• 자원리싸이클링
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• 제16권4호
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• pp.47-60
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• 2007

현대생활은 플라스틱 없이는 성립되지 않으며, 폐플라스틱량도 방대하다. 한편 2003년부터 EPR(확대생산자책임)제도가 도입됨에 따라 생활계 혼합 폐플라스틱 발생량이 급증하였다. 플라스틱 리싸이클링에는 플라스틱-플라스틱 간의 선별이 기본으로 되어 있다. 플라스틱간의 선별기술 고도화가 폐플라스틱 재활용의 관건이라 하여도 과언이 아니다. 본고에서는 이와 같은 관점에서 플라스틱 상호선별에 초점을 맞추어, 연구동향과 실용화되어 있는 기술을 기술하고저 한다.

• 한국재료학회지
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• 제19권6호
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• pp.337-343
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• 2009

In this study, we optimized Pb-free Sn/Ni plating thickness and conditions were optimized to counteract the environmental regulations, such as RoHS and ELV(End-of Life Vehicles). The $B_{10}$ life verification method was also suggested to have been successful when used with the accelerated life test(ALT) for assessing Pb-free solder joint life of piezoelectric (PZT) ceramic resonator. In order to evaluate the solder joint life, a modified Norris-Landzberg equation and a Coffin-Manson equation were utilized. Test vehicles that were composed of 2520 PZT ceramic resonator on FR-4 PCB with Sn-3.0Ag-0.5Cu for ALT were manufactured as well. Thermal shock test was conducted with 1,500 cycles from $(-40{\pm}2)^{\circ}C$ to $(120{\pm}2)^{\circ}C$, and 30 minutes dwell time at each temperature, respectively. It was discovered that the thermal shock test is a very useful method in introducing the CTE mismatch caused by thermo-mechanical stress at the solder joints. The resonance frequency of test components was measured and observed the microsection views were also observed to confirm the crack generation of the solder joints.

• Journal of Welding and Joining
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• 제34권1호
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• pp.26-34
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• 2016

Automotive today has been transforming to an electronic product by adopting a lot of convenience and safety features, suggesting that joining materials and their mechanical reliabilities are getting more important. In this study, a Sn-Cu-Cr-Ca solder composition having a high melting temperature ($>230^{\circ}C$) was fabricated and its joint properties and reliability was investigated with an aim to evaluate the suitability as a joining material for electronics of engine room. Furthermore, mechanical properties change under complex environment were compared with several existing solder compositions. As a result of contact angle measurement, favorable spreadability of 84% was shown and the average shear strength manufactured with corresponding composition solder paste was $1.9kg/mm^2$. Also, thermo-mechanical reliability by thermal shock and vibration test was compared with that of the representative high temperature solder materials such as Sn-3.5Ag, Sn-0.7Cu, and Sn-5.0Sb. In order to fabricate the test module, solder balls were made in joints with ENIG-finished BGA and then the BGA chip was reflowed on the OPS-finished PCB pattern. During the environmental tests, resistance change was continuously monitored and the joint strength was examined after tests. Sn-3.5Ag alloy exhibited the biggest degradation rate in resistance and shear stress and Sn-0.7Cu resulted in a relatively stable reliability against thermo-mechanical stress coming from thermal shock and vibration.

• 한국해양공학회지
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• 제24권5호
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• pp.60-66
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• 2010

Zinc has a number of characteristics that make it well suited for use as a coating to protecting iron and steel products from corrosion. Its excellent corrosion resistance in most environments accounts for its successful use as a protective coating on a variety of products and in many exposure conditions. The excellent field performance of zinc coatings results from their ability to form dense, adherent films that corrode at a rate that ranges from 1% to 10% of the corrosion rate of ferrous materials, depending on the environment. Recently, EU RoHS and EU ELV prohibited the use of materials that adversely affect the environment, such as Pb, Hg, Cd, and $Cr^{+6}$. In this study, environmentally-friendly, Cr-free solutions (epoxy solution, acrylic solution, and urethane solution S-700) and organic/inorganic solution with Si; LRO-317) were used to evaluate the corrosion resistance of zinc-coated steel subjected to a saltwater spray for 72 hours. The coating of urethane solution (S-700) was best among the three kinds of solution with heat treatment during five minutes at $190^{\circ}F$. Test specimens with S-700 and LRO-317 coating were heat treated in a drying oven at 170, 180, 190, 200, and $210^{\circ}C$ for five minutes. The results show that the optimum corrosion resistance was $190^{\circ}C$ in EGI and $170^{\circ}C$ in HDGI, respectively.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.239.2-239.2
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• 2011

