• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1998.11a
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• pp.92-92
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• 1998

반도체 기술의 경이적인 발전에 힘입이 최근 휴대용 이동통신기기, 노트북 컴퓨터 등 무선전자제품의 폭발적인 수요와 함께 이들의 소형화, 경량화가 요구되어 전원인 2차전지의 경량화, 고용량화, 장수명화의 필요성이 절실해졌다. Ni-MH 전지는 Ni-Cd전지에 비해 에너지밀도가 1.5~2배에 이르고 충방전 cycle이 길며 오염물질이 없어 환경 친화적이라는 장점이 었다. Ni-MH 전지의 성능은 음극재료인 수소저장합금에 의해 좌우되므로 수소저장능력이 크고 내식 성이 우수한 합금개발이 중요하다. $CaNi_5$는 수소저장능력이 크고 매장량이 많아 값이 싸다는 장점이 있지만 KOH 용액에서 내구성이 떨어진다는 단점이 있어 주로 Heat Pump 재료에만 사용이 제한되어왔다. 본 실험에서는 결정 구조의 nanocrystalline 및 amorphous화함으로써 해리압의 변화, 방전용량의 변화 등 새로운 전극 특성을 나타낸다고 보고되고 있는 MG (Mechanical Grinding)방법을 통해 CaNis 합금의 전극특성의 변화를 살펴보았고, 아울러 고상-기상반응에서 표면에 형성된 산화피막을 제거하여 안정한 불화물을 표면에 형성시킴으로써 불순물 가스에 대한 내구성을 높이고 활성화특성을 향상 시킨다고 보고되고있는 불화처리 방법을 이용하여 불화처리 시간을 달리하면서 용액 속에서의 pH의 변화, ICP분석, 전극의 성능 및 표면 특성변화를 충방전 test, SEM 등을 통해 고찰하였다.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.46 no.5
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• pp.192-196
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• 2013

Stainless steels (AISI 316L) are carburized by Inductively coupled plasma using $CH_4$ and Ar gas. The ${\gamma}_c$ phase(S-phase) is formed on the surface of stainless steel after carburizing process. The XRD peak of carburized samples is shifted to lower diffracting angle due to lattice expansion. Overall, the thickness of ${\gamma}_c$ phase showed a linear dependence with respect to increasing temperature due to the faster rate of diffusion of carbon. However, at temperatures above 500, the thickness data deviated from the linear trend. It is expected that the deviation was caused from atomic diffusion as well as other reactions that occurred at high temperatures. The interfacial contact resistance (ICR) and corrosion resistance are measured in a simulated proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) environment. The ICR value of the carburized samples decreased from 130 $m{\Omega}cm^2$ (AISI 316L) to about 20 $m{\Omega}cm^2$. The sample carburized at 200 showed the best corrosion current density (6 ${\mu}Acm^{-2}$).

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.275-275
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• 2012

실용금속 중 가장 경량이고, 치수 안정성, 절삭성 등이 우수한 Mg과 각종 산업의 구조물, 전기전자 부품 등의 분야에서 방식용 코팅 제품으로 많이 사용되고 있는 Zn를 혼합박막으로 Zn-Mg 박막을 제작하였다. 또한 여기서는 모재와 Zn-Mg 박막 사이에 결합력 강화를 위하여 Al중간층을 삽입하고 (Zn-Mg)/Al 박막을 제작하였다. 이와 같이 혼합박막을 제작하는 것은 Zn, Mg, Al 등과 같은 단일박막의 밀착성과 내식성의 한계를 극복-향상시키기 위한 것이었다. 한편, 이와 유사한 혼합박막에 많이 사용되고 있는 희생양극의 성분적인 측면이나 구조적인 분석에 있어서는 연구의 진척이 많이 이루어지고 있지만, 밀착성과 내식성의 상관관계의 규명에 있어서는 기초 단계이다. 따라서 본 연구에서는 여러 가지 증착 조건에 따라 제작한 막에 대한 표면 몰포로지, 결정배향성, 밀착성과 내식성에 미치는 영향을 분석하여 이들의 상관관계를 규명함은 물론 Al 중간층의 유무에 따른 서로간의 특성을 분석하였다. 분석결과에 의하면 Zn, Mg, Al 단일박막과 Zn-Mg 혼합박막에 비해 Al 중간층을 삽입한 (Zn-Mg)/Al이 내식성은 물론 밀착성이 우수하게 나타났다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.28 no.5
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• pp.303-312
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• 2016

Many researches on the application of stainless steels as structural steels have been performed thanks to their material properties such as superior ductility and corrosion resistance. Ferritic stainless steels(STS430) with little or no nickel have been used increasingly in building structure because it is inexpensive compared to austenitic stainless steels(STS304) with nickel, but provide performances similar to the austenitic stainless steel. This paper deals with block shear fracture behavior of base metal in stainless steel welded connection. Although the block shear fracture behavior for welded connection due to stress triaxiality is different from that of bolted connection, the block shear strength of welded connection in current design specifications has been predicted based on that of bolted connection. The main parameters are weld length and welding process(Arc and TIG welds). The ultimate strengths of TIG welded specimens were higher than those of arc welded specimens and current design predictions by AISC, EC3 etc. were compared with test strengths.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.25 no.1
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• pp.32-38
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• 2011

