• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.149-149
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• 2013

본 연구에서는 선박, 자동차 및 가전 제품용 표면처리 강재 및 아연도금 소재를 대상으로 외관도장의 특성향상 방안에 대하여 검토하였다. 특히, 도장의 밀착성과 내충격성 향상을 위하여 제품의 소재특성으로부터 물리적 화학적 전처리와 인산염 피막처리 및 최종도장에 이르기까지 각 공정이 도장 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 각 공정조건에 따라 처리한 도장특성 평가 결과에 의하면, 인산염 피막의 균일-미세한 분포가 도장의 밀착성과 내충격성 향상에 주요한 영향을 미친 것으로 확인되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.134-134
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• 1999

스퍼터링 소스는 전자기 박막 등 기능성 박막을 비롯하여 결질피막, 장식성 피막등의 제조에 이용되는 것으로 각종 증발원 중에서 가장 널리 사용되는 증발원이다. 70년대 이후 스퍼터링 소스는 마그네트론 스퍼터링으로 대표되는 방식이 사용되어 왔으며 지금까지도 가장 일반적인 방식이 되어 왔다. 마그네트론 스퍼터링 증발원은 증발율에서는 기술적인 향상이 이루어진 반면 이온화율의 향상은 그다지 이루어지지 않아 경질피막과 같은 화합물 피막의 특성 향상에는 한계를 드러내게 되었다. 그러다가 186년 Window 등 이 자장의 세기를 변형시킨 비평형 마그네트론 소스(Unbalanced Magnetron;UBM)를 처음 발표하여 이온화율의 향상이 가능하다는 것이 알려지면서 이에 대한 많은 연구가 진행되었다. UBM 소스는 마그네트론 스퍼터링 소스의 외부에 전자석을 설치하여 기판에 흐르는 이온의 양을 증가시킴으로써 소스와 기판사이의 거리를 증가시킬 수 있고 따라서, 복잡한 형상의 부품코팅이 가능하며 피막 특성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 UBM 스퍼터링 소스를 설계, 제작하여 그 특성을 다양한 측면에서 조사하였다. 특히, 자작의 최적 설계를 통해 전자석의 조건을 도출하였음, Dual UBM 소스의 특성을 동시에 조사하였다. 자기장의 simulation에는 Quick field 프로그램을 이용하였고 기존의 방식과의 비교를 통해 최적의 조건을 도출하였다. 이를 바탕으로 inner pole의 크기를 30mm, outer pole의 크기를 26mm로 고정하여 설계하였고, 외부에 전자석이 설치된 UBM 소스를 제작하였다. 본 UBM 소스는 4" 타겟을 사용할 수 있으며 전자석의 조건을 10A까지 변화시켜 자기장의 세기를 변화시킬 수 있게 하였다. 제작된 소스의 동작조건 설정과 최적화를 위한 스퍼터링 장치를 함께 제작하여 UBM 소스의 최적 동작 조건을 도출하였다. 전자석의 전류가 4.5A일 때 Inner Pole과 Outer Pole의 자기장의 세기가 도일함을 알 수 있었다. 기판과 타겟의 거리가 200mm일 경우에 기판에 흐르는 전류밀도는 2mA/cm2이상이 됨을 확인하였다. 이 결과는 기존의 마그네트론 소스가 기판과 타겟사이의 거리가 100mm일 때 1mA/cm2 정도가 되는 것과 비교하면 이온화율이 획기적으로 향상된 것임을 알 수 있다.수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.137-138
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• 2015

Ni-W 합금도금은 내마모성, 내산성 및 내열성 등의 여러 특성을 가지며 높은 피막경도도 안정하게 얻어지기 때문에 경질 Cr 도금의 대체도금으로서 유리 성형용 금형, 롤러 표면재료, 자동차 접동부품 등 다양한 공업 분야와 제품에 적용되고 있다. Ni-W 합금도금은 도금액 및 전해조건에 따라서 도금 피막에 균열이 생기는 경우가 있다. 도금 피막의 균열 발생요인으로서 도금재료의 환경온도에 의한 열응력, 도금 피막과 기재와의 팽창 수축 차이에 의한 영향을 생각할 수 있다. 도금 내부응력의 발생이유로서 공석한 수소의 이탈설, 결정합체설, 이외에 과잉 에너지설 및 결자결함설도 제안되고 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.59-59
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• 2013