치과재료의 개발은 치과 치료 기술에 있어서 가장 중요한 요소이며, 현재 일반화되고 있는 치과 치료 기술 중 하나가 임플란트 시술이다. 임플란트의 기술 개발은 주로 임플란트 나사의 표면개질을 통한 기능개선에 초점을 ��추어 진행되어지고 있다. 본 연구에서는 Ti 임플란트 표면상에 양극산화법을 적용하여 다양한 지름 및 기공 크기를 갖는 $TiO_2$ 나노튜브를 제조하여 전자빔 조사를 통한 표면개질시 그 특성에 관한 연구를 수행하였다. 특히 전자빔 조사가 Ti/$TiO_2$ 나노튜브 표면상에 존재 가능한 조골세포의 성장 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 양극산화법을 이용한 Ti/$TiO_2$ 나노튜브는 전해질로서 HF와 $NH_4F$를 사용하였으며, 20-80 V의 인가 전압하에서 내경 약 80 nm, 외경 약 124 nm 및 길이 약 280 nm-14 ${\mu}m$의 비교적 균질한 지름 및 분포를 갖는 Ti/$TiO_2$ 나노튜브를 제조하였다. 전자빔 조사는 EB-Tech (대전, 한국)의 electron-beam accelerator(Model ELV-4)를 이용하였으며, 1.0 MeV의 빔 에너지로 총 흡수선량이 50 kGy, 500 kGy 및 5,000 kGy로 조사하였다. 전자빔을 조사하기 전 후 Ti/$TiO_2$ 나노튜브 표면상에 조골세포주(Osteoblast cell)의 배양시간의 변화에 따른 효과를 연구한 결과 배양 전 후 전자빔 조사선량의 증가에 따라 조골세포의 흡착률이 증가함을 확인할 수 있었다. 특히 HF전해질을 이용한 $TiO_2$ 나노튜브의 경우 5,000 kGy 조사선량의 전자빔을 조사한 후 조골세포 흡착률이 약 160% 증가하는 결과를 얻을 수 있었다. 전자빔 조사 전 후 조골세포 흡착률의 변화원인은 전자빔 조사 유무에 따른 $Ti^{3+}$와 $Ti^{4+}$의 변화에 기인함을 규명하였다. 이러한 결과는 향후 임플란트용 Ti/$TiO_2$ 나노튜브의 표면 개질시 전자빔의 유용성을 제시한다고 할 수 있다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.77-77
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• 2009

ELV(; End of Life Vehicles)를 비롯한 최근 환경 동향은 자동차 전장 모듈에 대하여 다양한 무연 솔더 적용을 요구하고 있다. 특히 자동차 엔진룸과 트랜스미션은 가동 중 고온 및 진동의 지속적인 영향을 받기 때문에 이와 유사한 환경에서의 신뢰성 연구가 필요한 시점이다. 이에 본 연구에서는 Sn3.5Ag, Sn0.7Cu, Sn5.0Sb 솔더 조성에 대하여 복합환경 조건하에서 접합부 신뢰성을 평가하였다. 복합환경을 구현하기 위하여 $-40{\sim}150^{\circ}C$ 범위의 온도 사이클과 랜덤 진동을 동시에 인가하였으며, 진동 가속도 3G, 진동주파수는 10~1000Hz 로 설정하여 자동차 환경을 충족하였다. 복합시험의 1 cycle 은 20 시간이며, 총 120 시간의 시험 동안 진동의 영향 및 진동과 고온이 동시에 작용하였을 경우의 영향에 대해 비교하였다. 테스트 모듈 제작을 위해 450 um 의 솔더볼이 적용되었으며, 각 조성의 솔더볼을 이용하여 BGA test chip 제작하였고, 제작된 BGA test chip 은 다시 daisy chain PCB 위에 실장 및 리플로우 공정을 통해 접합되었다. 테스트 동안 In-situ 로 저항의 변화를 관찰하여 파단의 유무를 판단하였고 전자주사현미경을 통해 파괴 기전을 평가하였다. 복합시험 시간에 따른 전단강도를 측정하였으며, 각 조성에 대하여 상이한 전단강도 변화를 관찰하였다. 계면 IMC 형상은 전단강도 변화에 영향을 주었으며, 특히 높은 온도가 IMC 성장을 촉진시켜 전단강도 감소에 영향을 주었다. 본 복합환경 시험 조건에서는 Sn0.7Cu 가 가장 안정적이었으며, 파단면을 관찰한 결과 연성파괴 모드가 관찰되었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제31권5호
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• pp.54-58
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• 2013

