• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2016.11a
• /
• pp.167.2-167.2
• /
• 2016

금(Au) 및 금의 합금도금은 주로 극히 얇고 색상만 나타내는 정도의 장식용으로 많이 사용되고 있으나 단순한 장식품뿐만 아니고 스마트폰, 정보통신 서버, 전자기기, 자동차, 전지용에도 널리 사용되고 있다. 특히 로켓공업이나 인공위성의 와곽부, 엔진에는 필수적이다. 현재 미국의 금도금액 85%는 전자부품과 인공위성(NASA) 등의 공업용에 사용되고 있다. 금도금의 이용가치는 주로 내식성이며 전기저항이 작고 열전도성이 뛰어나 전기접전부에 필수적으로 사용해야만 한다. 또한 2007년 유럽의 RoHS규정에 의해 피부에 접촉하는 팔찌, 귀걸이, 목걸이, 반지 등의 디자인 액세서리 제품에 있어서도 종래의 6가 크롬이나, 납, 수은, 카드뮴 사용이 금지되었다. 종래의 산성, 알칼리성, 중성 금도금에서는 주로 시안(Cyan) 기반의 전처리 탈지액이 사용되고 있어 작업환경에도 유해하며 생산성 감소로 이어지고 있다. 이에 전해 금도금 전처리 탈지공정을 개선함으로써 품질불량 20%감소와 함께 작업환경 개선으로 생산성 30%향상을 기대할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
• /
• 2007.06a
• /
• pp.157-163
• /
• 2007

최근의 반도체 장비와 디스플레이 장비는 구분이 가지 않을 정도로 상호 복합 하이브리드 장비로 급진전되고 있다. 이들 장비의 부품 중에서 인터페이스를 제외한 기타 부품은 최첨단 최신형 신소재로 제작되어 최고의 부가가치를 누리며 전세계의 경제의 중심 축에 있지만, 반면에 의외로 스텐레스 스틸로 만든 헨드폰 본체가 모터롤라에서 제작되어 대 히트를 치는 것처럼 구형 소재의 표면 개선은 신소재 개발 못지 않게 아직도 응용 면에서 중요한 의미가 있다. 이에 이 연구에서는 값이 상대적으로 매우 저렴한 소재인 탄소강을 선정하여 TiN 피막 제조하고 그 특성을 알아보기 위해 SEM 측정과 서로 다른 세 종류의 경도계를 이용하여 경도값을 측정하였다. 결과적으로 모재 자체가 연성인 관계로 표면 강도가 크게 개선되지는 않지만 고급화된 색상과 높은 광택을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2016.11a
• /
• pp.193.2-193.2
• /
• 2016

본 연구에서는 탄산이온이 포함된 수용액에서 규산나트륨의 농도가 AZ31 마그네슘 합금의 플라즈마전해산화 피막형성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 다양한 농도의 규산나트륨 용액에서 DC와 펄스전류를 인가하여 플라즈마전해산화피막을 형성하였으며, 형성된 피막의 surface roughness와 thickness를 분석하였다. 탄산 이온이 포함된 수용액에서 플라즈마전해산화 피막의 형성전압은 규산나트륨의 농도가 높아질수록 높아지는 것으로 나타났다. 하지만 탄산이온이 존재하지 않은 규산나트륨 용액에서의 플라즈마전해산화 피막 형성전압보다 더 낮은 값을 나타내었다. 탄산 이온이 포함된 수용액에서 규산나트륨의 농도가 높아질수록 플라즈마전해산화 피막의 surface roughness와 thickness는 증가하였으며, DC와 펄스전류 모두에서 더 밝은 색상의 균일한 산화피막을 형성할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Resources Recycling Conference
• /
• 2006.05a
• /
• pp.74-77
• /
• 2006

본 연구에서는 스크랩의 선별처리를 고속화하기 위한 방안으로 라인스캔 카메라를 이용한 색도인식 스크랩 선별시스템을 설계 제작하고 제작한 시스템을 이용하여 철 스크랩에 혼합되어 있는 Cu 스크랩을 자동으로 분리하는 시험연구를 행하였다. 스크랩선별 시스템은 크게 측정부, 이송부 및 ejector로 구분되며 이송되어 오는 스크랩 표면의 색도를 인식함으로써 임의로 지정한 특정한 표면색상의 스크랩만을 분리 하도록 되어 있다. 또한 본 연구에서는 선별처리의 고속화에 대응하기 위한 최적의 광원을 도출하기 위하여 주파수 가변 광원시스템을 제작하고 이를 이용하여 최적의 광원을 도출하였다. 도출된 최적의 광원조건하에서 철스크랩중에 혼입되어 있는 Cu 스크랩을 분리하는 선별시험을 행한 결과, 스크랩 이송속도가 15 m/min.에서 90% 이상의 인식효율과 약 75%이상의 분리효율을 나타내어 향후 고효율의 ejecting 시스템이 구현된다면 산업적으로 적용가능성이 매우 높은 것으로 판단되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2007.11a
• /
• pp.161-163
• /
• 2007

