완전화 박막은 박막의 구조를 원하는 목적에 최적이 되도록 제어하는 방법을 이용하여 만들어진 박막을 의미하는 것으로 금속이나 화합물 박막을 제조하되 각종 구조 제어 Tool을 이용하여 나노화나 다층화 및 치밀화를 통해 구현될 수 있다. 최근 고성능의 증착 및 제어 Tool이 개발되고 스침각 증착 (Glancing Angle Deposition; GLAD) 방법 등의 기술이 개발되면서 User-defined 박막을 통해 User-friendly 응용을 위한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 완전화 박막 구현을 위한 연구동향을 파악하고 완전화 박막 제조를 위한 기술적 과제와 몇 가지의 시도에 대한 기초 연구 자료를 소개한다.

Films of CrAlN and CrZrN were deposited on a steel substrate by closed field unbalanced magnetron sputtering, and their oxidation behaviors were investigated. CrAlN films consisted of dense, polycrystalline CrN and AlN fine columns. The formed oxides consisted primarily of crystalline $Cr_2O_3$ incorporated with $Al_2O_3$. The oxide layers were thin and compact so as to make CrAlN films more protective than CrN films. In case of CrZrN films, Zr atoms were dissolved in the CrN phase. Zr atoms advantageously refined the columnar structure, reduced the surface roughness, and increased the micro-hardness. However, the addition of Zr did not increased oxidation resistance, mainly because Zr was not a protective element. All the deposited films displayed relatively good oxidation resistance, owing to the formation of the highly protective $Cr_2O_3$ on their surface. The $Cr_{40}Zr_9N$ and $Cr_{31}Zr_{16}N$ films oxidized to $Cr_2O_3$ as the major phase and ${\alpha}-ZrO_2$ as the minor one, whereas the CrN film oxidized to $Cr_2O_3$.

고분자 전해질 연료전지용 분리판은 가격비와 중량비가 높아 부품 가격 및 중량을 낮출 경우 파급 효과가 높을 것으로 예상된다. 일반적인 금속판들은 연료전지 스택 내의 산성 분위기에서 존재하므로 표면 부식이 쉽게 발행한다. 본 연구에서는 연료전지의 사용환경을 고려하여 금속판의 부식방지 및 표면특성 향상을 위해 그라핀을 코팅하였으며, 연료전지 스택 내부와 유사한 산화성 분위기를 모사하여 전기화학적 특성을 분석하였다.

알루미늄은 높은 내부식성과 우수한 물리적 특성으로 철강 제품의 부식방지를 위한 표면처리와 항공 우주분야 소재로 각광을 받아왔다. 알루미늄을 철강 제품의 부식방지를 위한 표면처리 소재로 사용되는 경우 비교적 두껍게(15 ${\mu}m$ 이상) 코팅된다. 본 연구에서는 얇은 두께(3 ${\mu}m$ 이하)의 알루미늄 박막을 이용하여 높은 내식성을 갖는 코팅 공정을 개발하고자 한다. 물리기상증착으로 코팅되는 대부분의 금속은 주상정 구조를 갖는다. 주상정 구조는 grain boundary에 공극이 존재하고, 이 공극을 통해서 부식을 일으키는 물질이 보호막과 모재의 계면으로 침투하여 모재가 부식을 일으킨다. 스퍼터링 공정을 제어하여 알루미늄 박막의 공극 발생을 억제하여 보호막으로서의 기능을 향상할 수 있는 방법을 제안한다. 알루미늄 코팅을 위해서 magnetron sputtering을 이용하였으며, 기판은 냉연강판을 사용하였다. 냉연강판위에 코팅된 알루미늄 박막을 분석한 결과, 스퍼터링 소스에 역방향 자기장을 인가하여 코팅한 알루미늄 박막이 염수분무 120 시간 후에도 적청이 발생하지 않는 우수한 내식성을 보였다.

Surface hardening mechanism of AA 2024 was investigated when shot peeningprocess with shot ball of Zn alloy was applied. Zn alloy was transferred into surface region of AA 2024, forming lamellar structure of Al and Zn phase. Nanocrystallization of AA 2024 and alloyed Zn phase was achieved by the different mechanisms. Furthermore, precipitations in AA 2024 remained undissolved. Lamellar structure with different nano-sized grains of two different phase and randomly distributed precipitations contributed to the surface hardening.

본 연구에서는 기존 기판에 배선 형성 방법과 비교하여 매우 간단한 방법으로 배선을 기판 안에 함몰시키는 방법을 개발하였다. Gravure Offset Printing 방법으로 제작한 4 ${\mu}m$ 높이의 Ag 배선을 함몰하여 100 nm 로 만듬으로써 95% 이상이 기판 내부로 함몰되었음을 확인할 수 있었고, 함몰 전후의 면저항 값이 변화되지 않음을 확인할 수 있었다. 본 제작한 배선 함몰형 유연 기판은 각종 회로에 적용할 수 있고, 그 뿐만이 아니라 투명전극에 대한 보조 전극으로 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

Improvement of the photovoltaic efficiency via exposure of organic solar cells to solvent-vapor at room temperature is reported. Carbon disulfide ($CS_2$) vapor treatment can induce Poly(3-hexylthiophene) (P3HT) self-organization into ordered structure leading to enhanced hole transport and light absorption. The power conversion efficiency (PCE) of the organic solar cells can be increased from 0.89 to 1.67% by solvent-vapor treatment.

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.

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.