Galvanized steel has gone through a chemical process to keep it from corroding. The steel gets coated in layers of zinc because rust will not attack this protective metal. For countless outdoor, marine, or industrial applications, galvanized steel is an essential fabrication component. The reduction of the corrosion rate of zinc is an important topic. In the past, a very popular way to reduce the corrosion rate of zinc was to use chemical conversion layers based on $Cr^{+6}$. However, a significant problem that has arisen is that the use of chromium salts is now restricted because of environmental protection legislation. Therefore, it is very important to develop new zinc surface treatments that are environmentally friendly to improve the corrosion resistance of zinc and adhesion with a final organic protective layer. In this study, a Urethane solution (only Urethane 20 wt.%; S-700) and an organic/inorganic solution with Si (Si polysilicate 10 wt.% + Urethane 10 wt.%; LRO-317) are used. Based on the salt spray test of 72 h, S-700 and LRO-317 had a superior effect for the corrosion resistance on EGI and HDGI, respectively.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.24 no.5
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• pp.67-74
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• 2010

Chromate conversion coating is a coating technique used to passivate aluminum, zinc, cadmium, copper, silver, magnesium, tin, and their alloys to slow corrosion. The process uses various toxic chromium compounds, which may include hexavalent chromium. The industry is developing less toxic alternatives in order to comply with substance restriction legislation, such as RoHS. One alternative is to develop a Cr-free coating solution. In this study, eco-friendly, Cr-free solutions (urethane solution S-700, organic/inorganic solution with Si LRO-317) were used. Test specimens were dried in a drying oven at $190^{\circ}C$ for 3, 5, 7, and 9 minutes. Corrosion resistance was evaluated using a salt spray test for 72 hours. The results show that the optimum corrosion resistance was achieved at $190^{\circ}C$ for five minutes for EGI and three or five minutes for HDGI, respectively. The adhesive properties of the two types of coating solutions were superior regardless of drying time.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.24 no.5
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• pp.60-66
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• 2010

Zinc has a number of characteristics that make it well suited for use as a coating to protecting iron and steel products from corrosion. Its excellent corrosion resistance in most environments accounts for its successful use as a protective coating on a variety of products and in many exposure conditions. The excellent field performance of zinc coatings results from their ability to form dense, adherent films that corrode at a rate that ranges from 1% to 10% of the corrosion rate of ferrous materials, depending on the environment. Recently, EU RoHS and EU ELV prohibited the use of materials that adversely affect the environment, such as Pb, Hg, Cd, and $Cr^{+6}$. In this study, environmentally-friendly, Cr-free solutions (epoxy solution, acrylic solution, and urethane solution S-700) and organic/inorganic solution with Si; LRO-317) were used to evaluate the corrosion resistance of zinc-coated steel subjected to a saltwater spray for 72 hours. The coating of urethane solution (S-700) was best among the three kinds of solution with heat treatment during five minutes at $190^{\circ}F$. Test specimens with S-700 and LRO-317 coating were heat treated in a drying oven at 170, 180, 190, 200, and $210^{\circ}C$ for five minutes. The results show that the optimum corrosion resistance was $190^{\circ}C$ in EGI and $170^{\circ}C$ in HDGI, respectively.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.25 no.6
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• pp.56-59
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• 2011

The demand for cold rolled steel (CR) for structural members is gradually increasing. If no surface treatment (coating for corrosion resistance) for CR is conducted, its use is very limited because CR is vulnerable to corrosion. Therefore, we need to develop a coating solution to provide high corrosion resistance for CR. In this study, an organic/inorganic coating solution with Si and Ti (Si polysilicate 7 wt.% + Urethane 13 wt.% + Ti amorphous 0.5 wt.%; LR-0727(1)) was used to evaluate the corrosion resistance of CR under a salt spray test. The specimens with the LR-0727(1) coating were heat treated in a drying oven at $120{\sim}210^{\circ}C$for 5 min. The corrosion resistance was investigated using a salt spray test of 7 h. In addition, an adhesive test was conducted. Rust showed under a heat treatment of $150^{\circ}C$, but no vestiges were found over $160^{\circ}C$. The specimens with heat treatment at $160^{\circ}C$ or more did not experience delamination. From these results, it is considered that the temperature limit for optimum heat treatment is $160^{\circ}C$ considering energy efficiency.

