• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.35-35
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• 2015

AZ31B 마그네슘 합금 판재를 이용하여 자동차 부품을 가공하는 경우에는 판재를 성형하고 이를 접합하여 복잡한 형태의 부품을 만들게 되는데, 대부분의 경우에서 전착도장 공정을 필수로 거치게 된다. 그리고 전착도장 공정은 기존의 자동차 생산 공정에 사용되는 도료 및 공정을 그대로 이용하여야 하며, 현재까지 연구된 결과에 의하면 마그네슘 소재의 전착도장은 전착도장 공정 전에 행해지는 화성처리 공정이 적절하게 처리되었다면 공정상 별다른 문제를 발생시키지 않는다. 즉 마그네슘의 화성처리는 전착도장 공정과 전착도장된 제품의 내식성에 매우 중요한 요소이다. 이러한 화성처리 공정은 화성처리 공정 전단계의 표면 전처리 공정에 크게 영향을 받게 되는데, 본 연구에서는 AZ31B 마그네슘 함금 판재의 전처리-화성처리-전착도장으로 구성되는 마그네슘 표면처리에 있어서 전처리 공정중 산에칭 공정이 화성처리-전착도장의 최종 물성에 미치는 영향에 관하여 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.36-36
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• 2015

AZ31B 마그네슘 합금 판재를 이용하여 자동차 부품을 가공하는 경우에는 판재를 성형하고 이를 접합하여 복잡한 형태의 부품을 만들게 되는데, 대부분의 경우에서 전착도장 공정을 필수로 거치게 된다. 그리고 전착도장 공정은 기존의 자동차 생산 공정에 사용되는 도료 및 공정을 그대로 이용하여야 하며, 현재까지 연구된 결과에 의하면 마그네슘 소재의 전착도장은 전착도장 공정 전에 행해지는 화성처리 공정이 적절하게 처리되었다면 공정상 별다른 문제를 발생시키지 않는다. 즉 마그네슘의 화성처리는 전착도장 공정과 전착도장된 제품의 내식성에 매우 중요한 요소이다. 이러한 화성처리 공정은 화성처리 공정 전단계의 표면 전처리 공정에 크게 영향을 받게 되는데, 본 연구에서는 AZ31B 마그네슘 함금 판재의 전처리-화성처리-전착도장으로 구성되는 마그네슘 표면처리에 있어서 전처리 공정중 산에칭 공정이 화성처리-전착도장의 최종 물성에 미치는 영향에 관하여 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.10a
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• pp.105-106
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• 2009

AZ31 (3% Al, 1% Zn) Mg 판재의 내식성 향상을 위해 Ti/Zr/Polymer 복합계의 Cr-free 화성처리 방법을 이용하였다. 염수분무시험을 통해 최고 72시간 ($5{\sim}10%$ 발청) 내식성이 나타남을 확인하였다. 화성피막의 내식성은 그 피막이 가진 성분, 균일도, 치밀도, 형상 및 두께에 의해 좌우되는 만큼 TEM, SEM을 통해 화성피막 구조가 내식성과 어떠한 관련이 있는지 조사하였다. 또한, 화성처리 전 단계 공정인 탈지와 산세 및 중화 공정의 변수 조절을 통해 전처리 공정이 최종 화성피막의 물성에 어떠한 영향을 미치는지 조사하였다. 탈지조건을 $35{\sim}40^{\circ}C$, 5분에서 $50{\sim}80^{\circ}C$, $10{\sim}20$분으로 변경 시 좀 더 균일한 외관을 얻을 수 있었고, 적절한 중화제 선택을 통해 화성피막을 균일하게 형성시킬 수 있었다. 투과전자현미경 결과로 미루어 화성피막의 두께보다 균일도와 치밀도가 내식성에 결정적인 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2022.07a
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• pp.149-152
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• 2022