Ni-P 도금 피막층에 W를 함유시켜 고내식성을 목적으로 하는 Ni-W-P 도금에 대하여 연구 하였다. 도금액 조건의 최적화 및 도금온도와 pH 등이 가 피막특성에 미치는 영향을 조사하여 피막 크랙이 발생하지 않고 내식성 및 내마모성이 우수한 무전해 Ni-W-P 도금 공정을 확립하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.135-135
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• 2014

폴리이미드 필름 위에 습식도금으로 형성된 구리피막에서 시효처리 시간에 따른 박리강도의 변화를 실험적으로 확인하였다. 그 결과, 시효처리 4시간까지 큰 변화가 없다가 4시간부터 10시간 사이에서 급격히 증가하는 경향을 나타내었다. 시효처리 시간에 따른 박리강도 증가의 원인을 구리-폴리이미드 사이 계면 및 구리도금 피막 자체의 특성 변화의 관점에서 해석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.33-33
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• 2015

마그네슘 합금은 자동차, 항공기, 기계 및 휴대용 전기전자 부품 등에 적용을 위해 많은 연구들이 진행되어 왔다. 현재 마그네슘 합금의 실용화에 있어서 가장 큰 걸림돌 중 하나는 불충분한 내식성이다. 마그네슘 합금의 내식성은 표면의 자연적으로 형성되는 피막의 보호성 및 2상 입자들의 존재에 의한 갈바닉 부식에 의해 영향을 받는다. 본 논문에서는 AZ31 마그네슘 합금의 내부에 포함되어 있는 캐소딕 불순물 입자들과 자연산화피막 그리고 화학적 또는 전기화학적으로 형성된 산화피막들이 합금의 내식성에 미치는 영향에 대해서 연구하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.100-100
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• 2015

본 연구에서는 AZ31 마그네슘 합금의 징케이트 피막 형성 메커니즘을 용액의 조성에 따라 연구하였고, 징케이팅 공정에서 초음파가 피막의 형성 미 성장에 미치는 영향에 살펴보았다. 또한 AZ31 마그네슘 합금을 징케이트 처리한 후 구리를 도금하여 피막 형성 특성을 살펴보았다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.116-116
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• 2018

부식은 재료와 사용 환경과의 상호작용에 의한 결과로서 일반적으로 두께의 감소와 균열의 발생 및 파손 등의 문제로 나타난다. 특히 사용환경 중에서 해수 분위기는 금속의 부식에 가장 유리한 조건이다. 따라서 해양환경 중 항만이나 조선 및 해양 산업 등에 많이 이용되는 강 구조물은 이에 대응하기 위하여 도장방식이나 음극방식을 사용하고 있다. 여기서 음극방식은 피방식체를 일정전위로 음극 분극하는 원리로써 외부전원을 인가하거나 비전위의 금속을 전기적으로 연결하여 방식하는 방법이다[1]. 한편, 해수 중에서 이와 같은 원리로 음극방식 할 경우에는 피방식체인 강재표면에 부분적으로 칼슘 또는 마그네슘 화합물 등의 생성물이 부착하는 현상을 볼 수 있게 된다. 이와 같이 수산화마그네슘($Mg(OH)_2$)및 탄산칼슘($CaCO_3$)을 주성분으로 하여 석출되는 석회질 피막(calcareous deposits)은 피방식체에 유입되는 음극방식 전류밀도를 감소시켜 주거나 물리적 장벽의 역할을 함으로써 외부의 산소와 물 등 부식환경으로부터 소지금속을 보호한다[2]. 그러나 석회질 피막은 소지금속과의 결합력, 막의 균일한 분포, 내식성 및 제작시간의 단축 등 해결해야 할 과제가 있다. 또한 여러 가지 환경 조건 등의 영향을 받아 그 피막의 형성 정도도 가늠하기 어렵기 때문에 음극방식 설계 시 그 정도에 따른 영향을 고려-반영하기가 곤란하다. 따라서 본 연구에서는 석출속도, 밀착성 및 내식특성을 향상시키기 위해 전착프로세스를 통해 해수 중 기체를 용해시켜 석회질 피막을 제작하고 막의 결정구조 제어 및 특성을 분석-평가하였다. 본 연구에 사용된 강 기판(Steel Substrate)은 일반구조용강(KS D 3503, SS400)을 사용하였으며, 외부전원은 정류기(Rectifier, xantrex, XDL 35-5T)를 사용하여 3 및 $5A/m^2$의 조건으로 인가하였다. 양극의 경우에는 해수에 녹아있는 이온 이외에 다른 성분들이 환원되는 것을 방지하기 위해 불용성 양극인 탄소봉(Carbon Rod)을 사용하였다. 이때 석출속도, 밀착성 및 내식특성 향상을 위해 해수에 주입한 기체의 양은 0.5 NL/min였으며, 기판 근처에 고정하여 음극 부근에서의 반응을 유도하였다. 각 조건별로 제작된 막의 표면 모폴로지, 조성원소 및 결정구조 분석을 실시하였으며, 석회질 피막의 밀착성과 내식특성을 평가하기 위해 규격에 따른 테이핑 테스트(Taping Test, ISO 2409)와 3 % NaCl 용액에서 전기화학적 양극 분극 시험을 진행하여 제작된 막의 내구성과 내식성을 분석-평가하였다. 시간에 따른 전착막의 외관관찰 결과 전류밀도의 증가와 함께 상대적으로 많은 피막이 형성되었고, 용해시킨 기체에 의해 더 치밀하고 두터운 피막이 형성됨을 확인할 수 있었다. 성분 및 결정구조 분석 결과 $Mg(OH)_2$ 성분의 Brucite 및 $CaCO_3$ 성분의 Calcite 및 Aragonite 구조를 확인하였으며, 용해시킨 기체의 영향으로 $CaCO_3$ 성분의 Aragonite 구조가 상대적으로 많이 검출되었다. 밀착성 및 내식성 평가를 실시한 결과 해수 중 용해시킨 기체에 의해 제작한 시편의 경우 견고하고 화학적 친화력이 높은 Aragonite 결정이 표면을 치밀하게 덮어 전해질로부터 산소와 물의 침입을 차단하는 역할을 하여 기체를 용해시키지 않은 3 및 $5A/m^2$ 보다 비교적 우수한 밀착성 및 내식 특성을 보이는 것으로 사료된다.