• Air Cleaning Technology
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• v.17 no.4 s.67
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• pp.39-57
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• 2004

첨단산업으로 불리는 반도체, LCD, PDP, 유기EL(OLED) 등의 생산 공정은 고도의 청정상태를 요구하며, 때문에 이들의 생산공정 중 대부분이 클린룸 내에서 이루어진다. 클린룸 내에서의 주요공정은 크게 박막형성(Layering), 노광(Photo Lithography), 식각(Etching) 등 3가지 공정으로 나눌 수 있으며, 반도체 제조공정의 경우 특별히 도핑(Doping) 공정이 추가된다. 오염물질을 함유하는 클린룸 배기는 일반적으로 산, 알칼리, Toxic(PFCs, Flammable), VOC 등으로 분류하며, 각각의 배기는 각 배기특성에 맞는 오염제어 장치를 통해, 정화된 후, 대기로 방출된다. 산, 알칼리 배기는 일반적으로 최종 단계에서 중앙집중식 습식스크러버에 의해 흡수, 중화 처리되며, VOC의 경우 농축기(Concentrator) & 축열식 열 산화장치(RTO) 설비에 의해 연소 처리된다. 하지만 CVD공정으로부터의 배기가 주를 이루는 Toxic배기의 경우, 다량의 PFCs(과불소화합물) 가스를 함유하고 있는 이유로, 대부분 클린룸 내부에 P.O.U(Point of use) 처리장치가 설치되며, P.O.U에 의해 1차 처리된 후 최종적으로 중앙집중식 습식스크러버를 거쳐 대기로 방출된다. 알칼리배기의 주성분으로는 암모니아($NH_3$), HMDS (Hexa Methyl DiSilazane), TMAH (Tetra Methyl Ammonium Hydroxide), LGL, CD 등이며 흡수액에 황산(Sulfuric Acid)용액을 공급, 중화처리하고 있다. 탄소성분을 먹이로 하는 미생물의 번식에 의한 막힘 문제를 제외하고는 큰 문제가 없다. 하지만 Toxic배기 및 산배기의 경우 처리효율이, 가스흡수 이론에 의한 계산결과와 비교할 때, 매우 저조하게 나타나는 효율부족 현상을 겪고 있으며, 이는 잔여 PFCs 가스성분 및 반응에어로졸, 응축에어로졸 등의 영향으로 추정하고 있다. 최근 Toxic 배기의 경우, P.O.U 설비를 Burn & Wet type으로 변경하여, 배기 중 PFCs 및 반응에 에어로졸($SiO_2$)의 농도를 원천적으로 감소시키는 노력이 진행 중이다. 산배기의 경우, 산결로 현상에 의한, 응축에어로졸이 문제가 되고 있으나 내식열교환기(Anti-Corrosive Heat Exchanger), 하전액적스크러버 시스템(Charged Droplets Scrubber System), Wet ESP(Wet Electrostatic Procipitator) 등의 도입을 통해 문제해결을 위한 노력을 경주하고 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.177-177
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• 2010

티타늄 화합물은 뛰어난 물리적 특성과 인체 무해성을 가지고 있어 생체, 내식 및 내마모 재료 등에 널리 응용되고 있으며, 다양한 색상 구현을 통한 미려한 외관 등 기능성을 위한 표면처리 분야에도 많은 관심을 받고 있다. 이중 질화 티타늄은 금색을 대체할 수 있는 물질로 코팅방법과 기판온도, 바이어스, 질소유량 등과 같은 공정변수 제어를 통해 그 물성을 변화시킬 수 있어 기능적 측면과 함께 미려한 외관처리에 응용이 가능하다. 본 연구에서는 아크(cathodic arc) 코팅 시스템을 이용하여 다양한 조건에서 TiN 박막을 제조하고 그 특성을 평가하였다. 아크 장비는 화합물 박막을 코팅할 수 있는 아크 소스와 시편 홀더, 가스 주입구, 시편 가열장치 그리고 배기 장치로 구성되어 있고, 아크 소스에 장착된 타겟은 99.5%의 Ti 타겟을 사용하였다. 시편과 타겟 간의 거리는 약 31cm이며, 시편은 알코올과 아세톤으로 초음파 세척 된 강판(냉연 강판), 실리콘 웨이퍼를 사용하였다. 시편을 진공용기에 장착하고 ${\sim}10^{-6}$ Torr까지 진공배기를 실시하고, Ar 가스를 진공용기 내로 공급하여 ${\sim}10^{-4}$ Torr에서 시편에 bias (Pulse : 400V)를 인가한 후 아크를 발생시켜 약 5분간 청정을 실시하였다. 플라즈마 청정이 끝나면 시편에 인가된 bias를 차단하고, 질소 유량, 온도, bias, 시간 등의 공정변수에 따라 코팅을 실시하였다. 질소의 유량이 80sccm 일 때, Ti 금속 결정구조가 나타났는데, 이는 질소와 충분하게 반응하지 못한 Ti이 기판에 코팅되어 나타나는 현상으로 판단된다. 색상변화에서는 질소 유량이 증가함에 따라 노란색이 짙어지며, TiN은 시편에 인가되는 bias 전압이 높아질수록 붉은색이 증가하고, 온도에 따른 큰 변화는 관찰되지 않았다. 공정변수에 따른 반사율 변화는 TiN의 경우 질소 가스 유량이 200sccm, bias 150V, 공정 온도 200도에서 반사율이 가장 높았으며, 코팅 시간이 짧을수록 반사율이 높아지는 경향을 나타냈다. 따라서 본 연구에서 얻어진 결과를 외관 코팅 분야에 응용한다면 장식성과 외관의 경도, 내마모성, 내식성의 향상 등 많은 장점을 가질 것으로 예상된다.