최근 전기차의 기술 발전이 급속도로 증가함에 따라 이차전지의 수요가 증가하게 되었다. 그로인해 다량의 고품질 전지를 생산하기 위해 제조 공장이 가동되고 있지만 생산된 전지의 품질의 핵심이 되는 화성공정의 에이징 과정 진행 중 온도 관리에 실패할 경우, 전지의 폭발 및 화재의 위험이 있다. 본 논문은 이차전지를 생산하는 에이징 공정의 효율적인 온도 관리를 위해 목업 모형을 만들어 온도 센서를 통한 온도 수집 및 모니터링 시스템을 개발하고, 공조기 바람을 통해 전지의 온도가 변화하는 속도를 계산하고, 이상온도에 도달해 고온의 상태가 되었을 경우 주변 전지로 전달되는 열을 시뮬레이션 통한 효율적인 공조 대책을 제시하여 이차전지 생산의 품질 향상과 화재 예방을 통해 전기차 생산에 따른 리튬이온 전지의 수요 해결에 기여한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.44-44
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• 2018

칼라도장강판은 금속 제품의 제품화 공정 중에 도장 공정을 생략함으로 경제적이며, 제조공정 중 발생할 수 있는 VOCs(Volatile Organic Compounds)의 배출 염려가 없어 건축 및 가전 산업에 다용되고 있다. 칼라도장강판은 용융아연도금강판(GI), 전기아연도금강판(EGI), 용융알루미늄아연합금도금강판 등이 기재로 적용되고 있으며, 최근 마그네슘 성분이 첨가되는 고내식 도금강판 개발과 함께 고내식 도금강판을 이용한 칼라도장강판의 개발 및 수요 발굴을 위한 연구가 활발하게 진행 중에 있다. 칼라강판의 구성은 일반적으로 도막 밀착성 확보를 위한 화성처리층, 기재와 도막간의 밀착성과 내식성 개선을 위한 하도층(primer layer), 가공성, 내오염성, 의장성 등의 기능성 부여를 위한 상도층(top layer)의 구조로 도장되어 있다. 도료는 가공성, 내오염성, 경도 등의 기능성이 우수한 폴리에스테르 수지계가 가장 폭넓게 사용되고 경화제로는 멜라민 화합물과 이소시아네이트 화합물이 널리 사용되고 있다. 칼라도장 강판은 1970년대 이후 본격적으로 보급되어 사용되기 시작하였으며, 화성처리층은 밀착성과 내식성이 우수한 크로메이트처리가 널리 사용되고, 하도층은 방청성이 우수한 크로메이트계 방청 안료를 함유시킨 도료가 일반적이다. 그러나, 전기전자 제품에 적용되는 칼라도장강판은 2006년에 RoHS 규제의 시행과 더불어 6가 크롬 사용 제한의 영향으로 크롬프리 화성처리가 일반화되어 적용되고 있으며, 그 동안 6가 크롬 제안이 유보적이었던 건축용 칼라도장강판 또한 크롬프리 화성처리층 및 크로메이트계 방청 안료의 하도층 적용을 회피하고 있는 추세이다. 이에 따라, 고내식 합금도금강판을 기재로 사용하고 기존의 화성처리층과 하도층에 크롬프리 수지를 적용하는 연구개발이 활발하게 진행 중에 있다. 본 연구에서는 마그네슘이 첨가된 고내식 합금도금강판으로 Al-Mg-S i강판과 용융 Zn-Al-Mg 합금도금강판에 기존의 상용화 공정에서 사용되는 크롬계 및 크로프리 화성처리 적용 칼라도장강판에 대한 내식성 등 칼라도장강판의 특성에 대해 발표한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.44-44
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• 2011

