• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.33.1-33.1
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• 2011

최근 산업에서는 산업의 고도화로 인한 환경오염이 큰 문제로 대두되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안 중, 친환경소재에 대해 연구가 활발히 진행하고 있다. 연잎의 자기세정효과(self-cleaning effect)에 관한 연구는 이러한 친환경소재에 대한 연구 중 하나이다. 연잎의 표면은 마이크로 크기의 돌기와 나노 크기의 왁스의 dual-scale의 구조로 이루어져 있으며, 왁스의 경우 소수성을 가진다. 이러한 dual-scale 구조와 소수성의 왁스에 의해 초소수성이 발현되고, 결과적으로 연잎의 자기세정효과가 발현된다. 본 연구에서는 나노임프린트 리소그래피와 수열합성법을 이용한 나노로드 성장을 이용하여, 연잎의 dual-scale의 표면구조를 형성하는 실험을 진행하였다. 나노임프린트 리소그래피와 수열합성법은 다른 공정에 비하여 상대적으로 적은 비용을 필요로 하고, 대면적에 적용이 가능한 기술이다. 실험 진행은 먼저 silicon 마스터 스탬프를 역상으로 복제한 PDMS (Polydimethylsiloxane) 스탬프와 $TiO_2$ sol을 이용하여 기판 위에 $TiO_2$ gel 패턴을 형성한 후, 열처리 과정을 통해 $TiO_2$ gel 패턴을 결정화한다. 다음으로 결정화된 $TiO_2$ 패턴 기판을 수열합성 방법을 이용하여 $TiO_2$ 나노로드를 무작위적으로 형성하였다. 마지막으로 소수성을 갖는 자기 조립 단분자막 용액을 이용하여 소수성 표면처리를 한 후 접촉각을 측정하였다. 본 연구에서 개발한 기술을 이용하여 다양한 형태의 기판에 초소수성 표면을 형성할 수 있고, 자기세정효과를 갖는 표면을 구현할 수 있다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.64.2-64.2
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• 2012

전자산업에서 소자를 제작하는 핵심공정으로써, 패턴을 형성하는 방식은 식각 마스크를 통해 이루어진다. 공정 순서는 원하는 물질을 증착한 후 사진공정 (photolithograpy)을 통하여 원하는 패턴의 감광제 식각마스크 (etch mask)를 형성하게 된다. 이후, 습식식각이나 건식식각을 통하여 물질의 불필요한 부분을 제거한 후 최종적으로 감광제 식각마스크를 제거하여 원하는 물질의 패턴을 얻게 된다. 최근에 소개된 잉크젯 프린팅 기술 (inkjet printing technology)은 나노 잉크를 이용하여 사진공정과 식각공정을 이용하지 않고, 직접 나노잉크를 분사하여 패턴을 형성하는 방법으로, 패터닝 공정을 단순화 시킬 수 있을 뿐만 아니라 각종 전자 산업의 환경오염물을 획기적으로 줄일 수 있는 친환경기술이다. 특히, OLED, O-TFT, RF-ID, PCB 분야 등 다양한 전자산업분야의 제조기술로서 응용하고자, 전도성 폴리머나 실버 (silver) 나노파티클 잉크를 이용한 전도성 라인 패터닝 (line patterning)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 강연에서는 친환경 생산공정기술 측면에서의 잉크젯기술을 분석하고, 기술의 구성요소, 응용분야, 기술 동향에 관해서 소개하고, 또한 현재 한국생산기술연구원에 진행하고 있는 잉크젯 프린팅 기술 기반의 인쇄전자 분야에 관한 내용을 소개한다.

• 기계와재료
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• 제23권2호
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• pp.6-17
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• 2011

접고, 입고 휴대할 수 있는 친환경 에너지원을 위한 다양한 나노소재 및 소자들이 개발되고 있다. 최근 들어 유기태양전지는 차세대 태양전지 중 가장 주목받고 있는 태양전지 중의 하나로 전자 기기의 보조전원에서부터 발전용까지 다양하게 개발되고 있다. 유기태양전지는 가격이 저렴하며, 다양한 나노소재를 접목해 효율을 극대활 시킬 수 있는 장점이 있다. 그러나 아직까지 다른 태양전지에 비해 상대적으로 낮은 효율 및 수명 특성으로 인해 사용화가 늦어지고 있다. 본 논문에서는 이러한 유기 태양전지의 단점을 극복하기 위해 개발되고 있는 유/무기 소재 및 다양한 유기태양전지 구조에 대해 고찰하고자 한다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 추계기술심포지움논문집
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• pp.191-194
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• 2002