각종산업의 건축자재, 전기기기 등의 분야에서 내식성 향상용 표면처리 도금재로 가장 많이 사용되고 있는 아연과 실용금속 중 가장 가벼우면서 비강도 및 치수 안정성이 뛰어난 Mg을 사용하여 Zn-Mg의 합금 박막을 제작하였다. 여기서는 Zn, Mg 단일 박막의 밀착성과 내식성의 한계점을 극복하기 위해서 모재와 코팅층 사이에 Al을 삽입하여 (Zn-Mg)/Al 합금 박막을 형성시켰다. 또한 박막의 증착과정 중 이들 막의 제어는 바이아스 전압을 일정하게 하고 진공도를 변수로 하였고, 진공도에 따라 달라지는 쳄버내의 가스 입자가 흡착 인히비터로 작용해서 박막의 몰포로지와 결정배향성의 구조에 중요한 영향을 준다는 것을 확인하였다. 그리고 이들 박막의 내식성과 밀착성에 미치는 몰포로지나 결정배향성과의 상관관계를 규명하여 최적의 코팅 프로세스를 결정하므로써 중간층 유무별 Zn계 합금박막의 기초적인 제작설계 지침을 제공하였다.

The effect of solution acidity and organic additives, polyethylene glycol (PEG), on the trivalent chromium electroplating was systematically investigated in the view point of solution stability, electroreduction of trivalent chromium ions and characterization of deposition layer. It was found that, the concentration of fraction chromium complexes in the trivalent chromium bath containing formic acid is strongly depended on pH value. PEG molecules were stable in trivalent chromium bath containing formic acid via studies on electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) and UV-Vis. However, the presence of PEG molecules decreased the reductive current of hydrogen evolution, increasing of current efficiency higher about 10 % compared with solutions without PEG. Moreover, PEG additives developed the nodular morphology during electroreduction of trivalent chromium ions with the increase of solution acidity and enhanced its current efficiency by maintaining the consumption of complexant, formic acid, at a low speed. In this study, the effect of solution acidity was emphasized important, there, it controlled the formation of complexes in the solution, cathodic film (CF) during deposition, and properties of deposited layer. By electrochemical quartz crystal microbalance (EQCM), studies show that chromium electrodeposition occurs via the formation of intermediate complexes and adsorption on the cathode surface, which hinder the penetration of ions from bulk solution to the cathode surface.

본 연구에서는 Fe계 합금전주도금 미세부품 및 금형 제조에 사용되는 전주용 Fe계 합금도금 기술을 개발을 위해 Fe-Ni 및 Fe-Ni-W 합금 전기도금에 대한 속도론적 고찰을 통해 Fe-Ni 합금도금층 내의 Fe과 Ni, Fe-Ni-W 합금 도금층 내의 Fe, Ni, W 성분 함유량에 대한 각각의 공정 제어인자를 규명하였다. Fe-Ni합금과 Fe-Ni-W합금도금층 구현에 있어 합금도금액의 합성, 최적 전류밀도 범위 도출, 합금도금층의 표면거칠기 및 경도 확보를 위한 공정조건 확립 등을 수행하였고, 전주(electroforming)를 이용하여 마이크로 기어 및 금형을 제조하였다.

본 연구에서는 전해 구리도금막과 SiN 피복층 사이의 힐락 (Hillock) 및 보이드 (Void) 결함에 미치는 전해 구리도금 공정 및 CVD SiN 피복층 증착 전 NH3 플라즈마 처리 효과에 대해 연구하였다. SiN 피복층 증착전 NH3 플라즈마 효과를 정량화하기 위해 실험계획법을 이용해 NH3 플라즈마 공정 인자가 힐락 결함의 밀도에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. 실험결과, 힐락 결함의 밀도는 NH3 플라즈마 인가 시간에 비례한다는 것을 알았다. 보이드 결함의 경우, 구리 씨앗층 및 NH3 플라즈마 조건의 최적화를 통해 구리 씨앗층의 표면 조도를 최소화할 경우 보이드 결함이 최소화된다는 것을 알 수 있었다. 이는 구리 씨앗층의 표면 조도를 최소화함에 따라 전해 구리도금막의 결정립 크기가 커져 결정립 계면에 존재하는 불순물 양이 줄어들었기 때문인 것으로 사료된다.

도금 시뮬레이션 기법은 도금 용액 개발에서부터 도금설비 제작, 공정 최적화 및 trouble shooting에 이르기까지 도금 산업 전반에서 응용이 될 수 있다. 현재 우리나라에서는 도금 시뮬레이션을 연구하는 연구자나 적용하여 사용하는 도금 업체는 매우 드물다. 본 발표에서는 도금 시뮬레이션 기법에 대한 이론과 절차 등을 설명하고 시뮬레이션 기법을 적용하여 공정 최적화나 도금 두께 균일화를 이룬 몇 가지 사례에 대하여 소개하고자 하였다.

금속의 원자재 가격 상승으로 인하여 도금산업에서는 도금두께 균일도에 대한 정밀도를 더욱 요구하게 되었다. 특히, PCB(Printed Circuit Board) 산업에서는 초소형, 고밀집 제품이 주를 이루고 있기 때문에 도금두께를 정밀하게 제어하기에는 어려움이 따른다. 이에 PCB panel 제품에 대한 도금두께를 정밀하게 제어하기 위해 시뮬레이션을 이용하여 차폐판을 최적 설계하였다. 시뮬레이션의 정확도를 향상시키기 위하여 RDE(Rotaing Disk Electrode) 시스템을 사용하여 도금용액에 대한 전기화학 분석을 진행하였다. 27인치 PCB 제품에 대하여 차폐판을 적용한 결과, 기존에 비해 전류밀도분포 균일도가 약 20% 정도 향상되었다.

