• 자원리싸이클링
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• 제16권3호
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• pp.3-11
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• 2007

현재 금의 대부분은 금광과 납, 구리 등의 비철금속을 제련하는 공정에서 발생되는 부산물인 양극 슬라임으로부터 제련되고 있다. 뿐만 아니라 금은 사용 후 수거되는 치과 의료용 재료와 폐도금액 그리고 폐인쇄회로기판(폐PCBs) 등의 폐기물로부터 상당량이 제련되고 있다. 금광과 수거되는 고 함량 금함유 폐기물로부터 금을 제련하는 방법에는 크게 염화법, 청화법, 아말감법 등이 있으며, 비철금속 제련공정상의 부산물인 양극 슬라임으로부터 금을 제련하는 방법에는 전기분해법이 있다. 전기분해법은 크게 배소-고온용융-전기분해 공정으로 구성되어 진다. 또한 폐PCBs 같은 저 함량 금함유 폐기물로부터 금을 제련하는 방법에는 주로 건식법이 사용되고 있다. 본 고에서는 금을 제련하는 기술 현황에 대하여 소개하고, 이어서 최근에 국내에서 개발 중인 금제련 기술개발을 간략히 소개하고자 한다.

• 박물관보존과학
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• 제26권
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• pp.67-82
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• 2021

국립부여박물관 소장 금제구슬 2점(부여5336)은 1993년 부여 능산리 공방터 주변에서 발견된 것으로 백제 시대에 제작된 누금제품이라는 희소성과 완형의 형태를 갖추고 있어 제작기법을 살펴볼 수 있는 매우 중요한 자료이다. 본 연구에서는 이동형 엑스선형광분석기와 실체현미경 및 분광분석기 부착 주사전자현미경 분석을 통해 금제구슬의 성분 조성을 확인하고 미세 형태와 표면 상태 관찰, 접합 부위 성분 분석을 통해 제작 기법을 살펴보았다. 금제구슬은 속이 비어있는 형태로 구멍을 뚫은 뒤 그 주변을 금선으로 둘러 장식하였으며 나머지 부분을 금알갱이로 장식하였다. 일부에서 금알갱이를 먼저 금판에 접합하고 금알갱이 위에 금선이 올라간 형태를 확인할 수 있었으며 금선과 금알갱이 모두 23.6K~23.7K로 분석되었다. 누금의 접합 부위 일부에서는 구리의 함량이 높게 검출되었으며 재현 실험 및 제작 방법 연구 결과를 참고로 하여 볼 때 구리확산법을 사용하여 제작한 것으로 추정된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.6-6
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• 2018

