• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.10a
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• pp.141-141
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• 2009

EHD(electrohydrodynamic) 증착법을 적용하여 코팅층 표면복합구조제어를 연구하였다. 이 방법을 이용하여 표면구조 제어를 통한 친/소수 코팅층 개발의 제반 조건들을 탐색한다. 화학적으로 안정한 코팅층을 형성할 수 있는 전구체 물질을 용매에 혼합하고, 전구체 물질의 농도를 조절하여 다양한 점도의 용액을 합성하고, 전기장을 적절한 범위에서 변화시키면서 용액의 점도와 전기장의 변화에 따른 코팅층의 표면형상을 체계적으로 조사하고, 주요 공정 변수인 용액 전구체농도와 전기장에 따른 표면형상 변화에 대한 공정 MAP을 조사하여 초친수/초발수 특성을 나타내는 최적 표면구조를 예측한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.3
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• pp.14-20
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• 2018

Electric vehicles are environmentally friendly because they emit no exhaust gas, unlike gasoline automobiles. However, since they are driven by the electric power from batteries, the distance they can travel based on a single charge depends on their energy density. Therefore, the lithium-ion battery having a high energy density is a good candidate for the batteries of electric vehicles. Since the electrode is an essential component that governs their efficiency, the electrode manufacturing process plays a vital role in the entire production process of lithium-ion batteries. In particular, the coating process is a critical step in the manufacturing of the electrode, which has a significant influence on its performance. In this paper, we propose an innovative process for improving the efficiency and productivity of the coating process in electrode manufacturing and describe the equipment design method and development results. Specifically, we propose a design procedure and development method in order to improve the core plate coating quality by 25%, using a technology capable of reducing the assembly margin due to its high output/high capacity and improving the product capacity quality and assembly process yield. Using this method, the battery life of the lithium-ion battery cell was improved. Compared with the existing coating process, the target loading level is maintained and dispersed to maintain the anode capacity (${\pm}0.4{\rightarrow}{\pm}0.3mg/cm^2r$ reduction).

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.37 no.1
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• pp.36-42
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• 2024

Roll-to-roll processing holds an integral position within the manufacturing landscape, and its significance reverberates across numerous industries. This versatile technology platform encompasses a diverse array of process methods and accommodates a wide spectrum of material categories, making it a cornerstone of modern production. Within this expansive domain, two commonly employed coating techniques, namely the slot die and gravure coating methods, have earned their prominence for their precision and efficiency in delivering flawless coatings. Additionally, the realm of drying processes relies heavily on thermal drying, infrared (IR) drying, and ultraviolet (UV) drying methods to expedite the transformation of materials from their liquid or semi-liquid states to solid, ready-to-use products. The undeniable importance of roll-to-roll processing lies in its ability to streamline manufacturing processes, reduce costs, and enhance product quality. This article embarks on a comprehensive journey to fathom the depth of this importance by delving into the intricacies of these common roll-to-roll process methods. Through rigorous research and meticulous data collection, we aim to shed light on the pivotal role these techniques play in shaping various industries and advancing the world of manufacturing. By understanding their significance, we can harness the full potential of roll-to-roll processing and pave the way for innovation and excellence in production.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.162-162
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• 2017