자동차 후드, 라디에이터그릴(R/Grill), 범퍼, 아웃도어핸들 등 도장 도금 부품소재의 치핑시험법을 재정립 하였다. 시간에 따른 열화(100~1500hr)에 따라 도막 경도, 탄성율, Tg, 층간 부착성 등 물리적 특성 관찰하였고 제논시험기를 이용하여 재현시험을 행하였다. 국내에서 유일한 싱글/멀티 치핑기에 의한 치핑인자(속도, 비석, 각도 등) 분석 및 실제 주행차량의 분석을 통한 치핑의 주요원인을 밝혀냈다. 외산과 국산을 비교하여 속도별 치핑현상을 파악하였고, 마모 마찰열의 상승을 최소화와 원마도(R)의 최적조건을 찾아내었다.

본 연구는 태양전지의 광학적 효율 개선을 위한 표면처리에 관한 것으로써 유리 기판에 대해 반응성 이온 식각을 이용한 플라즈마 건식 표면처리를 진행하였다. 플라즈마 표면처리 조건의 변화에 따라 다양한 표면 요철을 형성하였으며, 이러한 요철의 조도에 따라 변화하는 광학적 특성을 관찰하였다. 또한 이러한 과정 중 식각 반응을 억제하는 inhibitor 막의 형성 기구와 inhibitor 막의 제거 기구에 대해서 규명하였으며 광학적 특성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 표면처리 조건을 도출하였다.

Nickel-ceramics nanocomposite coatings can be applied as the wear resistance coating, corrosion protection of underlying materials, and decorative coatings. Hence, Nickel based nanocomposite coatings, especially Ni-SiC, have been extensively studied in recent years. However, more often agglomeration problem of the nanoparticles in the nickel matrix can cause deterioration of the mechanical properties rather than improvement. The homogeneous distribution of the nanoparticles in the matrix coating is still being challenging. In this experiment, electrochemical deposition of Ni-SiC composite coating was done in presence of ultrasound. The effects of different ultrasonic powers and frequencies on the nanoparticle dispersion were studied. The electrodeposition was carried out in nickel sulfamate bath by applying pulse current technique. Compared to the conventional mechanical stirring technique to prevent nanoparticles agglomeration and sedimentation during composite electrodeposition, the aid of ultrasonic dispersion along with mechanical stirring has been found to be more effective not only for the nanoparticles dispersion, but also for the mechanical properties of the electrodeposited coatings. Nanoparticles were found to be distributed homogeneously with reduced agglomeration. The microstructure of the composite coating has also been changed, allowing some random orientations of the nickel crystallite grain growths, smooth surface, and finer grains. As a consequence, better mechanical properties of the composites were observed.

성형, 감성 표면처리 및 보호막 코팅 기술로 이루어진 이동통신기기용 외장부품의 제조기반기술을 혁신하기 위하여 원천성이 있는 각 요소 기술간의 연계성에 대해서 연구하였다. 요소 기술간 융합은 외장부품의 다양한 특성을 향상시킬 수 있다. 이는 이동통신기기용 외장부품 제조 기술의 혁신을 가능하게 할 것이다.

실리카 나노입자를 분산시킨 기능성 코팅 소재를 개발하였다. 본 기능성 코팅 소재는 마그내슘 판재에 적용하여 내스크래치 및 내부식성을 향상시키기 위한 것이다. 최근 마그네슘 판재는 스마트 폰 및 이동통신 기기의 외장재소재로 각광을 받고 있다. 그러나 표면의 기계적 강도가 약하고, 특히 수분에 의한 부식이 심각하여 사용에 많은 제한을 받고 있다. 본 연구에서는 실리카 나노입자가 분산된 유무기 하이브리드 코팅을 적용하여 기계적 강도 및 내부식성을 향상하고자 하였다. 분산하는 나노입자의 크기를 달리하여 코팅층으로부터 각각 다른 물리적 화학적 특성을 유도할 수 있었다. 각 코팅 층의 특성은 연필경도, 기판 휨 각도, 그리고 electrochemical impedance spectroscopy 등을 이용하여 평가하였고, 최종적으로 휴대폰 신뢰성 평가 기법을 적용하여 상용화 적용성도 평가하였다.

니켈 알러지를 일으키지 않는 전주 부품 개발을 위해 Ni을 대체할 수 있는 전주 소재로 Ni-Fe 합금과 Fe에 대한 전주 공정을 개발하였다. Ni-Fe 합금 전주의 경우 전주품의 표면 내식성 강화를 위해 Cr 나노입자를 이용한 복합전주를 실시하여, Ni 전주품과 내부식성, 니켈 용출 비교 분석 실험을 하였다. 또한 Ni을 완전히 배제하기 위해 새로운 시도로서 순 Fe 전주 공정 기술을 개발하였다. 제조된 Fe 전주품의 내식성 향상을 위한 실리카 코팅 등의 표면처리에 대한 효과도 분석하였다.

금속:유전체 나노복합체 박막에서 발현되는 국소 표면 플라즈몬 공진특성을 효과적으로 제어하기 위해 코어-쉘 구조를 갖는 나노입자 형성 공정이 물리기상증착법을 이용하여 시도되었다. 선택적 증착 현상에 착안하여 Au와 강한 결합력을 나타내는 sulphur를 포함하는 ZnS 반도체 재료를 모델시스템으로 선정하였다. 교번증착법의 상대적 순서를 변화시켜 가며 Au입자 및 Au-ZnS 코어-쉘 입자의 형성거동을 광흡수 곡선과 TEM 분석을 통해 관찰하였다. Au단일입자에 비해 Au-ZnS 코어-쉘 나노입자는 ZnS 층의 상대적 두께조절에 의해 공진파장의 광범위한 제어가 용이해지고 국부전기장 증폭현상도 강화되는 것으로 확인되었다.