마그네슘 합금은 낮은 비중의 경량화 금속 소재이며, 주로 주조 주조재 형태로 상당한 기간 활용되어 왔으며, 최근에는 포스코에서 AZ31 합금으로 판재를 생산하면서 판재상의 마그네슘 소재의 응용이 본격화되고 있다. 포스코에서 판재로 생산되는 합금은 AZ31합금이 주종이며, AZ61 합금의 경우도 일부 생산이 시도되고 있으며, 향후 다양한 합금의 판재의 개발이 진행될 예정이다. 마그네슘 합금은 화학적 활성이 커서 내식성 확보를 위한 표면처리가 필수적이며, 내식성의 확보가 상업적 적용을 위하여 필수적이다. 기존의 마그네슘 합금의 표면처리 방법은 주로 AZ91D의 다이캐스팅재에 집중되어 왔으며, 포스코에서 생산되는 AZ31의 스트립 캐스팅재의 표면처리는 합금의 차이로 인하여 새롭게 공정이 개발되어야 한다. AZ31 마그네슘 합금 판재는 경량화가 요구되는 분야에 사용되는 것을 목표로 설계되어 상업화가 추진되고 있으며, 이의 적용을 위해서는 마그네슘 판재의 내부식성을 제어하는 표면처리 공정이 필수적이다. 표면처리에서는 강판 및 알루미늄판재의 표면처리 공정에 이용되는 화성처리-전착도장 공정에 따라야 하겠지만, 산 용액에 매우 취약한 마그네슘 소재의 특성상 같은 처리 조건을 적용하기 어렵다. AZ31 마그네슘의 합금의 표면처리에서 자동차 공정에 적합한 화성처리는 본격적으로 연구되어 있지 않으며, 합금의 차이에 따른 표면거동이 다른 경향을 보인다. 자동차용 표면처리에서 AZ31에 적합한 화성처리 단일 공정을 확보하는 것이 중요하며, 또한 Al-Mg, Mg-Mg계 등 시스템 구성에 따른 연구개발이 필요할 것이다. 본 발표에서는 AZ31 판재를 이용한 자동차 부품 가공에서 고려하여야 하는 표면처리 이슈에 대하여 논하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.67-67
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• 2015

음극 아크 플라즈마 공정을 이용하여 증착된 AlTiN 코팅막의 공정 변화에 따른 물리적 특성 변화를 평가하였다. 또한 빗각 증착을 적용하여 제조한 AlTiN 코팅막의 특성을 평가하였다. Al-25at.%Ti 합금타겟을 음극 아크 소스에 장착하여 AlTiN 박막을 코팅하였다. 기판은 stainless steel(SUS304)과 초경(tungsten carbide; WC)을 사용하였다. 음극 아크 소스에 인가되는 전류가 낮을수록 AlTiN 코팅막 표면에 존재하는 거대입자의 밀도가 낮아졌으며, 공정 압력과 기판 전압이 높을수록 AlTiN 코팅막의 표면에 존재하는 거대입자의 밀도가 낮아지는 경향을 보였다. 코팅 공정 중 질소 유량을 변화했지만 AlTiN 코팅막의 특성은 변하지 았았다. AlTiN 코팅막 증착 시 빗각을 적용한 결과, $60^{\circ}$의 빗각을 적용한 다층 코팅막에서 약 33 GPa의 경도를 보였다. AlTiN 코팅막의 내산화성을 평가한 결과, $600^{\circ}C$이상에서 안정된 내산화성을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.10a
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• pp.157-157
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• 2009

Ni 도금액 내에 나노 크기의 Al 분말을 혼입 분산한 후 전기도금 공정을 이용하여 고온 내산화성 Ni-ncAl 복합층을 제조하였다. 도금액 내 나노 분말의 분산을 위한 다양한 시도가 이루어졌으며, 전착 후 도금층 내 나노 분말의 분포를 관찰하였다. 또한, 반복 열처리 테스트 후 나노 복합 도금층의 고온 내산화성을 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.45-45
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• 2011

마그네슘 합금은 상용 구조용 합금 중에서 비중이 1.74로 가장 낮아 경량화가 요구되는 분야에서 오랫동안 각광을 받아왔다. 그러나 마그네슘 합금은 상용 금속들 중에서 가장 화학적 활성이 커서 표면처리 후 내식성 확보가 필수적이다. 기존의 마그네슘 합금의 표면처리 방법은 주로 AZ91D의 다이캐스팅재에 집중되어 왔으며, 포스코에서 생산되는 AZ31의 스트립 캐스팅재의 표면처리는 합금의 차이로 인하여 공정이 새롭게 개발되어야 한다. 본 연구에서는 화성처리 공정에서 AZ31, AZ61, AZ91D의 합금 차이에 의한 화성피막의 특성을 고찰하였다.

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