• 한국분말재료학회지
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• 제24권1호
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• pp.46-52
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• 2017

Fecralloy coating layer with large surface area is suitable for use as a filter media for efficient removal of hot gaseous pollutants exhausted from combustion processes. For uniform preparation of a Fecralloy coating layer with large surface area and strong adhesion to substrate, electrospray coating and thermal treatment processes are experimentally optimized in this study. A nano-colloidal solution with 0.05 wt% Fecralloy nanoparticles is successfully prepared. Optimized electrospraying conditions are experimentally discovered to prepare a uniform coating layer of Fecralloy nano-colloidal solution on a substrate. Drying the electrospray coated Fecralloy nano-colloidal solution layer at $120^{\circ}C$ and subsequent heating at $600^{\circ}C$ are the best post-treatment for enhancing the adhesion force and surface roughness of the Fecralloy coating layer on a substrate. An electrospray coating system, consisting of several multi-groove nozzles, is also experimentally confirmed as a reasonable device for uniform coating of Fecralloy nano-colloid on a large area substrate.

• 한국정밀공학회지
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• 제31권6호
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• pp.483-489
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• 2014

In this study, experiments were conducted for micro pattern printing to combine solution atomization process and stencil printing based on electrospray deposition. The stencil mask fabricated by etching the photosensitive glass placed below 0.3 mm distance to substrate has 100 um line width. The process parameters of electrospray deposition system for the atomization of the solution are applied voltage and supply flow rate of the solution. Meniscus angle of cone-jet was optimized by varying the supply flow rate from 0.3 ml/hr to 0.7 ml/hr. Voltage condition was verified having symmetric cone-jet angle and no pulsation at 8.5 kV applied voltage. In addition, a number of micro patterns are printed using a single 1 step process by solution atomization process. Variable line width of approximate 100 um was confirmed by changing conditions of solution atomization regardless of the pattern size of stencil mask.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권1호
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• pp.79-87
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• 2024

This paper is a study on the optimal microdroplet generation conditions in indirect charging electrostatic spraying. Unlike the direct charging method, which applies power to the nozzle, the indirect charging method applies power to the discharge electrode between the nozzle and the collection electrode. Therefore, an electrically simplified system can be obtained by minimizing the insulation part a stable spray pattern can be obtained with a wide spray angle, and a stable spray pattern can be obtained with a wide spray angle. To conduct the study, an indirect charging type electrostatic spray visualization system was constructed and the static characteristics of the microdroplets were analyzed through image processing of the spray shape of the microdroplets. The total number of microdroplets and the number of microdroplets per power consumption are confirmed according to the changes in the distance between the discharge electrode and the collection electrode, the flow rate, and the applied voltage, which affect the generation of microdroplets, and using this, the optimal generation conditions are derived and the corresponding microdroplet size distribution was analyzed. As a result of the experiment, it was confirmed that the optimal generation condition was at a flow rate of 15 to 20 mL/min and a voltage of -22.5 to -25 kV in terms of the number of microdroplets, and at a flow rate of 15 to 20 mL/min and a voltage of -20 kV in terms of energy consumption efficiency.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제12권3호
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• pp.95-102
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• 2016

본 연구에서는 호흡용 보호구 필터의 나노물질에 대한 여과특성을 측정하기 위해서 소금(NaCl)과 은나노입자(Ag)를 대상으로 입경별 집진효율을 평가하였다. 호흡용 보호구 필터는 특급 방진마스크와 1급 방진마스크의 두 가지 안면부 여과식 방진마스크인 사용하였고, 마스크의 배기밸브 부분을 제외한 필터 여재 부분을 직경 47 mm로 잘라내어 필터홀더에 부착하여 입경별 입자제거효율을 시험하였다. 시험입자는 일반적으로 시험 입자로 사용되는 소금입자는 분무형 입자발생장치를 사용하여 발생하였고 중화기를 통과시켜 입자의 하전특성을 볼츠만 분포로 만들어 공급하였다. 은나노입자의 경우, 기화-응축 방법을 이용한 금속나노입자 생성방법인 ISO10801 방법을 사용하였다. 작업장의 은나노입자의 고농도 노출을 모사하기 위해, 중화기를 통과하지 않은 나노입자를 시험입자로 사용하였다. 은나노입자의 경우 소금입자로 만들기 어려운 20nm 이하의 입자를 안정적으로 효과적으로 만들어 시험에 적용하였고, 나노 크기에서도 매우 안정적인 데이터를 확보할 수 있었다. 1급 마스크 필터와 특급 마스크 필터에 대한 소금입자의 평가에서, 입경별 최소효율이 30~50nm 사이에서 나타나는 특성은 기존 연구와 비슷한 결과를 얻었다. 반면, 은나노입자의 경우 1급 마스크 필터와 특급 마스크 필터 모두에서 비슷한 크기의 소금 입자와 비교할 때 높은 효율을 나타냈다. 이것은 소금 입자의 경우 중화기를 통과시켜 시험입자로 사 용한 반면, 은나노입자의 경우 중화기를 통과시키지 않았기 때문이다. 본 연구에서는 작업장에서 은나노 입자가 고농도로 노출될 경우를 모사하여, 기화-응축에 의한 방법의 은나노입자 발생장치를 사용하였는데, 이 때 상대적으로 높게 대전된 입자들이 많이 만들어진다(Jung et al., 2006). 이로 인해, 정전필터인 마스크 필터의 포집 효과가 상대적으로 크기 때문에, 입경별 효율이 높아진 것으로 생각된다. 본 연구에서 평가한 1급 및 특급 방진마스크 여재의 최소 포집효율은 유럽 EN 149 기준인 95 LPM 유량 기준을 만족하는 것으로 나타났지만, 이것은 여재에 대한 평가 결과로, 실제 마스크에 대해서는 여재의 구조적인 불균일성이나 마스크를 착용하는 과정에서 밀착이 되지 않아 누출될 가능성은 마스크 사용에 고려되어야 한다. 불시에 발생할 수 있는 작업장 내 안전사고의 예방을 위하여 적절한 보호구의 선택과 올바른 착용 및 유지관리가 필요할 것으로 생각된다.