퍼멀로이의 내식성, 기계적 성질 등을 증가시키기 위해 복합도금을 실시하였다. 실리카 나노분말의 분산특성을 Zeta potential을 이용하여 측정하였으며 알칼리 도금액에서 퍼멀로이-실리카 복합도금을 실시하였다. 실리카 나노분말의 응집을 최소로 하기 위하여 전극의 RPM 변화, 첨가제와 초음파의 복합처리에 따른 변화, 전류 밀도 변화를 살펴보았다.

마그네슘 판재의 온간 스프링백 거동 예측을 위한 재료 거동 모델을 고찰하였다. V-굽힘 시험에 관한 기존 문헌의 결과와 비교하여 재료 모델의 타당성을 토하였다. 스프링백 거동의 정량화를 위해 온간 S-rail 프레스금형에 의한 성형 시험을 수행하였다. 성형 시험은 다양한 온도, 속도, 성형깊이 조건에서 수행하였으며 시험 결과를 서로 비교하였다. 재료 모델을 사용하여 S-레일 성형에 따른 스프링백 예측을 위한 유한요소해석을 수행하고 그 결과를 시험 측정값과 비교하였다. 이로부터 재료 모델의 한계와 가능성을 고찰하였다.

표면처리는 전기적, 물리적, 화학적 처리방법 등을 통해 보호표면을 생성시킴으로서 재료의 외관미화, 내마모성, 전기절연, 전기전도성 부여 등의 폭넓은 목적을 달성시키고자 하는 일련의 조작을 말한다. 최근 스마트 휴대폰으로 대표되는 이동통신기기 산업의 빠른 성장으로 인하여 이들 기기를 보호하기 위한 표면 처리기술도 함께 발전하고 있다. 그중 대표적인 것이 나노기술을 융합한 보호막 도장기술이다. 나노입자를 분산하거나 나노상(phase)을 융합하여 제품의 표면에 보호막을 도장하는 기술이며, 그 주된 목적은 내 스크래치, 내 부식 등의 물리 화학적 보호기능을 수행하도록 층(layer)을 형성하는 것이다. 본 연구에서는 제조된 실리카 나노입자와 유기물을 사용하여 휴대폰 케이스에 도장막을 형성하였고, Scratch, Wear, hardness Test등의 분석을 통하여 유무기 하이브리드 도장막의 특성을 평가하였다.

최근 스마트 휴대폰으로 대표되는 이동통신기기 산업의 빠른 성장으로 인하여 이들 기기를 보호하기 위한 표면 처리기술이 함께 발전하고 있다. 그중 대표적인 것이 나노기술을 융합한 보호막 도장 기술이다. 본 연구에서는 마그네슘 기판과 플라스틱 케이스 소재 위에 유무기 하이브리드 도장막을 형성시키고, 도장막의 실리카 조성에 따른 물리화학적 변화 거동을 관찰하였다. 특히, 실리카 나노입자가 첨가된 실리카 졸 용액과 UV 경화수지를 다른 비율로 혼합한 나노형 하이브리드 코팅용액을 사용하였으며, 딥 코팅과 스프레이 코팅법을 개별적으로 이용하여 형성한 유무기 하이브리드 코팅층의 경도와 내지문 특성을 중점적으로 조사하였다. 이러한 연구를 통하여 유무기 하이브리드 코팅층 형성에서 실리카 졸의 역할과 최적 물성확보를 위한 근거를 마련하였다.

Hot-rolled steel plates of SPHC and SS400 were oxidized at 600, 750 and $900^{\circ}C$ for 2hr in air. With an increase in oxidation temperature, their oxidation rates increased, being accompanied with formation of pores and cracks in the thickened oxide scales that were non-adherent. The SPHC steels that were manufactured by either the arc furnace or the blast furnace displayed similar oxidation rates, indicating that their oxidation rates were insensitive to the manufacturing processes. The medium-carbon SS400 steel displayed a little faster oxidation rates than the low-carbon SS400 steel, indicating that the carbon content did not significantly influence the oxidation rates.

저비용, 고효율, 안정적 수급이 가능한 전력 에너지원이 요구되면서 석탄이 새로운 에너지원으로 급부상하게 됨에 따라 차세대 친환경 석탄화력 발전기술인 IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle) 발전 시스템 의 개발이 필요하게 되었다. 석탄가스화 공정(IGCC: integrated coal gasification combined cycle)은 석탄을 가스화한 후 이를 이용하여 복합발전소를 운전하는 발전기술로서 석탄을 고온, 고압아래에서 수소와 일산화탄소를 주성분으로 한 합성가스로 전환한 뒤 합성가스 중에 포함 된 분진과 황 화합물 등 유해물질을 제거하고 천연가스와 유사한 수준으로 정제하여 전기를 생산하는 친환경 발전 기술이다.