Joint properties of vehicle ECU (Electric Control Unit) module which was manufactured by using Sn-Cu-Cr-Ca alloy were investigated. A new solder which has a middle melting temperature about $231^{\circ}C$ was fabricated as the type of 300um solder ball and paste type. The prototype modules were made by reflow process and measured spreadability, wettability shear strength and estimated interface reaction. The spreadability of the alloy was about 84% from the measurement of contact angle of the solder ball and the wetting force was measured 2mN. The average shear strength of the module which was manufactured by using the solder paste, was 1.9 $kg/mm^2$. Also, the thickness of IMC(intermetallic compound) was evaluated with various aging temperature and time in order to understand Cr effect on Sn-0.7Cu solder. $Cu_6Sn_5$ IMC was formed between Cu pad and the solder alloy and the average thickness of the $Cu_6Sn_5$ IMC was measured about 4um and it was about 50% of thickness of $Cu_6Sn_5$ IMC in Sn-0.7Cu. It is expected to have a positive effect on reliability of the solder joint.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1729-1734
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• 2009

해마다 전 세계적으로 약 4천만 대, 우리나라에서는 약 55만 대의 자동차가 그 수명을 다하고 폐차장으로 보내지고 있다. 폐차에 의한 환경오염을 줄이기 위하여 각 국은 규제를 강화하고 있으며 EU(European Union)에서는 현재 84%에 머무르고 있는 재활용율을 2015년까지 95%로 올릴 것을 요구하고 있다. 자동차 중량의 75%를 차지하는 철은 95% 이상의 높은 재활용율을 보이고 있으나 나머지 25%를 구성하는 플라스틱, 유리 고무 등의 비금속류와 구리, 니켈 알루미늄 등의 비철금속류는 재활용율이 이에 미치지 못하고 있다. 따라서 95%의 재활용 요구를 만족시키기 위해서는 비철금속류의 재활용이 획기적으로 향상되어야 한다. 본 논문에서는 자동차에서 가장 많이 사용되는 비철금속인 구리와 니켈 재활용 향상을 통하여 전체 재활용율 변동을 산출하고자 한다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권2호
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• pp.23-30
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• 2019

폐자동차 범퍼 파쇄물 재활용을 위하여 색채선별법을 도입하였다. 색채선별법은 기존의 비중, 입도 차이에 의한 선별이 어려운 물질을 색상 차이를 이용한 카메라와 영상 분석기법으로 분리하는 선별법이다. 본 연구에서는 반응표면법 중 BBD (Box-Behnken Design)를 적용하여 실험을 계획하고 최적 조건을 도출하였다. 색채민감도, 피드투입량 및 입자크기의 영향을 분석하였으며, 회귀분석과 통계적인 방법에 기초하여 2차 반응 모델을 획득하였다. $R^2$ 및 p-value는 각각 99.56%, < 0.001로 타당하였으며, 추정된 최적조건은 색채민감도 32%, 피드투입 200 kg/h, 입자크기 33 mm 조건에서 94.1%의 회수율이 나올 것으로 예측하였다. 실제 실험을 통한 회수율은 93.8%로 나타나 해당 모델이 적절함을 확인하였다.

• 환경분석과 독성보건
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• 제21권4호
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• pp.209-219
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• 2018

In the areas of RoHS, WEEE, ELV and REACH, reinforcement of environmental regulations against harmful substances is a global trend not only in EC but also in all over the world. In the fields of Korea's major export products such as material parts, electrical and electronic products and automobile parts, we are responding to these regulations consistently. To develop reference material for analyzing lead and cadmium in paints, the candidate materials were produced through the screening process which separated shapes and sizes. To secure the traceability of the candidate materials produced, the characteristics and uncertainties are estimated by ICP-AES analysis using the primary reference material. The short-term and long-term stabilities also are evaluated in parallel. In order to calculate the final certification value of the candidate material, the verification were carried out by the performance evaluation through the comparison among the KOLAS (Korea Laboratory Accreditation Scheme) laboratories, and the CRM was produced in accordance with ISO Guide 35. The certified values and uncertainties of Pb and Cd of the final paint standard, determined according to the joint analysis among laboratories, are Pb [($191.4{\pm}3.1$) mg/kg, ($944.1{\pm}5.6$) mg/kg] and Cd [($45.0{\pm}2.6$) mg/kg, ($225.5{\pm}3.5$) mg/kg]. These standard materials were developed to enhance the reliability of measurement analysis, including the validity and traceability of measurement results. Also it is expected that the CRM will be used as QCM (quality control material) for the product design and the process monitoring, so that regulation and management of hazardous heavy metals can be systematically implemented.