본 연구에서는 고문헌에 기록된 도금 재료와 도금법 등을 확인하고 이를 기초자료로 활용하여 매실산을 사용한 금(Au)-수은(Hg) 아말감기법으로 고대 도금(鍍金)기술을 되살리고, 이를 토대로 경주 월지에서 출토된 금동삼존판불을 복원하였다. 먼저, 전통 도금법을 되살리기 위해서, "오주서종박물고변", "확지신편", 조선시대 각종 의궤 등에 공통적으로 기록되어 있는 매실에 주목하고, 매실을 3~4개월 발효 숙성 후 착즙한 뒤 그것을 농축하여 만든 매실산을 도금 실험에 적용하였다. 금아말감 도금을 위하여 월지 출토 금동삼존판불의 바탕소지금속인 청동삼존판불을 구리와 주석 89:11(Cu:6kg, Su:750g)로 합금하여 주물사 주조법으로 복원하였으며, 동일한 합금비로 제작된 $2.3cm{\times}3.5cm$(가로${\times}$세로)의 시편에 사전 실험을 실시하였다. 현대적 산처리 방식에 사용되는 질산과 전통방식으로 사용되는 매실산으로 시편에 산처리 한 후 각각 비교해 보고, 금분과 금박, 상온과 가온에 따른 아말감상태를 비교하는 실험을 진행하였는데, 실험에 사용된 매실산 70%는 pH가 1.94로, 오늘날 산처리에 사용하고 있는 질산 20%와는 차이가 있지만, 청동 시편 실험을 통해 매실산에 20분 정도 담근 뒤 금아말감을 도포 후 24시간 지나 가열($380{\sim}400^{\circ}C$) 했을 때 금도금이 잘 되어, 현대적 방법인 질산처리로 도금을 한 시편과 큰 차이가 없는 것으로 관찰되었다. 사전 실험을 통한 결과를 적용한 월지 출토 금동삼존판불 복원은 청동삼존판불 표면처리, 금-수은 합금 및 도금하기, 도금 후 표면처리의 순서로 진행되었는데, 금과 소지금속의 밀착력을 높이기 위해 표면을 숯을 이용해 탈지한 후 물로 씻어내고 매실산을 도포하여 20분 동안 두어 부식 및 세척을 시행하였다. 금도금을 위한 금-수은아말감은 가온할 때 수은이 증발하는 양을 고려하여 금1 : 수은10 비율로 합금하여 완성하였으며, 금아말감 도포 후 약 24시간 지난 다음, $380{\sim}400^{\circ}C$에 가열하여 수은을 기화시켜 도금작업을 완성하였다. 금아말감도금은 평균적으로 6~7차례 시행하여야 완벽히 도금되지만, 본 연구에서는 단 4차례의 도금만으로 금아말감도금을 완성시켰는데, 이것은 금아말감을 바탕소지인 청동에 도포한 후 24시간 동안 금아말감과 청동과의 반응 시간을 두게한 것이 큰 역할을 한 것으로 보이며, 이는 청동시편을 이용한 실험과 과학적 분석을 통하여 입증하였다. SEM으로 표면을 관찰한 결과 아말감 도포시간이 즉시인 경우 도금이 거의 되지 않은 것을 확인할 수 있었고 36시간이 넘어갈 경우 금 도금층이 불균일하게 관찰되었으므로 도금시간은 12시간~24시간 이내가 적절함을 확인할 수 있었다. EDS로 성분을 분석한 결과 산처리 시간이 20분인 시료의 경우 5 wt% 내외로 수은의 비율이 다른 시료에 비해 낮은 것을 확인할 수 있었다. 실험 및 분석결과 산처리 시간이 20분이고 아말감 도포시간이 24시간일 때 도금이 잘 이루어지므로 이 결과를 토대로 금동삼존판불을 복원하였다. 이번 연구를 통해 도금법에 표면을 세척하고 부식시키기 위해 사용한 물질이 매실산임을 찾아내어 확인할 수 있었는데, 이러한 점 에서 이 연구의 가장 큰 의미는 전통 소재와 기술을 복원한 것으로, 앞으로 매실산을 이용한 금 도금기술은 관련 학계에도 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
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• pp.878-881
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• 2006

본 논문에서는 다양한 전극재료로부터 빛의 밝기와 저항을 측정하였고 분석하였다. 외부전극의 새로운 재료와 공정기술은 램프제작에서 개선된 특성을 위해서 매우 중요하다. 본 실험에서는 외부전극을 형성하기 위한 다른 세가지 타입은 구리와 알루미늄 테이핑, 은 접착, 니켈과 구리의 무전해 도금 방법들이다. 밝기측정에서 램프유리위에 외부전극을 위한 니켈과 금플레이팅 방법에 의한 휘도의 결과를 나타내었고 또한 다른 전극재료를 사용한 방법에 의한 결과들과 비교하였다. 니켈과 금플레이팅 공정의 측정된 저항값은 휘도의 개선된 결과에도 불구하고 다소 더 높은 저항값을 나타내었다. 그러나 니켈과 니켈/금 도금방법은 가장 좋은 결과를 나타내었고 사전 표면 식각에 따른 약간의 다른 휘도를 나타내었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.549-554
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• 2007