water cavitation peening(WCP)은 water jet 과정으로 인한 cavitation이 발생할 때, 금속표면 cavitation 현상에 의해 재료표면의 잔류응력과 경도 등의 물성을 변화시키게 되며, 그로 인해 생긴 잔류 응력으로 재료의 내구성 및 수명을 향상시키는 기술이다. 최근에는 water jet을 이용한 장치들이 건설 분야, 일반기계분야, 컷팅 공정, 분쇄 등 다양한 분야에서도 사용되고있다. 그러나 water jet을 이용한 peening은 소개 된지 20여년이 경과했음에도 불구하고 연구 및 개발 내용은 shot peening에 비해 아직 초기 단계이다. water cavitation peening은 기존의 피닝 방법의 단점을 보완 할 뿐만 아니라 환경적인 측면에서도 그 가치가 크다. 아직은 다른 peening 기법 보다 잔류압축응력 부가 측면에서 그 효과가 떨어지지만, water cavitation peening은 열에 영향을 받는 영역이 생성되지 않으며, 기계의 표면 가공을 하는 동안 어떤 미세한 먼지도 생성하지 않아 친환경적이다. 또한 복잡한 외형을 가지는 부품 및 내면에 적용성이 뛰어나고, 표면 정밀도 저하가 낮다는 장점이 있다. 본 연구에서는 조류발전용 블레이드의 재료로 사용하려는 동합금에 대하여 증류수 내에서 water cavitation peening 시간, 거리, 파형 등의 변수를 적용하여 최적 조건을 찾고, 다양한 전기화학적 실험을 실시하였으며, water cavitation peening 부의 부식특성을 평가 하였다. ASTM-G32 규정에 의거하여 압전효과를 용한 진동발생 장치(RB 111-CE)를 이용하여 동합금 표면에 water cavitation peening을 실시하고, 실험 후 표면의 손상거동을 관찰하기 위하여 3D현미경 및 전자주사현미경(SEM)을 사용하였다. 물성치 변화를 확인하기 위하여 SHIMADZU사의 HVM-2 Model의 비커스 경도기를 이용하여 표면 경도값을 측정하였다. 전기화학실험은 각 3회 이상 실시하였으며, Tafel 분석결과로 부식전류밀도와 부식전위의 평균, 부식전위를 알 수 있었고, 음분극 실험결과, 용존산소 환원반응에 의한 농도분극에서 수소가스발생에 의한 활성화 분극으로 진행되는 변곡점을 확일 할 수 있었다.

세계 기후 변화와 불안정한 유가 변화에 대응하고 국내산업의 저탄소 녹색성장을 위해 신재생에너지 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 해양에너지 중에서 조류발전은 대규모 댐을 건설할 필요가 없어 비용이 적게 소요되고 특히 날씨 변화나 계절에 관계가 없고, 발전량이 예측 가능하므로 신뢰성 있는 에너지원으로 적용이 가능하다. 조류발전기 블레이드에 폴리머계 복합재료와 스테인리스강이 대부분인데, 이 재료는 특정 회사에서만 제작 가능하며, 충격에 약하고, 균열전파 속도가 빠르며, 대단히 고가이며, 수입에 의존하고 있는 실정이다. 이러한 조류발전에 사용되는 블레이드는 가혹한 부식, 캐비테이션 그리고 침식환경에 노출되어 있어 내구성이 우수한 제품개발이 대단히 중요하며, 조류발전 블레이드를 동합금으로 제작시, 내식성이 뛰어나며 구리의 특성상 해양생물 서식을 방지할 수 있고, 내캐비테이션 특성, 내구성, 가공성 및 유지보수가 용이한 장점이 있다. 이러한 동합금에 WC-27NiCr와 WC-10Co4Cr를 초고속 화염용사(HVOF)를 이용하여 코팅층의 캐비테이션 특성 및 전기화학적 거동을 연구하였다. 본 연구에서는 조류발전용 블레이드의 재료로 사용하려는 동합금에 WC-27NiCr와 WC-10Co4Cr이 용사코팅된 시험편을 사용하였다. 다채널 부식시험기인 WonA-tech WMPG-1000을 이용하여, 자연전위를 측정하였으며, 분극실험은 자체 제작한 홀더를 사용하여 $0.3318cm^2$를 노출 시켜 실험하였다. 기준전극은 은/염화은 전극을, 대극은 백금 전극을 사용하였다. 양분극과 음분극 실험을 통해 개로전위에서의 부식거동을 확인하였고, 정전위 실험도 실시하였다. 실험 종료 후 3D현미경 및 전자주사현미경(SEM)을 사용하여 코팅층 표면의 손상거동을 관찰하였다. 캐비테이션 실험은 ASTM-G32 규정에 의거하여 압전효과를 용한 진동발생 장치(RB 111-CE)를 사용하였다. 수조는 전기화학적 부식의 영향을 고려하여 아크릴로 제작하였고, 시험편은 실험장비에 맞게 파인커팅머신을 이용하여 $20mm{\times}20mm$로 절단하여 사용하였으며 혼과 대향하도록 하여 1mm 간격을 두어 실험하였다. 실험 실시 전, 미소전자저울을 사용하여 무게감소량을 측정하였으며 표면관찰을 통하여 캐비테이션 거동을 관찰하였다.

플라즈마 공정 중에 발생하는 플라즈마 누설은 챔버 압력의 변화를 초래하여 증착 또는 식각 중인 박막패턴을 손상시킨다. 따라서 플라즈마 누설을 실시간으로 탐지하는 것이 요구되며, 본 연구에서는 광방사분광기 (Optical emisison spectroscopy), 신경망, 그리고 제어차트를 결합한 플라즈마 누설의 인-시츄 탐지기술을 보고한다. 비교평가 결과 소수의 라디칼 정보를 감시하는 것보다 신경망 모델로부터의 예측정보를 이용할 때 보다 증진된 누설탐지 성능을 확인하였다.