본 연구에서는 CFUBMS (Closed Field Unbalanced Magnetron Sputtering) 방법을 사용하여 TiN 박막을 합성하는 과정에서 TiN 박막의 색상을 결정하는 공정변수(질소량, Substrate Bias, Target power, 합성 온도)의 영향에 관하여 연구하였다. 합성된 박막은 UV-vis spectrophotometer, AFM, XRD를 통하여 특성을 분석하였다. 공정변수 가운데 Target power의 변화와 합성온도의 변화는 합성된 박막의 색 변화에 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 반면에 질소량의 변화와 Substrate bias 변화에 따라서는 색의 변화가 크게 나타났으며, 박막의 격자상수 차이로 인한 격자 간격에 차이가 생겨서 박막의 색이 붉은 갈색으로 변화게 됨을 확인 할 수 있었다. 한편 변수의 크기가 증가함에 따라 RMS가 증가하면서 $L{\ast}(brightness)$이 감소하게 되고 합성된 박막의 색은 노란색에서 붉은색으로 변화되는 결과를 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2015.05a
• /
• pp.68-68
• /
• 2015

질화 티타늄(titanium nitride; TiN)은 색상이 미려하고 물리적 특성이 우수한 특성에도 불구하고 내산화성이 낮아 이를 해결하기 위해서 TiN에 Al을 첨가한 TiAlN 소재가 개발되었다. 하지만 난삭재 가공용 공구의 사용 온도가 $800^{\circ}C$이상인 점을 고려하여 $800^{\circ}C$ 이상의 고온 환경에서도 산화가 일어나지 않는 고경도 박막 소재가 요구되고 있으며 TiAlN 소재에 Si을 첨가하면 내산화성이 향상된다는 연구결과가 보고되고 있다. 본 연구에서는 음극 아크 증착과 스퍼터링을 동시에 이용한 하이브리드 공정으로 제조한 TiAlSiN 박막의 Si 함량에 따른 미세구조, 물리적 특성 그리고 내산화성을 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2009.10a
• /
• pp.169-169
• /
• 2009

티타늄 화합물은 뛰어난 물리적 특성과 인체 무해성을 가지고 있어 생체, 내식 및 내마모 재료 등에 널리 응용되고 있으며, 비교적 공정이 단순하고 공정 변수 조절이 용이한 스퍼터링법으로 밀도가 높고 공극이 없는 박막을 만들 수 있다. 티타늄 화합물은 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 합성하였고, 소량의 질소와 메탄 가스의 유량 조절을 통해 화합물의 조성을 변화시켜 색을 경향성 있게 변화 시켰다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.08a
• /
• pp.302-302
• /
• 2012

본 연구에서는 아크 소스를 이용하여 TiAlN을 코팅하였으며 공정 변수 중 질소 유량에 다른 TiAlN 박막의 물성 변화를 관찰하였다. TiAlN은 고경도 난삭재의 고능률 절삭 분야에 사용되어 공구의 수명을 향상하기 위한 표면처리 소재로 각광을 받고 있다. TiAlN 박막은 아크 소스에 장착된 TiAlN 타겟(Ti-50 at %Al)을 사용하여 스테인리스 강판 위에 코팅 하였으며 이 때 기판과 타겟 간의 거리는 약 30 cm이었다. 기판을 진공용기에 장착하고 ${\sim}10^{-6}$ torr까지 진공배기를 실시한 후 아르곤 가스를 진공용기 내로 공급하여 공정 압력인 $7{\times}10^{-4}$ torr로 제어한다. 공정 압력에서 아크 소스에 약 70 A의 전류를 인가하여 아크를 발생시키고 기판 홀더에 약 -400 V의 직류전압을 인가하여 약 5분간 청정을 실시하였다. 기판의 청정이 끝나면 기판에 인가된 전압을 차단하고 질소 가스를 진공용기에 공급하여 TiAlN을 코팅하였다. 질소 유량이 30 sccm일 경우 TiAlN 박막의 경도가 약 2510 Hv로 가장 높았으며, 질소의 유량이 40 sccm 이상으로 증가할 경우 TiAlN 박막의 경도는 1500 Hv로 주목할 만한 변화는 없었다. 질소 유량이 증가하면 TiAlN 박막의 색상은 회색에서 어두운 보라색으로 변화하였고 주사전자현미경 분석을 통해서 거대 입자(macro particle)가 감소하는 경향을 확인할 수 있었으며 이는 질소 유량이 증가할수록 TiAlN 박막의 표면조도 또한 증가하는 분석결과와 일치하였다. X-선 회절 분석을 통해 질소 유량이 30 sccm 이상에서 박막의 질화가 일어나고 2500 Hv 이상의 경도를 가지는 최적 조건임을 확인하였으며, 이는 절삭 공구 등과 같이 고경도 유지를 위한 코팅 분야에 적용이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서 얻어진 결과를 바탕으로 질소 유량 외에 다른 공정 조건을 변화시켜 TiAlN 코팅을 실시한다면 다양한 색상 구현, 고경도, 내마모성 등 TiAlN 박막의 기능성을 향상할 수 있을 것으로 예상된다.

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

• Journal of Conservation Science
• /
• v.28 no.3
• /
• pp.229-233
• /
• 2012

This research was to evaluate conservational stability of cleaning treatment and color recovery by weak acid treatment on ivory. Before this experiment, had an ivory identification such as black light and schreger angle to find whether it is authentic or not. In wet cleaning treatment on ivory, used polar solvents such as distilled water, acetone, ethyl alcohol and acetic acid which usually used for cleaning ivory and bones. After cleaning took a experiment to evaluate conservational stability in surface observation, calculate weight and color difference. Following these results, these polar solvents were stable on the ivory samples. On the other hand, in weak acid treatment, used samples that were exposed by UV-A, UV-B, UV-C for 1 weeks, to restore its color from changed to original color. After treatment, found tiny cracks and exfoliation on the surface. Moreover, the color changed when it is treated by lemon juice, so, it is impossible to adapt.