본 연구는 친환경재료로서 생체, 전자, 환경재료로서 관심이 증가하고 있는 인산염계 저융점 유리의 열적특성 및 결정화에 대한 연구를 진행하였다. $K_2$O-CaO-P$_2$O$_{5}$ 삼성분계 인산염 유리에 대해 P$_2$O$_{5}$ 함량이 40~60mo1% 범위의 조성을 선정하여 전통 용융법에 의해 제조하였으며, 제조된 유리의 전자 패키징 및 저온소결 첨가제용 frit으로의 적용 가능성을 평가하기 위한 기초 연구로서, DSC, TMA를 통해 열적특성을 평가하였다. 제조된 유리의 연화온도는 320-5$50^{\circ}C$였으며, 열팽창 계수는 26~60$\times$$10^{-6}$/$^{\circ}C$의 범위였다. 제조된 유리의 열분석 결과로부터 최적 결정화 온도를 조사하였으며, 결정화 유리를 제조하여 XRD을 통해 결정상을 조사하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.829-832
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• 2008

1980년대 초반부터 대량 주택 공급과 고층 건축물의 급증으로 주차공간 부족현상이 사회적 문제점으로 지적되어져 왔다. 단적인 예로 서울시의 년간 주차장 개소 통계 연보를 살펴보면 2003년에 206,281 개소인 것이 2006년 237,770 개소로 약 15%의 증가율이 나타났다. 이와같이 매년 많은 주차시설이 확충되고 있는 것에 반하여 주차장 바닥에 사용되어지는 마감 재료의 대부분이 유기계 재료가 시공되어 지고 있다. 그러나 최근 "웰빙적 문화현상"에 따라 유기계 재료의 문제점(환경호르몬 배출, 휘발성유기화합물의 화재 위험 등)이 부각되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 작업자 뿐만아니라 사용자의 안전을 고려하여 인체 무해한 친환경 고유동 세라믹 수지 모르타르를 이용한 주차장 바닥 표면 마감재의 재료적 특성 분석 및 물성평가를 통하여 기존 유기계 바닥재의 문제점을 보완하고 새로운 개념의 주차장 바닥 마감재에 대한 현장 적용성을 확인하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제35권6호
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• pp.100-107
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• 2007

현대인들은 실내에서 보내는 시간이 하루 중 90% 달하는 것을 간주할 때 실내의 공기는 현대에게 중요한 요소임을 알 수 있다. 1960년대 이후로 산업이 급격히 발전하면서 건축 재료는 천연재료에서 화학물질을 기본으로 하는 재료로 변하게 되고 에너지 절약의 대책으로 건물의 기밀도를 높임으로써 건축자재에서 발생하는 유해물질이 현대인에게 악영향을 미치기 시작했고 이런 요소들이 근원이 되어 새집증후군을 유발하게 되었다. 생활수준이 높아지면서 사람들은 건강에 대한 관심도 높아지게 되고 보다 유익한 친환경 건축자재를 요구하게 되었다. 본 연구에서는 황토, 물, 수지, 경화제, 무기물 충전제를 이용한 친환경 황토 마감재를 개발하였고 한국형 목조 주택 내장벽에 사용할 수 있는 최적의 비율을 연구하였다. 그리고 이런 황토 마감재가 실내벽에 사용 시 요구물성인 내잔갈림성, 내세척성, 내충격성, 부착강도를 측정하였고 황토마감재의 특성인 원적외선 실험과 포름알데히드, TVOC 방산 농도를 통하여 친환경성에 대한 평가를 하였다.