펄스드 플라즈마를 이용하여 실리콘 나이트라이드를 증착 하였다. 소스전력과 duty ratio의 변화에 따른 이온에너지와 굴절률을 실험적으로 고찰하였으며, duty ratio의 감소에 따라 굴절률이 감소하였다. 이온에너지변수의 굴절률에의 영향은 신경망 모델을 개발하여 살펴보았다.

플라즈마 감시를 위한 신경망 진단 모델을 개발한다. 이를 위해 광반사분광기, 웨이브릿, 주인자 분석, 그리고 신경망이 이용되었다. 플라즈마 식각공정데이터에 적용하여 비교 평가한 결과 모델의 예측성능이 식각특성, 분산비율, 그리고 웨이브릿의 종류에 따라 다름을 확인하였다. 개발된 모델은 웨이퍼 단위의 플라즈마 감시시스템의 개발에 응용될 수 있다.

도막의 건조는 용액의 조건, 설비특성, 제품의 요구특성에 맞게 다양하게 적용되고 있다. 일반적으로 열풍에 의한 건조방식이 적용되고 있으나 Induction Heater, UV, EB 및 NIR방식 등 다양한 건조방식이 적용되고 있다. 여기서는 건조방법중 NIR에 의한 건조방식을 이용하여 품질특성에 미치는 인자를 검토하였다.

The T23 steel, whose composition was Fe-2.3%Cr-1.6%W, was arc-melted, and oxidized between $600^{\circ}C$ and $900^{\circ}C$ in air for up to 7 months. The amount of precipitates in the arc-melted microstructure was as large as 11.4 vol.%. The precipitates increased the oxidation rate of the arc-melted T23 steel. Owing to the low amount of Cr in the T23 steel, breakaway oxidation occurred after a few hours during oxidation above $700^{\circ}C$ in both arc-melted and as-received T23 steels. The scales that formed on arc-melted and as-received T23 steels were similar to each other. They consisted primarily of the outer $Fe_2O_3$ layer and the inner ($Fe_2O_3$, $FeCr_2O_4$)-mixed layer. The precipitates increased the microhardness and the oxidation rates.

300 mm급 선형 이온원의 방전 간격에 따른 방전 및 이온빔 인출 특성 변화를 연구하였다. 방전 간격이 2 mm 에서 3 mm로 증가함에 따라 동일 방전 전압에서 방전 전류가 약 20% 증가하였으며, 이는 방전 공간 내 플라즈마 발생 증가에 의한 것임을 object oriented particle in cell 전산모사를 통해 확인하였다.

사출금형은 자동차의 경량화 요구에 따라 일반 엔지니어링 플라스틱에서 고강도 플라스틱 성형을 위한 사용 환경으로 변해가고 있다. 이에, 사출금형의 표면은 마모에 대한 내력을 갖는 고경도 특성과 수지의 유동성을 양호하게 하기 위한 저마찰 특성의 요구가 점차 증가하고 있다. 본 연구는 사출금형 소재 표면의 고경도 저마찰 특성 부여를 위하여 대형 플라즈마 표면처리 공정을 이용하여 각각 질화처리와 비정질 탄소 코팅 공정기술에 관한 연구를 수행하였다. 각각의 플라즈마 처리된 샘플은 표면처리 공정 변수에 따른 경도 및 마찰계수 평가를 통하여 사출금형 소재 표면의 물리적 특성 변화를 관찰하였다.

본 연구에서는 TiN/ZrN 복합층을 STD 61 공구강 표면에 마그네트론 스퍼터링 (magnetron sputtering) 방법을 이용하여, 표면온도, 스퍼터링 파워, 시간, 버퍼층의 두께에 따른 변수를 두어 실험하였다. 표면 특성을 알아보기 위해 OM, FE-SEM, AFM, EDS, XRD, XRR 그리고, 긋기 및 나노경도 시험을 시행하였다.

Organic Light Emitting Diode(OLED), Optical Photovotaic Device(OPV)와 같은 유기소자에서 전극으로 적용되어지고 있는 Indium Tin Oxide (ITO) 박막의 유연성을 향상시키기 위하여 중간층으로 투명도(~80%)와 전도도(~1000 S/cm)가 우수한 PEDOT:PSS(PH1000)을 적용하였다. PEDOT:PSS(PH1000)의 적용으로 인하여 ITO 박막의 유연성이 현저히 개선됨과 동시에 PEDOT:PSS(PH1000)의 우수한 전도도로 인하여 보다 얇은 ITO의 두께에서도 우수한 면 저항(25 ${\Omega}/{\square}$ ~ 220 ${\Omega}/{\square}$) 및 비저항(3.75E-4 ${\Omega}{\cdot}cm$ ~ 4.40E-4 ${\Omega}{\cdot}cm$)의 값을 측정하였다.

유기태양전지를 제작 시에 요구되는 것 중 하나는 active layer의 thermal annealing이다. Thermal thermal annealing 없이는 P3HT의 self-organization이 잘 이뤄지지 않아 비정질의 모습을 보인다. 또한 low band-gap이나 열에 취약한 물질을 사용 시에 태양전지 효율이 낮아지게 된다. 이 점을 착안하여 Active layer에 사용되는 유기용매의 solvent vapor pressure 차이를 이용하여 co-solvent가 되도록 mixing하여, co-solvent로 poly(3-hexylthiopene)(P3HT):[6,6] - phenyl $C_{61}$-butyric acid methyl ester (PCBM)를 blending 하여 active layer로 사용하였으며, 유기태양전지 디바이스 제작 결과 thermal thermal annealing 없이 2.8%까지 도달하였다. X-Ray Diffraction(XRD)과 Atomic Force Microscopy(AFM)를 통하여 P3HT의 결정화가 이루어 졌음을 확인하고 이를 통해 active layer의 thermal annealing이 없이도 P3HT의 self-organization이 이뤄짐을 알 수 있었다.

