• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.112-112
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• 2016

인체접촉시 니켈도금의 알러지 반응을 억제하기 위한 대체 도금기술인 비 시안계 Cu-Sn 합금도금을 개발함에 있어서, 황산구리5수화물과 황산제일주석을 금속염으로 하여 황산 및 계면활성제, 유화제 등을 포함한 각종 유기첨가제를 포함하였고 특히 은백색조의 외관 색상과 안정적인 Cu-Sn 합금전착을 위해 2종의 착화제인 EDTP($C_{14}H_{32}N_2O_4$)와 TEA(Triethanolamine)를 첨가한 비 시안계 Cu-Sn 합금 도금액을 도출하였다. Cu-Sn 합금도금 피막 조성의 균일화를 도모하기 위해서는 합금 도금액중의 Cu와 Sn 금속이온 농도를 일정하게 유지하는 것이 필요하다. 그러나 합금 도금액중 2가 주석이온($Sn^{2+}$)은 수용액중에서 4가 주석이온($Sn^{4+}$)으로 산화됨으로써 도금액 색상이 백탁이 되고 Stannic Hydroxide($Sn(OH)_4$, $SnO_2{\cdot}2H_2O$)이 생성되어 대량의 침전물이 침강하는 문제점이 발생되는 등 시간 경과에 따른 도금액의 경시 변화가 발생되었다. 상기 침전물은 연속여과에 의해 제거 가능하나 합금 도금액중 $Sn^{2+}$ 농도가 지속적으로 감소하게 된다. 이는 합금 도금액중 금속이온 비율이 변동함으로써 합금도금 피막의 조성비를 일정하게 유지하는 것이 곤란해진다. 이에 $Sn^{4+}$ 침전물 생성을 방지하기 위한 산화방지제를 개발하고 또한 산화방지제의 첨가에 따른 도금 피막 외관에 미치는 영향을 평가하여 외관 개선을 위한 광택제를 개발하고자 한다. 본 연구의 결과를 토대로 니켈도금과 동등 이상의 기능 특성을 갖는 비시안계 Cu-Sn 합금도금액을 개발하여 실용화하는 것을 목적으로 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.68.2-68.2
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• 2017

인체접촉시 니켈도금의 알러지 반응을 억제하기 위한 대체 도금기술인 비 시안계 Cu-Sn 합금도금을 개발함에 있어서, 황산구리5수화물과 황산제일주석을 금속염으로 하여 황산 및 계면활성제, 유화제 등을 포함한 각종 유기첨가제를 포함하였고 특히 은백색조의 외관 색상과 안정적인 Cu-Sn 합금전착을 위해 2종의 착화제인 EDTP (Ethylenediaminetetrapropanol, $C_{14}H_{32}N_2O_4$)와 TEA (Triethanolamine)를 첨가한 비 시안계 Cu-Sn 합금 도금액을 도출하였다. Cu-Sn 합금도금 피막 조성의 균일화를 도모하기 위해서는 합금 도금액중의 Cu와 Sn 금속이온 농도를 일정하게 유지하는 것이 필요하다. 그러나 합금 도금액 중 2가 주석이온($Sn^{2+}$)은 수용액 중에서 4가 주석이온($Sn^{4+}$)으로 산화됨으로써 도금액 색상이 백탁이 되고 Stannic Hydroxide($Sn(OH)_4$, $SnO_2{\cdot}2H_2O$)이 생성되어 대량의 침전물이 침강하는 문제점이 발생되는 등시간 경과에 따른 도금액의 경시 변화가 발생되었다. 상기 침전물은 연속여과에 의해 제거 가능하나 합금 도금액 중 $Sn^{2+}$ 농도가 지속적으로 감소하게 된다. 이는 합금 도금액 중 금속이온 비율이 변동함으로써 합금도금 피막의 조성비를 일정하게 유지하는 것이 곤란해진다. 이에 $Sn^{4+}$ 침전물 생성을 방지하기 위한 산화방지제를 개발하고 또한 산화방지제의 첨가에 따른 도금 피막 외관에 미치는 영향을 평가하여 외관 개선을 위한 광택제를 개발하고자 한다. 본 연구의 결과를 토대로 니켈도금과 동등 이상의 기능 특성을 갖는 비 시안계 Cu-Sn 합금도금액을 개발하여 실용화하는 것을 목적으로 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.144-144
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• 2009