• 한국조경학회지
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• 제47권6호
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• pp.45-52
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• 2019

최근 국제기준 및 규격의 적용이 요구됨에 따라 조경분야에서도 성능기준 마련 및 평가에 대한 관심이 증가하고 있으나, 건축이나 토목분야와 비교하여 이에 대한 논의와 관련 연구가 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 조경분야의 성능 및 친환경성을 평가할 수 있는 항목을 도출하고, 국내 실무자의 의견수렴을 통해 항목간의 중요도를 분석하고자 하였다. 이를 위해 해외 친환경 평가도구 및 선행연구 고찰, 전문가 설문을 통해 주요 평가항목을 도출하였으며, 30명의 조경분야 전문가를 대상으로 설문조사를 실시하였다. 분석적 네트워크 의사결정 (ANP)기법을 통해 평가항목의 중요도 분석 결과, 평가항목 간의 중요도 분석에서 부지 선정 및 보존과 건강 및 편의가 높게 나온 반면, 재료 및 시설물의 중요도는 상대적으로 낮게 나타났다. 세부항목의 중요도는 모니터링 계획, 문화·역사적 장소 보존, 관리비용 절감방안, 자연지반 면적, 유실된 하천·습지 보존·복원 등의 순으로 높게 나왔으며 옥상/벽면 녹화, 자생식물 이용, 표토저장 및 이용, 지역재료 이용 등의 항목은 상대적으로 낮았다. 조경성능 및 친환경성 평가에 대한 객관적 지표정립 및 정량화에 대한 어려움이 있으나, 다수의 조경분야 전문가들은 기존 건축물 중심의 친환경 인증체계와 분리된 평가체계가 필요하다고 응답하였다. 그러나 해외에서 중요하게 다루어지나 국내 실정에 맞지 않는 평가항목이 존재하므로, 향후 조경성능 평가기준에 대한 활발한 논의와 함께 실무자들의 충분한 의견수렴 과정이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권9호
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• pp.85-95
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• 2012

유기산 재료를 이용한 지반 개량은 미생물을 배양하여 지반의 고결화로 인해 친환경적으로 지반의 강도를 증대시키는 방법으로 다양한 토질 성상에 대해 유기산 재료를 혼합 후 미생물 증식으로 강도 증대효과를 규명한 바가 있으나, 현재까지 현장 적용성을 평가한 바가 없다. 본 논문에서는 유기산재료를 이용하여 지반의 미생물 증식으로 인한 지반 고결화에 대해 연구를 실시하였으며, 이를 위해 재령 56일까지 동평판재하시험, 동적콘관입시험, 들밀도시험, SEM-EDS분석을 통해 지반강도의 변화에 대해 규명하였다. 시험 결과, 유기산 재료를 첨가한 지반의 강도와 강성은 증가하는 경향을 나타냈으며, SEM-EDS로부터 탄산칼슘의 증가를 규명할 수 있었다. 향후 유기산 재료를 활용한 친환경적인 지반개량 공법의 지속적인 연구와 관심이 필요하다고 사료된다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.66.1-66.1
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• 2011