• Bulletin of Food Technology
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• v.14 no.4
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• pp.52-59
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• 2001

미국 내에서 첨단 농업과 관련한 학문 연구 및 기술개발 활동이 가장 활발하며, 농산물의 수확 후 관리기술 등의 분야에서 세계적으로 명성이 높은 University of California, Davis에서 지난 2000년 10월 9일부터 200 1년 10월 7일까지 1년간 해외연수를 수행하였다. 연수 지도교수였던 식품공학과(Food Sci. & Technol.) 및 생물.농공학과(Bio. & Agric. Engin.) 소속의 Dr. John M. Krochta는 천연소재의 환경친화성 생고분자 (biopolymer ) 필름/ 피막의 제조 기술과 특성 평가에 관한 연구분야에서 이미 수많은 탁월한 연구성과를 축적한 저명 과학자로서, 실제 연수를 수행한 식품공학과 내의 Packaging & Biopolymer Film Lab.에서는 최근 10년 동안 주로 유가공 부산물인 유청 단백질(whey proteins )을 원료로 한 생고분자 필름/ 피막을 개발하여 각종 신선 농산물 및 가공식품에 대한 적용 가능성 연구를 수행하면서 다수의 연구논문과 저서, 특허를 배출하고 있었다. 필자는 연수기간동안 whey protein films의 산소 차단특성을 활용하여 기존 합성 고분자 재질의 산소 차단재를 대체할 수 있는 새로운 생고분자 포장재로서 whey protein coating의 제조 및 성능 평가에 관한 연구를 수행한바, 이에 간략히 그 내용과 결과를 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.192-193
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• 2015

음극방식은 피방식체를 일정 전위로 음극분극 하는 원리로써 외부전원을 인가하거나 비전위의 금속을 희생양극으로 연결하여 방식하는 방법이다. 해수 중에서 음극방식을 실시할 경우 음극 표면에 용존산소 환원반응과 수소발생반응이 일어나 $OH^-$ 이온이 발생하게 된다. 이러한 반응에 의해 생성되는 석회질 피막 (Calcareous deposit)은 강구조물의 부식방지를 위한 물리적인 방호벽 역할을 하면서 용존산소의 확산 및 이동을 억제하며, 전류밀도를 감소시킨다. Potentiostat 및 rectifier를 이용하여 정전위 및 정전류 조건에서 형성된 석회질 피막을 SEM, EDS, XRD를 통해 분석하고 이를 바탕으로 양극의 종류(Al, Zn) 및 1, 5, $10mA/m^2$의 전류밀도 조건에서 실제 강관에 형성된 석회질 피막의 메커니즘을 해명하였다. 또한 석회질 피막 형성 시 Steel Wire Mesh를 설치하여 그 영향에 대해서도 분석하였다. 석회질 피막의 내구성은 침지-자연전위 및 밀착성 테스트를 통해 평가되었다.