• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.150.1-150.1
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• 2013

가속기 건설과 운영 기반기술을 접목시켜 일반적인 진공 소재로 많이 사용되는 스테인리스강에 두꺼운 크롬산 피막을 형성하여 극 고진공용 우주환경 모사용으로 적용 가능한 표면처리에 대해서 알아보았다. 산 처리제를 사용한 부동태피막 형성 방법, 전해연마에 의한 방법, 전해연마 부동태 피막형성 후 다시 산 처리제에 침전하는 방법을 비교하였다. 본 발표에서는 인위적으로 강하고 두꺼운 크롬산 피막을 형성하는 방법을 제시하고 그 방법에 따른 크롬 산화층 두께 변화를 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.351-351
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• 2015

음극방식법은 피방식체에 외부전원을 인가하거나 보다 활성 금속을 전기적으로 연결하여 피방식체를 일정 전위까지 음극분극 되도록 하여 부식을 억제하는 방법이다. 해수 중 음극방식을 실시할 경우 생성되는 석회질 피막(Calcareous deposit)은 소요전류밀도 감소로 인한 희생양극의 수명연장 및 물리적 방호벽 역할을 한다. 그러나 일반적인 석회질 피막은 세라믹과 같은 화합물로써 밀착력이 매우 약하며, 적지 않은 피막 형성 시간이 소요된다. 따라서 본 연구에서는 해수 중 음극전류 프로세스를 응용하여 실제 강관의 해중부 및 간만대 영역까지 석회질 피막을 균일-치밀하게 형성시키기 위한 최적의 조건을 찾고자 하였다. 각 조건별로 제작된 석회질 피막은 SEM, EDS 및 XRD를 통해 막의 모폴로지, 조성원소 및 결정 구조를 분석하였으며, 이를 바탕으로 희생양극 종류(Al, Zn) 및 1, 3, $5mA/m^2$의 전류밀도 조건에서 부위-기간별 형성된 석회질 피막의 메커니즘을 해명하였다. 또한 밀착성과 내식특성을 평가하기 위해 테이핑 테스트, 침지-자연전위 거동을 분석 및 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.79-79
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• 2018

마그네슘은 나트륨, 알루미늄과 함께 지구상에서 가장 풍부한 금속 중 하나로서 밀도가 약 $1.74g/cm^3$으로서 구조용 금속재료 중 가장 가볍고 우수한 비강도를 지니고 있으며, 우수한 열전도도, 전기전도도, 전자파 차폐능을 지닌다. 최근 마그네슘 및 그 합금은 항공기, 자동차, 전자제품, 기계류 및 생활용품 등에 쓰이고 있으며, 사용량 및 적용범위가 매년 급격히 증가되고 있는 추세이다. 그러나 마그네슘합금은 매우 낮은 표준 환원전위와 치밀하지 못한 표면 산화막으로 인하여 부식에 대한 저항성이 매우 취약하다는 한계를 가지고 있다. 따라서 마그네슘합금의 표면처리 가운데 부식에 대한 저항성을 보완할 수 있는 방법은 활발한 마그네슘합금의 응용에 필수적이다. 이러한 마그네슘합금의 내식성을 향상시키고자 전기화학적 플라즈마 전해 산화처리 (Plasma Electrolytic Oxidation)를 하게 되는데, 아노다이징, 화성피막처리 등 과 같은 기존의 산업적 표면처리 방안으로는 불가능한 수준의 표면경도를 확보할 수 있을 뿐만 아니라 두꺼운 산화피막 형성을 통해 이들 합금이 가진 기본적 취약점인 내식성 문제를 보완할 수 있는 장점이 있지만, 다공성 산화피막 형성만으로 기대할 수 있는 내식성 향상 효과가 매우 크지는 못하다. 따라서 다공성의 양극산화피막의 단점, 즉 다공성 물질로 부식성 물질의 이동을 허용할 수 있는 공간을 가지는 구조를 개선시킬 수 있는 추가적인 처리를 필요로 한다. 본 연구에서는 발수성 표면처리를 이용하여 다공성 구조물의 표면이 물에 대한 저항성을 가지도록 함으로써 초발수성 표면을 구현하고자 하였다. 이러한 방법은 기존의 후처리 방법인 봉공처리로는 얻을 수 없었던 다공성 구조물로의 부식성 물질의 침투를 억제할 수 있었으며, 상당한 수준의 내식성 향상 효과를 보여주었다. 또한 물에 대한 반발성은 표면에 물의 이동성을 높이는 효과를 보여주며 이로 인하여 자기세척 효과도 보여주었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.119-119
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• 2012

경질 Anodizing에 비해 플라즈마 전해산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)에 의해 생성된 알루미늄 피막의 내식성이 우수하다고 알려져 있다. PEO는 기존의 Anodizing 피막에 비해 내구성이 우수한 피막이기 때문에 일부 산업 분야에서 기존의 피막보다 PEO 피막을 선호하고 있다. 플라즈마 전해산화는 400V 이상 고전압하에서 Anode에 생성되는 스파크에 의한 산화반응을 이용하여 금속 표면에 산화 피막을 생성하는 공정이다. 전처리 과정을 거칠 필요가 없기 때문에 친환경적이며, 공정 과정도 복잡하지 않다. PEO의 여러 가지 특성(내전압, 플라즈마 부식성, 화학 부식성, 실시간 파티클)을 한국표준과학연구원이 보유한 장비들을 사용하여 분석하여, 기존의 Anodizing 피막과 비교 평가하였다. 이 실험 결과를 바탕으로 기존의 피막보다 우수한 특성을 가진 PEO 피막을 개발 진행 중에 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.98.2-98.2
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• 2017