본 논문에서는 다양한 전극재료로부터 빛의 밝기와 저항을 측정분석 하였다. 외부전극의 새로운 재료와 공정기술은 램프제작에서 개선된 특성을 위해서 매우 중요하다. 본 실험에서는 외부 전극을 형성하기 위한 다른 세가지 타입은 구리와 알루미늄 테이핑, 은 접착, 니켈과 구리의 무전해 도금 방법들이다. 밝기측정에서 램프유리위에 외부 전극을 위한 니켈과 금 플레이팅 방법에 의한 휘도의 결과를 나타내었고, 또한 다른 전극재료를 사용한 방법에 의한 결과를 비교 하였다. 니켈과 금플레이팅 공정의 측정된 저항값은 휘도의 개선된 결과에도 불구하고 다소 높은 저항값을 나타내었다. 니켈과 니켈/금 도금방법은 가장 좋은 결과를 나타내었고, 사전 표면 식각에 따라 약간의 다른 휘도를 나타내었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권2호
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• pp.43-48
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• 2011

구리의 전해정련공정에서의 최대 전류밀도는 350 A/$m^2$ 이며 생산성의 증가를 위해선 고전류밀도가 필요하다. 회전전극(RDE)을 이용하면 구리의 표면 확산층의 두께조절이 가능하게 되며 안정적인 1000 A/$m^2$의 고전류밀도 구리 도 금이 가능하게 된다. 회전 속도 400rpm조건에서 안정적인 고전류밀도 구리 도금이 가능하였다. 구리 전해정련 과정 중 구리표면의 전착특성 향상을 위해 첨가제는 thiourea와 glue가 사용된다. 고전류밀도 조건에서 첨가제의 거동을 알아보기 위 해 구리가 전착되는 영역에서 첨가제의 농도에 따른 potentiodynamic polarization 실험을 하였고, 1000 A/$m^2$ 조건에서 정전류 실험을 하였다. 동일한 선속도를 인가하기 위해 원통형 회전전극을 이용해 구리도금을 하였고, 도금층의 표면조도 측정에서 thiourea가 16 ppm 들어갔을 때 가장 낮은 조도와 안정적인 취성특성을 나타내었다. 첨가되는 glue의 양이 증가할 수록 표면 조도는 증가하였고, 구리도금층의 경도는 큰 차이가 없었다. 결정립 미세화제로 사용되는 thiourea의 첨가량의 증가에 따라 구리의 핵 성장은 미세해졌고, glue 첨가량의 증가에 따라서는 핵 성장이 영향을 받지 않았다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제15권1호
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• pp.45-50
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• 2008

Through via 3D SiP의 평탄화 공정에 적용하기 위해 전기도금법을 이용하여 직경 $50{\mu}m$와 $20{\mu}m$ via를 구리로 채운 후 전해연마를 실시하여 전해액 종류와 첨가제에 따른 특성을 분석하였다. 전해연마시 양극과 음극의 전위차 변화를 측정하여 평탄화 공정의 종료 시점을 판단하였다. 인산에 가속제인 acetic acid와 억제제인 glycerol을 첨가한 전해액으로 전해연마를 실시하여 via 형상 안팎의 단차를 제거하면서 평탄화를 이를 수 있었고, 양극과 음극의 전위차가 급격히 증가하는 시점에서 공정을 종료하여 via 위에 과도금된 구리만을 제거할 수 있었다.