비정질 탄소계 박막은 높은 경도, 내마모성, 내화학성 및 전기저항특성을 갖는 박막으로 다양한 산업분야에 응용 및 적용 연구가 진행되고 있다. 특히, 탄소계 박막은 자동차 및 기계 산업분야에 있어서 우수한 물리적 특성인 고경도 및 저마찰 특성을 이용한 금속 표면의 기능성 부여를 목적으로 활발하게 연구가 이루어지고 있다. 본 연구는 사출금형 표면의 고경도 저마찰화를 목적으로 비정질 탄소계 박막을 사출금형 소재 (KP4)에 제작하고, 이들 코팅막에 대한 경도, 밀착력, 마찰계수 등의 물리적 특성을 평가하였다. 또한, 탄소계 코팅막 제작 공정 조건이 코팅막의 물리적 특성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다.

300 mm 웨이퍼용 도핑장치에서 2 MHz 유도결합 플라즈마와 8 kHz의 기판 바이폴라 펄스 바이어스에 의한 플라즈마에 대해 수치 계산이 수행되었다. 한 주기에서 0, -500, +100 V의 Pulse duration동안 기판 전체에 100, 500, 150 eV 부근의 이온 입사 에너지 분포를 보였으며, 이에 따라 기판 가장자리에서의 이온 입사 각도는 -30~+$30^{\circ}$ 사이에서 변화함으로서 도핑 불균일에 대한 원인을 확인하였다.

알루미늄 박막 커패시터 제작을 위해 선택적인 알루미늄 etching과 anodizing을 이용한 유전체($Al_2O_3$) 형성, 전극층 형성을 위한 무전해 Ni-P 도금을 진행하였다. $5{\mu}m$ patterns/$10{\mu}m$ space를 가지는 dot patterns을 알루미늄 기판에 patterning하고, 이를 각각의 전류밀도 조건에서 etching한 후, barrier type anodizing을 진행하였다. 유전체에 전극층은 무전해 Ni-P 도금을 통해 형성하였으며, 이렇게 제작된 알루미늄 박막 커패시터 특성을 평가하였다.

Aluminum oxide surface에 palladium 전처리 공정을 이용하여 무전해 Ni-P 도금을 진행하였다. Ni-P도금액을 산성(pH 4.8~5.3)용액과 알칼리(pH 9~10)용액에 따른 각각의 도금 특성을 평가하였다. 또한 다양한 공정조건(온도, pH, 두께 등...)에서의 도금 특성과 미세구조를 분석하여 $Al_2O_3$막에 적합한 Ni-P 도금액과 공정조건을 개발하였다. 산성 Ni-P 도금액의 경우 pH 5.3, $90^{\circ}C$의 도금 조건에서 phosphorous 12.1 wt.%, 도금속도 274nm/min.의 Ni-P 도금막을 얻을 수 있었다.

고성능 금속 커패시터 개발을 목적으로 aluminum film에 균일한 etch fit를 형성하는 연구를 진행하였다. Etch mask로 PI를 사용하여 Aluminum film에 균일한 형태의 etch fit를 형성하였다. 균일하게 에칭 된 aluminum film들은 capacitance를 측정하여 에칭 조건에 따른 capacitance 변화를 확인하였다.

AZ31과 AZ80의 마그네슘합금 소재를 이용하여 분극곡선과 전기화학적 임피던스를 측정하였고, 다른 금속과 접촉하여 대기환경에 노출시킨 부식시험을 하였다. 그 결과 AZ31보다는 AZ80의 부식저항이 더 큰 것을 확인할 수 있었고, 마그네슘 모재가 이종금속과 접촉된 상황에서 Cu>Fe>Al의 접촉재 순으로 부식이 진행되었다.

초경합금 위에 RF Magnetron Sputter를 이용하여 Ti 중간층을 증착 후 MPECVD(Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 시스템을 이용하여 나노결정 다이아몬드 박막을 증착 하였다. 공정압력, 마이크로웨이브 전력, Ar/$CH_4$ 조성비, 기판온도를 일정하게 놓고 직류 bias의 인가 여부를 변수로 하고 증착시간을 0.5, 1, 2시간으로 변화시켜 박막을 제작하였다. 제작된 시편은 FE-SEM과 AFM을 이용하여 다이아몬드 박막의 표면과 다이아몬드 박막의 표면 거칠기 등을 측정하였고, Raman spectroscopy와 XRD를 이용하여 다이아몬드 결정성을 확인하였다. Automatic Scratch �岵謙�ter를 이용하여 복합박막의 층별 접합력을 측정하였다. 바이어스를 인가하지 않고 다이아몬드 박막을 증착할 경우 증착 시간이 증가할수록 다이아몬드 입자의 평균 크기가 증가하며 입자들이 차지하는 면적이 증가하는 것을 확인하였다. 그러나 1시간이 경과해도 아직 완전한 박막은 형성되지 못하고 2시간 이상 증착 시 완전한 박막을 이루는 것이 확인되었다. 이에 비해서 바이어스 전압을 인가할 경우 1시간 내에 완전한 박막을 이루었다. 표면 거칠기는 바이어스를 인가한 경우가 그렇지 않은 경우에 비해서 조금 높은 것으로 나타났다. 이러한 바이어스 효과는 표면에서의 핵생성 밀도 증가와 재핵생성 속도 증가에 기인하는 것으로 해석된다.