본 연구에서는 다양한 농도의 수산화나트륨 수용액에서 AZ31 마그네슘 합금의 양극산화 거동에 미치는 인가 전류밀도의 영향에 대해 알아보았다. 다양한 크기의 DC 전류를 인가하여 양극산화 거동을 확인하였으며, 형성된 피막의 표면구조를 optical microscope, confocal scanning laser microscope 등을 이용하여 관찰하였다. 연구결과, 인가 전류밀도에 따라 세 가지 유형의 voltage-time curve를 얻을 수 있었으며, voltage-time curve의 유형에 따라 서로 다른 피막 색상과 표면구조를 형성함을 발견하였다. 수산화나트륨 전해액에서 AZ31 마그네슘 합금의 플라즈마 전해산화 피막은 0.6 M 이상의 농도를 가진 수산화나트륨 용액에서 임계값 이상의 전류밀도를 인가하였을 경우에만 형성됨을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.168-168
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• 2016

최근 크로메이트 피막의 대체로서 실란 커플링제를 사용한 화성처리가 주목되고 있다. 실란 커플링제는 $R^{\prime}-(CH_2)_n-Si(OR)_3$로 나타내며 OR은 가수분해 가능한 메톡시기, 에톡시기 등의 알콕시기이다. OR기는 가수분해하여 반응성이 높은 시라놀기(-SiOH)를 생성하여 금속표면에 흡착하기 쉽다. 이후, 건조할 때 탈수 축합하여 공유결합이 가능하다. R'는 탄화수소에 한정되지 않고 성질이 다른 원소의 관능기를 나타내며 아미노(amino)기, 글리시딜(glycidyl)기, 멜캅토(melcapto)기, 비닐(vinyl)기를 들 수 있다. 실란 커플링제 가운데 아미노기를 갖는 실란 커플링제는 아연도금 강판을 포함한 다양한 금속의 내식성을 향상시킬 수 있는 화합물의 하나이다. 본 연구에서는 아미노기를 함유한 실란 커플링제에 인산 수용액을 도포하여 수세하지 않고 건조하여 피막을 형성시켰다. 또 부식거동 조사를 목적으로 아미노기를 함유한 실란 커플링제를 사용하여 초산첨가의 경우와 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.313-314
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• 2012

본 연구는 반도체 배선형성에 있어 무전해 방식의 동(Electroless Copper) 피막특성에 관한 연구이다. 반도체 동 배선을 습식 무전해 도금공정을 이용하여 형성하였고, 이의 피막에 대하여 기본적인 표면 및 단면 조직이나 결정구조, 밀도, 석출속도, 밀착성 등을 분석하였다. 이어, 배선용 특성으로 요구되는 배선 비저항과 열처리에 따른 저항변화를 실험을 통하여 고찰하였고, 표면조도 및 조직구조에 따라 EM에 대한 영향성을 고찰하였다. 이어 AR3.0에 배선폭 30nm급의 초미세 배선상에서의 Gap-fill 상태를 확인한 결과 void없이 충진됨을 확인할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.34 no.5
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• pp.670-677
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• 2010

There are many surface protection methods for numerous steel structures being used under severely corrosive environment, one of them, metallizing(thermal spray) is a available protection method which is comparatively and recently developed for surrface protection of various steel structures. However coating film obtained by spraying is to be needed increasingly more good corrosion resistance due to accelerating of environmental contamination. In this study, coating films(DFT:$200{\mu}m$) are performed with arc spray by wire metal and their types of films are pure zinc, pure aluminum, alloy film(Al:Zn=85:15) and alloy film(Al:Zn=95:5). And corrosion resistance of their films was investigated with electrochemical methods in seawater solution. Pure aluminum film showed a relatively somewhat good corrosion resistance compared to among those of other films and alloy films also showed a good corrosion resistance compared to pure zinc film. Especially it was observed that pure aluminum film showed a comparatively good corrosion resistance than that of alloy film named as galvarium spray(Al:Zn=85:15) in seawater solution. Morphology of corroded surface of pure zinc film appeared the pattern like intergranlar corrosion, however films of pure aluminum and alloy metal showed a general corrosion pattern.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.18 no.2
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• pp.79-83
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• 2008

We have investigated the effect of the formation of an initial oxide layer on the fabrication of the porous aluminium oxide. The porous aluminium oxide was fabricated by two-step anodization process with a electropolished aluminium foil. Before the first anodization step, the initial oxide layer with thickness of 10 nm was formed under the applied voltage of 1 V and later the anodization was continued under 40 V using oxalic acid solution. With the formation of the initial oxide layer, the anodization process was stable and the anodization current was constant throughout the process. In case of the absence of the initial oxide layer, the anodization was very unstable and the continuous increase in the anodization current was observed. This indicates the formation of the initial oxide layer on the aluminium surface prevents the burning of the surface due to the nonuniform distribution of the applied electric field, and allows the stable anodization process required for the porous aluminium oxide.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.22 no.1
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• pp.183-189
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• 2018

In this study, the bond strength between concrete and metal films was investigate according to changing water content ratio of substrate concrete by pull-out test in order to develop the new finishing design methods for building structures using the metal films. The following conclusions were obtained as a result of the studies. It was find that the colour of metal did not change before and after the metal spraying. Also, the water content ratio of substrate concrete must be controlled under 10% weight to confirm the standard bond strength of finishing material to concrete. 2.5 MPa. To enhance the bond strength between concrete and metal films, it is very effective to strengthen the concrete surface using the agent which strengthen the concrete surface and seal the pore of metal film by the sealing agents. Therefore, the control of concrete surface treatment and water content ratio are necessary to secure the bond strength of metal films.