• 박물관보존과학
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• 제8권
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• pp.49-69
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• 2007

경주 안압지에서 출토된 10점의 금동제 판불에 대한 과학적 분석 결과이다. 우선 X-선 형광분석(XRF)기를 이용하여 판불의 성분을 확인하였고, X-선회절분석기(XRD)를 사용하여 판불 표면을 덮고 있는 부식물의 종류를 규명하였다. 그리고 실체현미경과 주사전자현미경(SEM/EDS)을 이용하여 판불의 미세부분 및 도금 층 조사를 수행하였고, 판불의 내부 상태 조사를 위하여 X-선 투과 촬영을 실시하였다. 그 결과 안압지 판불의 재질은 구리(86~95%)와 주석(4~12%)이 주성분인 Cu-Sn 이원계 청동합금제이며, 금이 도금된 금동제품이라는 것을 알 수 있었다. 그리고 금동판불의 붉은색 부식물은 산화구리(cuprite, Cu₂O), 검은색 부식물에서는 황화구리(chalcocite, Cu₂S)가 검출되었다. 현미경을 통한 미세 구조 관찰 결과 밀랍주조에 의해 제작된 것으로 판단되었으며, 도금층의 두께가 불균일하며, 바탕의 패인 부분을 메운 것으로 보아 아말감도금 기법으로 제작된 것으로 추정되었지만 수은이 검출되지 않은 점은 의문으로 남는다. 마지막으로 X-선 투과 조사로 주조과정에서 발생한 기공으로 추정되는 작은 원형의 반점들이 존재하는 것을 관찰할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권2호
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• pp.155-161
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• 2013

본 연구에서는 도금된 폴리카보네이트를 사용하여 공기호흡형 고분자 전해질막 연료전지의 분리판을 제작하였다. 도금층은 구리 $40{\mu}m$, 니켈 $10{\mu}m$, 금 $0.3{\mu}m$ 로 구성되었으며, 구리는 전기 전도층, 니켈은 구리와 금의 결합, 금은 도금층의 부식을 방지하기 위해 사용되었다. 본 분리판을 사용하여 성능을 평가한 결과 $120mW/cm^2$ 의 전력 밀도를 보였으며 이는 동일한 조건에서 그라파이트 분리판을 사용했을 때의 전력밀도와 거의 차이가 나지 않았다. 또한 평판형 12 층 스택의 공기호흡형 연료전지를 구성한 결과 각 전지당 $132.7mW/cm^2$ 의 성능을 보였으며 이를 12 시간 운전해본 결과 안정적인 성능을 보여 공기호흡형 고분자 전해질 연료전지의 분리판으로 적합함을 확인하였다.

• 생태와환경
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• 제54권4호
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• pp.363-373
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• 2021

생태적 지위는 생물 종이 차지하는 특정 지위 또는 역할로 시간과 공간, 먹이자원에 의해 주요한 영향을 받으며, 중첩 정도에 따라 종간 경쟁관계를 밝혀낼 수 있기 때문에 지리정보시스템을 기반으로 다양한 연구들이 수행되고 있다. 본 연구에서는 한국에 서식하고 있는 Pelophylax속 참개구리(P. nigromaculatus)와 금개구리(P. chosenicus) 두 종의 공간적 생태정보를 통해 생태적 지위를 알아보고, 지리적 분포 범위를 예측하여 종간 공존지역과 분포 패턴에 대하여 알아보았다. 그 결과 두 종의 분포에 영향을 끼친 주요 변수는 고도로 확인되었으며, 고도는 종들이 분포한 기후와 상관관계를 나타내고 있었다. 두 종이 분포한 생태적 지위는 매우 높게 중첩되어 있었으며, 참개구리가 분포한 지역은 금개구리가 분포한 대부분 지역을 포함하는 동소적인 분포 패턴을 보였다. 공존하고 있는 지역에서 두 종이 출현한 지점들은 음의 상관관계를 나타내고 있어, 약한 경쟁이 발생하고 있음을 암시했다. 비록 본 연구에서는 종간 동소적 분포 형태를 나타낸 원인과 경쟁관계에 영향을 주는 주요한 요인에 대해서는 확인하지 못했지만, 추후 미시적인 관점에서 두 종이 함께 공존하는 지역을 대상으로 다양한 환경변수들에 대한 보다 세밀한 분석(필지, 수로, 논둑 등)이 수행된다면 종간 경쟁을 최소화하는 다양한 기작들을 확인할 수 있을 것이라고 판단된다.