웨어러블 광섬유 직물의 주요 요건은 의류에 적용하기 위해 높은 유연성을 전제로 해야 한다는 점과 인체의 평평한 부위뿐만 아니라 굴곡이 있는 구간에서도 발광 효과, 즉 휘도를 유지해야 한다는 점이다. 따라서 본 연구에서는 위 조건을 충족하는 웨어러블 광섬유 직물의 세부 구조를 직조(weaving) 타입과 자수(computer embroidery) 타입의 2가지 로 제작하였고, 이를 토대로 다음의 두 가지 조건에서 실험을 실시하였다. 첫째, 굴곡이 없는 평평한 상태에서의 웨어러블 광섬유 직물을 1㎝간격으로 총 10개의 측정점을 좌표화하여 그 휘도를 측정하였다. 둘째, 인체 부위 중 입체적 굴곡이 발생하는 팔뚝 부위에 가로 방향으로 웨어러블 광섬유 직물을 배치하고 1㎝ 간격으로 총 10개의 측정점을 좌표화하여 그 휘도값을 측정하였다. 그 결과 직조(weaving) 타입의 경우, 평평한 상태에서의 휘도값은 최대 5.23cd/㎡, 최소 2.74cd/㎡, 평균 3.56cd/㎡, 표준편차 1.11cd/㎡로 나타났고, 팔뚝 부위에서의 휘도값은 최대 7.92cd/㎡, 최소 2.37cd/㎡, 평균 4.42cd/㎡, 표준편차 2.16cd/㎡로 나타났다. 또한 자수(computer embroidery) 타입의 경우, 평평한 상태에서의 휘도값은 최대 7.56cd/㎡, 최소 3.84cd/㎡, 평균 5.13cd/㎡, 표준편차 1.04cd/㎡로 나타났고, 팔뚝 부위에서의 휘도값은 최대 9.62cd/㎡, 최소 3.63cd/㎡, 평균 6.13cd/㎡ 표준편차 2.26cd/㎡ 나타났다. 즉, 자수(computer embroidery) 타입의 경우가 직조(weaving) 타입의 경우에 비해 더 높은 발광 효과를 보였는데 이는 자수(computer embroidery) 타입의 세부 구조가 배면 소재로 인해 빛의 손실을 줄일 수 있었기 때문으로 사료된다. 또한 두 타입 모두에서 팔뚝 부위의 휘도가 평평한 상태에 비해 각각 124%, 119%로 나타나, 인체의 굴곡에도 본 웨어러블 광섬유 직물의 발광 효과가 우수하게 나타남을 알 수 있었다. 이는 빛의 파동설을 정의한 호이겐스의 원리(Huygens’ principle), 빛 파면의 진행 방향과 이루는 각도(θ)의 크기에 커지면 이와 비례하여 빛의 세기도 커진다는 호이겐스-프레넬-키르히호프 원리 (Huygens-Fresnel-Kirchhoff principle)와 일치하는 결과이다.

ZnO micro/nanocrystals are formed by a vapor transport method. Mixtures of ZnO and TiO powders are used as the source materials. The TiO powder acts as a reducing agent to reduce the ZnO to Zn and plays an important role in the formation of ZnO micro/nanocrystals. The vapor transport process is carried out in air at atmospheric pressure. When the weight ratios of TiO to ZnO in the source material are lower than 1:2, no ZnO micro/nanocrystals are formed. However, when the ratios of TiO to ZnO in the source material are greater than 1:1, the ZnO crystals with one-dimensional wire morphology are formed. In the room temperature cathodoluminescence spectra of all the products, a strong ultraviolet emission centered at 380 nm is observed. As the ratio of TiO to ZnO in the source material increases from 1:2 to 1:1, the intensity ratio of ultraviolet to visible emission increases, suggesting that the crystallinity of the ZnO crystals is improved. Only the ultraviolet emission is observed for the ZnO crystals prepared using the source material with a TiO/ZnO ratio of 2:1.

Ce3+-doped yttrium aluminum gallium garnet (YAGG:Ce3+), which is a green-emitting phosphor, was synthesizedby solid state reaction using α-phase or γ-phase of nano-sized Al2O3 as the Al source. The processing conditions and thechemical composition of phosphor for the maximum emission intensity were optimized on the basis of emission intensity undervacuum UV excitation. The optimum heating temperature for phosphor preparation was 1550oC. Photoluminescence propertiesof the synthesized phosphor were investigated in detail. From the excitation and emission spectra, it was confirmed that theYAGG:Ce3+ phosphors effectively absorb the vacuum UV of 120-200nm and emit green light positioned around 530nm. Thecrystalline phase of the alumina nanoparticles affected the particle size and the luminescence property of the synthesizedphosphors. Nano-sized γ-Al2O3 was more effective for the achievement of higher emission intensity than was nano-sized α-Al2O3. This discrepancy is considered to be because the diffusion of Al3+ into Y2O3 lattice is dependent on the crystalline phaseof Al2O3, which affects the phase transformation of YAGG:Ce3+ phosphors. The optimum chemical composition, having themaximum emission intensity, was (Y2.98Ce0.02)(Al2.8Ga1.8)O11.4 prepared with γ-Al2O3. On the other hand, the decay time of theYAGG:Ce3+ phosphors, irrespective of the crystalline phase of the nano-sized alumina source, was below 1 ms due to theallowed 5d→4f transition of the Ce3+ activator.