AlCrN 코팅은 높은 경도, 낮은 표면 조도 등의 상온에서의 우수한 기계적 특성 이외에 고온에서 안정한 합금상의 형성으로 인하여 우수한 내열성을 보이는 코팅이며, Si을 첨가하여 나노복합구조를 갖는 AlCrSiN 코팅은 고경도 특성을 나타내는 나노결정립과 고내열성을 나타내는 $Si_3N_4$ 비정질이 동시에 존재함으로써 뛰어난 고온 특성까지 보유하여 공구 코팅으로의 적용 가능성이 크다. 본 연구에서는, 가혹화된 공구사용 환경 대응 하는 더욱 우수한 내마모성 및 내열성을 보이는 코팅막을 개발하기 위해 AlCrN/AlCrSiN 이중층 코팅을 합성하였다. 합성된 코팅의 구조 및 물성을 분석하기 위해 field emission scanning electron microscopy(FE-SEM), nano-indentation, atomic force microscopy(AFM) 및 ball-on-disk wear tester를 사용하였다. 내열성을 확인하기 위하여 코팅을 furnace에 넣어 500, 600, 700, 800, 900도에서 30분 동안 annealing한 후에 nano-indentation을 사용하여 경도를 측정을 하였다. 5:5, 7:3, 9:1의 두께 비율로 AlCrN/AlCrSiN 이중층 코팅을 합성하였으며 모든 코팅의 두께는 $3{\mu}m$로 제어되었다. AlCrN 코팅층의 두께가 증가할수록, 이중층 코팅의 경도 및 내마모성은 점차 향상되었지만 코팅의 밀착력은 감소하였다. 일반적으로 AlCrN 코팅은 상대적으로 높은 잔류응력을 갖고 있으므로, AlCrN 층의 두께비율이 증가함에 따라 코팅내의 잔류응력이 높아져 코팅의 경도는 증가하고 밀착특성은 낮아진 것으로 판단된다. AlCrSiN 상부층 공정시 기판 바이어스 전압을 -50 ~ -200V 로 증가시키면서 이중층 코팅을 합성하였다. XRD 분석 결과, 공정 바이어스 전압이 증가함에 따라 AlCrSiN 상부층은 점차 비정질화 되었고, 코팅의 경도와 표면 특성이 향상되는 것을 확인하였다. 이러한 특성 향상은 높은 바이어스 인가가 이온 충돌효과의 증가를 야기시켰으, 이로 인해 치밀한 코팅층 합성에 의한 결과로 판단된다. AlCrN/AlCrSiN 이중층 코팅을 어닐링 한 후 경도 분석 결과, -150, -200V에서 합성한 코팅은 900도 이상에서 26GPa 이상의 높은 경도를 보인 것으로 보아 우수한 내열성을 갖는 것으로 확인 되었다. 이는 AlCrSiN 상부층의 높은 Si 함량 (11at.%) 으로 인한 충분한 $Si_3N_4$ 비정질상의 형성과, 고바이어스 인가로 인한 AlCrN 결정상과 $Si_3N_4$ 비정질상의 고른 분배가 코팅의 내열성을 향상시키는데 기여를 한 결과로 판단된다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.36 no.3
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• pp.307-318
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• 1999

동결건조법에 의한 저유전성 실리카 박막의 제조공정 개발 및 층간 절연물질로의 응용성이 연구되었다. 코팅용 폴리머 실리카 졸은 TEOS와 이소프로판올(iso-propanol:IPA)또는 터트부탄올(tert-butanol:TBA)을 용매로한 2단계 공정에 의하여 제조되었으며, 이들 졸을 p-Si(111)웨이퍼 상에 스핀코팅한 습윤겔 박막을 동결건조 하여 다공성 실리카 박막을 제조하였다. 균일한 박막 코팅층을 얻을 수 있는 실리카 졸의 최적 점도범위는 IPA와 TBA를 용매로 한 실리카 졸의 경우 각각 10~14 cP와 20~30cP 정도였으며 스핀속도는 2000 rpm 이상이었다. 결함이 없는 다공성 실리카 박막은 TBA(빙점 $25^{\circ}C$)를 동결용매로 하여-196$^{\circ}C$까지 급랭시킨 후 $0^{\circ}C$와 0.1 torr 까지 가열 감압한 상태에서 고상의 TBAFMF 모두 제거한 다음 20$0^{\circ}C$까지 열처리하여 제조되었다. 다공성 실리카 박막의 두께는 졸의 타입과 스핀코팅 속도에 의해 2500~15000$\AA$범위 내에서 제어가 가능하였으며 이들 막의 밀도와 유전상 수 값은 각각 0.9$\pm$0.3g/㎤(기공율 60$\pm$10%)과 2.4 정도였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.384.1-384.1
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• 2014