본 논문에서는 6가 크롬 도금의 대체 기술 중 하나인 3가 크롬 도금 공정 기술 개발에 있어 도금 소지인 Mg 합금에 온도, 전류 밀도 등의 도금 조건을 변경하여 도금 층의 두께와 형상, 미세조직 등을 분석, 최적의 도금 조건을 확인하였다. 또한 3가 크롬도금의 실 부품 적용 가능성을 검토하기 위해 상용 프로그램인 Solidworks와 Elsyca Platingmaster를 이용, 3D Hull Cell test를 전산 모사하고 실제 Hull Cell 도금과 비교 분석 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.148-150
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• 2015

최근 가압경수로 핵연료는 다양한 형태의 원자로의 개발 및 다양한 운전 방식을 요구한다. 장주기 운전이 가능한 고연소도 핵연료의 지속적인 성능 개선이 필요하다. 핵연료에서 가연성 중성자 흡수체(Burnable absorber-BA) 역할은 매우 중요하다. 다양한 원자로 및 다양한 운전방식을 대비하여 BA 제조에 유연성을 고려하면 핵연료 피복관 내부에 직접 코팅하는 것이 바람직하다. 이에 피복관 내부표면에 직접 금속도금이 가능 여부와 기존에 많이 사용하던 전해도금에서 발생되는 기포에 의한 불균질한 도금(핀홀) 문제점 해결 방안을 고안하였다. 본 연구에서는 초임계 이산화탄소와 전해도금액간의 초음파 교반을 통한 강한 진동에 의해 매크로 에멀젼을 형성시켜 피 도금 물질 표면에 얇은 막을 얻는 도금 방법을 적용하였다. 초임계 유체를 이용한 전해도금을 적용한 결과 균질한 얇은 도금 막을 증착 시켰으며, 기포에 의한 핀홀 현상을 억제하였다. 또한 전해도금액의 사용량을 최소화 하여 폐수 발생 문제를 개선하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.206-206
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• 2015

자동차 외장 부품은 미려한 외관과 경량화를 통한 연비향상을 위해 ABS수지 위에 다층 도금 공법이 적용된다. 하지만, 필드에서 종종 도금층의 부식에 대한 문제가 야기 되고 있다. 부식문제의 한 인자로 도금 두께의 불균일성을 들 수 있다. 도금공정에서 용액의 유동성, 제품이 걸리는 위치, 도금액의 불순물 등등 여러 가지 현장요소로 인해 도금 두께 편차가 생겨난다. 이러한 현장 요소와 함께 피도금물의 외형 형상 또한 도금 불균일의 주요한 원인이 된다. 특히, 제품 모서리 부분에서는 문제가 되는 과도금 현상이 쉽게 발생한다. 따라서, 도금 두께 편차를 줄이기 위해서는 도금 현장 요인을 분석하는 것도 중요하지만, ABS 제품의 외형 형상 디자인에 있어서 체계적인 접근이 필요하다. 그러나, 디자인의 구조적인 접근을 위해 현장에서 검증하려면 많은 비용과 시간이 소요된다. 이에 본 연구에서는 모서리 부분에서의 과도금 현상을 시뮬레이션을 활용하여 형상관점에서 과도금 형태 및 원인을 분석하고자 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.316-317
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• 2015

무전해 도금은 금속이온을 수용액 상태에서 석출시키는 방법으로서 전기를 사용하지 않고 환원제의 자기촉매 방법에 의해 금속을 도금하는 방법이다. 두께를 확보하기 위한 화학적 무전해 도금에서는 환원제를 사용하지만 선택적 도금에서는 환원제를 사용하지 않는 치환도금법이 주로 사용되고 있다. 최근 전자파 차폐, 포장기술의 응용이 확대되면서 정보 통신 스마트폰, 전자기술과 자동차 산업에 많은 고분자 복합도금이 널리 확대되고 있다. 최근 해외에서도 고분자와 비금속재료의 복합도금 기술이 관심을 끌고 있다. 2013년 중국의 J. B. Fei 등은 Ag나노체인 합성물에 필요한 비대칭형의 공유결합으로써 나선형의 자기배열 $AgNO_3$와 멜라민 특성을 보고하였다. 무전해 니켈 복합도금은 내마모성, 내식성과 비금속재료의 선택적인 첨가로 다양한 고분자 첨가물을 적용할 수 있다. 유전상수가 낮고 열적 안정성이 우수하여 노트북 컴퓨터나 스마트폰 표면에 니켈-폴리이미드 복합도금도 개발되고 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.11a
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• pp.76-77
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• 2012

