 원기둥 hole 깊이를 고정시키고 반경과 주기를 변화시켜 주기에 따른 반사스펙트럼을 관찰했다. 또한 원기둥 hole의 반사율 스펙트럼을 좀 더 자세히 분석하기 위해서 원기둥 hole의 배열을 square로 했을 때 반사율 스펙트럼도 관찰하였다. 결 과: 원기둥 hole 깊이를 100 nm로, 주기를 300 nm로 고정하고 반경을 변화시킨 결과, hole 반경이 70 nm일 때 반사율이 영인 파장위치는 508 nm이었다. 이 때, 나노 SiO2 막의 굴절률은 소멸간섭 조건에 의해 계산한 값은 1.27이고, 진폭 조건으로는 1.24로 거의 비슷한 값을 가짐을 알 수 있었다. 그리고 원기둥 hole 높이가 100 nm 이상에서는 간섭현상이 일어나며 높이가 커질수록 반사율이 최대 최소를 이루는 파장의 개수가 점점 많아짐을 알 수 있었다. 또한 시뮬레이션 주기는 100 nm에서 300 nm까지는 반사방지막 효과가 나타나고 400 nm 이상에서는 반사방지막 효과와 회절이 합쳐진 현상이 나타남을 알 수 있었다. 결 론: 반사율이 영일 때 나노 SiO2 막의 굴절률은 소멸 간섭조건에 의해 계산한 값은 1.27이고, 진폭조 건으로는 1.24이다. 또한 시뮬레이션 주기는 100 nm에서 300 nm까지는 반사방지막 효과가 나타나다가 400 nm 이상에서는 반사방지막 효과와 회절이 합쳐진 현상이 나타남을 알 수 있었다.

목적: 곡률이 없는 안경렌즈위에 하드 코팅 막과 SiO2 막을 쌓은 후, FDTD를 사용하여 원기 둥 나노 구조물을 쌓고, 나노 구조 형태에 따른 코팅 막의 광학 특성을 연구하였다. 방법: 시뮬레이터 설계에서 굴절률이 1.55인 안경렌즈위에 하드코팅 막을 3μm로 하고, 그 위 에 SiO2 막을 100nm에서 900nm 까지 변화시켰으며, SiO2 막에 원기둥 모양의 나노 구조를 만 들었다. 원기둥 구조물의 체적비를 최적으로 만들기 위해 원기둥의 배열을 hexagonal 형태로 하였다. 원기둥 깊이를 100nm로, 주기 300nm로 고정하고 원기둥 반경을 50nm에서 150nm로 변화시켜 반사율이 거의 영인 파장위치를 찾아 굴절률을 계산하였다. 그리고 원기둥 반경 75nm이고, 주기는 200nm일 때 원기둥 깊이를 100nm, 300nm, 500nm 700nm, 900nm 로 원기둥 깊이에 따른 반사스펙트럼을 관찰했으며, 또한 원기둥 깊이 100nm이고 반경과 주기를 37.5nm 와 100nm의 배수로 337.5nm와 800nm까지 변화시켜 주기에 따른 반사스펙트럼을 관찰했다. 결과: 원기둥 깊이를 100nm로, 시뮬레이션 주기를 300nm로 고정하고 원기둥 반경을 50nm에서 150nm로 변화시킨 결과 반사율이 거의 0인 파장위치는 508nm이었다. 이 결과로부터 나노 원 기둥의 굴절률은 간섭현상으로 계산한 값은 1.27이고, 나노 원기둥의 밀도로 계산한 1.24로 거 의 비슷한 값을 가짐을 알 수 있었다. 그리고 원기둥 깊이가 50nm에서는 간섭현상이 일어나지 않지만 100nm이상에서는 간섭현상이 일어나고 원기둥의 깊이가 깊어질수록 반사율이 최대 최 소가 되는 파장의 개수가 점점 많아짐을 알 수 있었다. 또한 시뮬레이션 주기는 100nm에서 300nm 까지는 간섭현상이 나타나다가 400nm이상에서는 간섭현상이 사라지고 산란이 나타남을 알 수 있었다. 결론: 나노 원기둥 형태에 따른 광학 특성을 연구한 결과, 나노 원기둥의 굴절률은 간섭현상 으로 계산한 값은 1.27이고, 나노 원기둥의 밀도로 계산한 1.24로 거의 비슷한 값을 가짐을 알 수 있었다. 원기둥의 깊이가 깊어질수록 반사율이 최대 최소가 되는 파장의 개수가 점점 많아 짐을 알 수 있었다. 또한 주기는 커짐에 따라 간섭현상이 나타나다가 사라지면서 산란이 나타 남을 알 수 있었다.