반도체를 비롯하여 LCD, OLED와 같은 디스플레이 (FPD: Flat Panel Display) 분야는 국가 선도 사업으로써 발전을 거듭해오고 있다. 하지만 기술의 성숙도가 높아짐에 따라 최근 중국과 대만 업체와의 경쟁이 심화되고 있으며, 더불어 환경문제가 큰 이슈로 떠오르고 있어 신기술 개발을 통한 생산 수율 향상 및 친환경 공정 개발의 중요성이 커지고 있다. 반도체, 디스플레이 공정에서 생산 수율 저하의 주요 원인으로써 공정 중 발생하는 미세 오염 입자를 들수 있다. 반도체 및 디스플레이 공정에서 세정 기술은 전체 기술의 30% 이상을 차지하며 생산 수율 및 제품의 품질에도 큰 영향을 주는 공정이다. 세정 공정은 일반적으로 습식 세정 공정이 낮은 공정비용을 바탕으로 널리 적용되어 왔으나, 기판의 대형화와 패턴의 미세화에 따라 정밀한 세정 스펙이 요구되며 더불어 막대한 양의 초순수와 화학액의 사용으로 인한 공정비용 증가와 환경 규제 강화에 따른 폐수 처리의 문제에 직면하고 있다. 이에 따라 폐수의 양을 줄이며 건조공정을 필요로 하지 않아 공정비용을 줄일 수 있는 건식 세정 공정에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. $CO_2$ snow jet 세정 기술은 건식 공정으로써 $CO_2$ 가스를 특수하게 제작된 분사 노즐에서 고압으로 가스를 분사하여 이 때 발생되는 순간적인 감압에 의한 단열 팽창으로 생성된 $CO_2$ snow 입자가 기판 표면의 오염물과 물리적 충돌을 하어 세정이 이루어지는 기술이다. 특히 $CO_2$ 세정은 환경과 인체에 무해하며 공정 후 바로 승화하기 때문에 추가적인 폐수처리 공정 등이 필요하지 않고, 건식 공정으로써 수세(Rinse) 공정을 필요로 하지 않기 때문에, 공정비용을 크게 줄일 수 있으며 물반점 발생을 방지 할 수 있는 친환경 건식 공정으로써의 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 자체적으로 개발한 $CO_2$ snow jet을 바탕으로 하여 다양한 공정조건을 변화시켜 세정효율을 측정하는 한편, 최적화 하기 위한 연구를 진행하였으며 더불어 $CO_2$ snow의 세정력을 정량적으로 평가하기 위한 연구를 진행하였다. 실험을 통해 가장 효과적으로 $CO_2$ snow 입자를 배출 할 수 있는 공정 조건으로써 5 bar의 캐리어 가스 압력을 사용하여, 세정력에 가장 큰 영향을 줄 수 있는 분사 노즐과 기판 사이의 거리 및 분사 노즐의 각도 등을 변화시켜 각 조건에 따른 세정효율을 평가하였다. 세정 오염물은 Silica, PSL 표준 입자(Duke scientific, USA)를 정량적으로 웨이퍼에 오염 시킨 후, 파티클 스캐너(Surfscan 6500, KLA-Tencor, USA)를 이용하여 세정 전 후의 오염입자 개수 변화를 통해 정량적으로 세정효율을 평가하였다. 본 연구를 통하여 $CO_2$ snow jet를 이용한 친환경 고효율 건식 세정 공정 메커니즘을 분석하였으며, 노즐과 기판 사이의 간격 및 분사 노즐의 각도 등을 최적화 한 세정 공정을 얻을 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.146-146
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• 2016

최근 국민 소득향상과 더불어, 여가시간 증가에 따라 해양레저에 대한 관심이 크게 높아지고 있으며, 그에 따라 레저용 선박 수요도 증가하고 있다. 기존 국내 소형 선박의 경우 FRP(fiber-reinforced plastic)재료로 선박을 건조해 왔다. 그러나 해양환경 규제 강화로 FRP 선박의 건조가 감소하고 있으며, 친환경 선박에 대한 필요성이 대두되고 있다. 따라서 FRP재료를 대체하는 선박용 재료로 친환경적이고 가벼운 소재인 알루미늄 합금 재료가 선박건조 분야에서 각광을 받고 있다. 특히 5000계열 Al-Mg 합금은 가공성과 용접성이 우수하여 주로 구조용으로 많이 사용되고 있으나 경량화에 따른 빠른 선속이 유체충격을 증가시켜 선체에 캐비테이션 손상을 일으킬 수 있다. Al-Mg 합금의 경우에 부식성이 대단히 큰 해양환경에서 부식과 캐비테이션 침식이 복합적으로 일어나면 손상이 빠르게 증가되는 경향을 나타내어 선박의 수명을 현저히 단축시켜 경제적인 손실을 초래한다. 따라서 본 연구에서는 해수 내에서 Al-Mg 합금의 캐비테이션 저항성을 향상시키기 위해 알루미늄 합금 표면에 내식성 뿐만 아니라 경도 및 내마모성 등의 기계적 특성이 우수한 산화피막을 형성시키는 양극산화 기술을 적용하고, 다양한 봉공처리(sealing)방법에 따른 캐비테이션 특성을 평가하였다. 캐비테이션 실험은 압전(piezoelectric) 효과를 이용한 진동발생 장치를 사용하여 $30{\mu}m$ 진폭으로 일정하게 유지하였으며, 시편과 혼 팁 사이의 간격은 1mm로 하였다. 캐비테이션 실험 후에는 시편을 초음파 세척하여 진공 건조기에서 24시간 이상 건조한 후 정밀저울로 무게를 측정하였으며, 표면 손상 형상을 분석하기 위해 주사전자현미경(SEM)과 3D현미경을 이용하여 관찰하였다.