전기 도금 시스템에서 전산모사 해석을 이용하여 도금층 두께를 정확히 예측하기 위해서 음극 표면의 확산층이 고려된 도금 Simulator를 개발하였다. 특정 형상의 경우 도금액 교반이 원활하지 않아 불균일한 도금이 이루어지는 경우가 있기 때문에 이를 예측하기 위해서는 교반 영향을 나타내는 확산층을 고려해야 한다. 유동해석을 통해 도금액 교반 조건 및 형상에 따른 음극 표면의 유속을 결정하고 유속별 도금액 DB를 구성하여 음극의 위치별 분극곡선을 차별화하여 유동 조건에 따른 확산층 변화를 고려하는 형태로 구현하였다. 유속별 도금액 DB는 실험 데이터 및 해석 데이터를 종합하여 구축하였다. 교반의 영향을 많이 받는 시스템을 대상으로 개발된 Simulator 결과의 타당성을 검증하였고 확산층 적용에 따른 도금 결과의 차이를 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.53-53
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• 2014

아연-마그네슘 합금은 뛰어난 내식성으로 최근 코팅소재로 가장 많이 사용되는 아연 도금을 대체할 수 있는 재료로서 주목받고 있다. 특히 PVD 방식을 통해 도금강판을 제조할 경우 도금층의 두께 제어가 용이하여 아연의 사용량을 저감할 수 있다. 그러나 이러한 PVD 방식을 통해 제조된 아연-마그네슘 도금강판을 사용하기 위해서는 내식성 이외에도 일정수준의 기계적 특성 확보가 중요하다. 본 연구에서는 마그네슘 함량을 달리하여 제조된 아연-마그네슘 도금강판을 대상으로 XRD 분석, 나노인덴테이션 시험을 실시하여, 아연-마그네슘 도금강판 도금층의 기계적 특성에 미치는 상(Phase)의 영향을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.151-152
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• 2011

본 연구에서는 황산니켈, 아세트산니켈, 썰파민산니켈 등 니켈 염 종류에 따른 무전해 니켈 도금피막의 기계적 특성을 평가하고자 하였다. 동일한 두께로 도금피막을 형성하여 내절성 시험결과 황산니켈을 사용한 무전해 니켈 도금피막의 경우 97회, 아세트산니켈을 사용한 경우 259회, 썰파민산 니켈을 사용한 경우 467회의 굴곡 시험 후 도금 피막이 파괴되어 썰파민산니켈이 니켈염으로 사용될 경우 가장 우수한 피막을 나타내었다. 도금피막의 연신울 측정결과 니켈염으로 황산니켈을 사용할 경우 0.28%의 연신율을 나타내었고 아세트산니켈을 사용할 경우 0.32%의 연신율을 나타내었고 썰파민산니켈을 니켈염으로 사용한 결과 0.69%의 높은 연신율을 나타내었으며 개발한 도금액을 PCB 도금을 위한 Cu Pattern에 도금한 경우 Cu line에 선택적으로 도금이 가능하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.299-300
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• 2012

본 연구는 고속 저응력 무전해 Cu 도금액 개발에 관한 것으로 환원제로 포름알데히드와 차아인산나트륨을 혼합하여 개발하였다. 이때 도금액에 차아인산나트륨이 혼합될 경우 도금속도는 증가되나 도금액의 안정성은 감소하여 착화제로 글리신을 혼합하였다. 일정량의 착화제가 포함된 도금액에 차아인산 나트륨의 첨가량을 변화시켜 개발된 도금액의 도금속도를 관찰한 결과($7.2{\mu}m/hr{\rightarrow}12.5{\mu}m/hr$)로 도금속도는 급격히 증가한 것을 확인할 수 있었다. 또한 개발된 도금액의 응력값은 ($-150Mpa{\rightarrow}-50{\sim}10Mpa$)로 급격히 감소하는 것을 확인하였다.