목적: Radio Frequency(RF) 고주파 측정 장치를 이용하여 안경렌즈의 Indium Tin Oxide(ITO) 코팅 막의 두께와 전면커브에 대한 유도기전력 감소를 관찰하여 RF 고주파에 따른 ITO 박막두 께에 관해서 연구하였다. 방법: 안경렌즈 생지 위에 하드 코팅을 하였고, 그 위에 전자빔 증착기를 이용하여 안경렌즈 코팅 막을 제작하였다. 안경렌즈 코팅 막은 반사방지막 5층(SiO2/ZrO2/SiO2/ZrO2/SiO2), ITO 박막, 발수 코팅 막으로 이루어져있다. 이 때 ITO 코팅 시 이온빔 보조 장치를 사용하여 ITO 코팅박막의 부착력과 조밀도를 향상시켰다. 분광광도계로 ITO 코팅 안경렌즈의 투과율을 확인 하였고, SEM 사진으로부터 안경렌즈 코팅 막의 단면을 관찰하였다. 또한 RF 고주파 측정 장 치로부터 ITO박막의 두께와 안경렌즈 커브에 의한 유도기전력의 감소를 측정하였다. 결과: Transmittance Meter를 이용하여 ITO 안경렌즈 박막 두께에 따른 투과율을 측정한 결 과, 가시광선 영역에서 ITO 박막이 두꺼워짐에 따라 투과율이 약간씩 감소함을 알 수 있었다. SEM 사진 분석 결과, 박막 경계면이 전체적으로 뚜렷하지 않은 것은 하드 코팅 막에 빈공간이 많고, ITO막의 두께와 ZrO2 막 사이에 있는 SiO2막의 두께가 아주 작기 때문이다. 또한 RF 고 주파 측정 장치에서 안경렌즈를 RF 송수신기 코일 위에 놓았을 때 유도기전력의 감소량은 각 각의 커브에서 ITO 두께가 커짐에 따라 증가함을 알 수 있었고, 70Å과 90Å 두께의 ITO 박막 안경렌즈에서는 안경렌즈 전면 커브가 작아짐에 따라 유도기전력의 감소량이 대체적으로 커짐 을 알 수 있었다. 또한 안경렌즈를 RF 송수신기 코일 위에 놓았을 때 유도기전력의 감소량이 안경렌즈를 RF 송수신기 코일 안에 놓았을 때 유도기전력의 감소량보다 큰 것을 알 수 있다. 결론: 13.56MHz RF 고주파 측정 장치를 이용하여 ITO 안경렌즈 코팅 막의 두께와 전면커브에 대한 유도기전력 감소를 관찰한 결과, 유도기전력의 감소량은 안경렌즈를 RF 송수신기 위에 놓았을 때 ITO 두께는 커짐에 따라, 안경렌즈 전면 커브는 작아짐에 따라 유도기전력의 감소 량이 증가함을 알 수 있었다.

안경렌즈 하드코팅막의 광학상수를 얻기 위해 실리콘 웨이퍼를 하드코팅액에 침지 후 열처리하여 실리콘 위에 하드막을 코팅한 시료를 제작하였다. 제작된 시료는 가변 입사각 분광 타원계를 이용하여 65 0 , 70 0 , 75。로 빛을 입사하여 W와 A를 얻은 후 곡 선맞춤으로 파장에 따른 굴절률과 아베수를 구했다. 하드코팅막의 두께는 시료A( 굴절률 (nd) 이 1.56 인 안경렌즈의 하드코팅막)인 경우는 약 1.611m 이고， 시료B( 굴절률 (nd) 이 1.67 인 안경렌즈의 하드코팅막)인 경우는 약 3.611m 임을 SEM사진 분석으로부터 알 수 있었다. 하드코팅막의 성분과 구조는 XRD 피크 로부터 주로 silicon으로 되어 있으며 결정방향은 (111) 임을 알 수 있었다. 시료A의 굴절률은 1.551 이며， 시료B 인 경우는 하드코팅막의 굴절률이 1.668 이였으며， 인-경렌즈 의 굴절률과 거의 비슷한 하드코팅막을 사용하여 간섭에 의한 반사 현상을 없댔으며， 아베수는 시료A와 시료B에서 각각 46 .577과 24.923임을 굴절률 분산 곡선으로부터 알 수 있었다.