대면적 그래핀을 합성하는 방법으로 주로 화학기상증작법, SiC 기판을 고온 열처리하는 방법 그리고 최근에는 고체소스를 활용하여 그래핀을 합성하는 방법 등이 보고되고 있다. 이에, 본 연구에서는 폴리머 용액들을 원하는 기판에 스핀코팅하여 건조시킨 후, 후 열처리 공정을 통해 그래핀을 합성하고 물성을 평가해보았다. 그래핀 합성을 위해서 사용된 폴리머 탄소원은 Vinyl계 폴리머 용액으로, polystyrene (PS), polyacrylonitrile (PAN), 그리고 polymethylmetacrylate (PMMA) 등으로 2wt%의 폴리머 용액을 $SiO_2$기판에 스핀 코팅을 하고, 그 위에 Nickel이나 Copper와 같은 catalytic metal을 capping layer로 증착하고, 고진공에서 후열처리 공정에 의해 그래핀을 성장하였다. 이때, 탄소원으로 쓰인 PS, PMMA 폴리머는 pristine graphene 합성을 위해, PAN 폴리머는 질소가 도핑된(n-type) 그래핀 합성을 위해 사용되었다. 그래핀의 물성은 폴리머 종류, 코팅된 두께, 촉매 금속층 종류와 두께, 그리고 후열처리 공정 온도와 시간에 따라서 조절이 가능하였다. 우리는 Raman spectroscopy, AFM, SEM 등을 활용하여 그래핀의 층수, 결함, 표면양상 등을 평가하였고, 또한 전사된 그래핀을 기반으로 제작된 FET의 게이트 전압에 따른 I-V 곡선을 측정하여 캐리어 종류 및 전하 이동도 등을 평가하였다. 더욱 상세한 내용은 프레젠테이션에서 논하겠다.

• Ceramist
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• v.10 no.2
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• pp.7-17
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• 2007

• 기계와재료
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• v.18 no.4 s.70
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• pp.6-20
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• 2006

• Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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• 2003.11a
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• pp.121-134
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• 2003

최근의 많은 연구로부터 인쇄광택에 대한 코팅구조의 영향이 보고되고, 거론되고 있다. 그러나, 다각적이고, 다양한 잉크량 범위에서 인쇄광택의 개별적 인자에 대한 독립적 영향은 보고된 바 없다. 본 고에서는 다양한 코팅재료와 이어진 캘린더링 공정을 조합하여 Full-factorial실험설계에 준한 모델시료를 제작하고, 특성화하였다. 더불어 공극이 없지만 넓은 범위의 거칠음 수준을 가진 필름을 포함하였다. 통계도구를 사용하여 각 인자의 독립적인 영향을 추출하므로써, 각 구조인자의 함수로서 인쇄광택의 정량적인 반응도를 얻을 수 있었다. 결과는 60도와 75도 광택으로 표현하였다. 잉크공급량의 증가는 코팅층 거칠음의 영향을 약화는 시키되 배제시킬 수는 없었다. Matte급의 코팅층에 대한 인쇄광택은 코팅거칠음이 가장 큰 영향인자로 나타났다. 이는, 잉크필름의 Leveling을 저해하는, 큰 잉크필름의 분열형태와 코팅면을 따라 흐르며 형성되는 잉크필름 때문으로 생각되었다. 공극구조의 영향은 전반적으로 높은 잉크량과 백지광택수준에서 가장 크게 나타났다. 전체적으로는 코팅거칠음이 인쇄광택에 가장 강한 인자였으며, 공극크기, 공극부피가 뒤를 이었다. 그러나, 광택지 영역에서는 공극크기가 가장 강한 영향인자로 구분되었으며, 거칠음, 공극부피가 뒤를 이었다. 이러한 결과는 인쇄품질 측면에서 코팅을 최적화하는데 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.3
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• pp.175-182
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• 2008

This study is concerned with the evaluation of the corrosion resistance of coated semiconductor equipment parts with various processes. To select the appropriate basis for evaluation, replacement parts were observed during the semiconductor manufacturing process. This study also ran a dry corrosion test using $Al_2O_3$, which is mostly used as a coating material. This test quantitatively measured the efficiency of coated parts. Surface morphology, leakage current and breakdown voltage were also evaluated. This study showed that a dry corrosion process led to the drop of electrical properties, for example, the leakage current increase and the dielectric strength decrease. The surface morphology test displayed that surface damage is largely dependent on the exposure time to corrosive environments. By using the values that changed during the corrosion process, it may be possible to contrive a method to evaluate the efficiency of coated parts with various processes.