SI 공정은 최근 주목받고 있는 수소생산 방법으로서, 황과 요오드를 이용하여 수소를 생산하는 방법이다. 이러한 SI 공정은 가혹한 부식환경에서 이루어지기 때문에 내부식성을 갖는 재료를 선정하기 위한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 SiC 재료를 비등황산에서 침지 실험을 실시하였으며, 실험 후 시편의 기계적 특성 및 표면변화에 대하여 분석하였다.

원자력 발전소 등 산업체 설비의 부식을 모니터링하고 부식 생성여부와 지속적인 사용 가능성을 판단하며, 그 상황에서의 적절한 조치을 취하게 할 수 있는 전기화학적 노이즈 측정은 정밀제어기술의 발전과 함께 그 응용 가능성이 커짐에 따라 관심이 증대되고 있기에 이를 본 연구에 적용 하고자 한다.

Tris(8-quinolinolato)aluminum(III) (Alq3)와 Cathode 사이에 Ba o f 1nm를 삽입함으로써 OLED device의 성능이 향상되었다. 이 소자에 삽입된 Ba는 electron-injection barrier height를 낮추어서 전자주입에 영향을 주었다. 그러나 Ba 의 두께가 1nm이상일 경우에는 특성이 안 좋은 소자 성능을 보여줌을 알 수 있었다.

티타늄 화합물은 뛰어난 물리적 특성과 인체 무해성을 가지고 있어 생체, 내식 및 내마모 재료 등에 널리 응용되고 있으며, 금(gold)색의 색상 구현을 통해 미적 기능성 향상을 위한 표면처리 분야에도 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 아크 방전법을 이용해 밀착력이 우수한 다층 TiN 박막을 제조하고 미세조직 변화에 따른 특성을 알아보고자 한다.

Al과 Al합금은 철강제품의 부식방지, 빛 반사체 등의 산업 분야에 널리 이용된다. 본 연구에서는 Al과 Al-3wt%Si, Al-10wt%Si의 Al 합금을 마그네트론 스퍼터링으로 코팅하였고 스퍼터링 파워와 외부 자기장 변화에 따른 반사율과 조직 변화 등의 물성을 비교 분석하였다.

수소가 아닌 헬륨을 희석 가스로 사용하여 나노결정질 실리콘박막을 증착하였고 압력과 RF power에 따른 특성을 살펴보았다. 특히, 4 Torr이상의 공정압력과 낮은 $SiH_4$ 유량을 사용하여 high pressure depletion(HPD)조건을 구현하였다. 그 결과, 6 Torr의 압력과 100W의 RF power를 사용하여 67%의 결정화도와 0.28nm/s의 증착속도를 얻었다.

Mo 박막은 전기전도성과 열적 안전성이 우수하여 CIGS 용 후면전극으로 사용되고 있다. 많은 연구자들이 스퍼터링법을 이용하여 Mo 박막을 이중 박막으로 제조하고 있으며, CIGS 용 기판재로 SLG(Soda Lime Glass)와 연성기판재등이 주로 이용되고 있다. 연구에서는 SLG 기판재를 이용하여 스퍼터링법과 증착속도 및 이온화 등이 우수한 아크 이온 플레이팅법으로 Mo 박막을 제조하였으며, 제조된 Mo 박막을 CIGS 증착공정을 통하여 태양전지 효율을 측정하였다. 스퍼터링법과 아크 이온 플레이팅법으로 제조된 CIGS용 Mo 후면전극 위에 CIGS 박막 제조시 최대 효율은 11.43%, 11.14% 을 나타내었으며 Fill factor 는 67%와 57.3% 의 결과을 얻었다. 제조된 CIGS 셀의 단면 구조를 분석하기 위해 SEM 과 EDS 를 이용하였다. 두 공정방법으로 제조된 CIGS 셀의 단면을 관찰하여 Mo 전극위에 CIGS 박막 성장시의 입자크기가 스퍼터링법보다 아크 이온 플레이팅법이 박막성장이 더딘 것을 알 수 있었다. 그리고 아크 이온 플레이팅법을 이용한 SLG 기판재위에 CIGS 용 Mo 후면전극의 제조와 적용 가능성에 대해 알아보았다.

vertical light-emitting diodes의 표면을 건식과 습식 두 가지 공정을 통해 식각하여 roughening을 주었고, 또한 이 고정으로 인해 표면이 전체적으로 거칠기를 가지므로써 외부 양자 효율의 증가를 기대하였다.

저압가스질화법을 이용하여 SCM440강을 신속질화처리 하였다. 기존의 가스질화법과는 달리 낮은 암모니아가스 농도의 분위기와 아산화질소를 사용한 산화반응의 영향으로 5시간의 짧은 질화처리로서 0.6mm 이상의 질화깊이를 확보할 수 있었다.

전기도금을 이용하여 $TiO_2$ 입자들을 니켈 도금층에 넣은 Ni-$TiO_2$ 복합체를 만들때 pH, 전류형태에 따른 열적안정성에 대한 영향을 평가하였다. pH 범위는 1, 2, 3.4 였으며, 전류형태는 직류, duty cycle 50%의 펄스를 사용하였다. pH가 낮으면 도금속도는 낮아졌으나 $TiO_2$의 부피분율은 증가하였고, 펄스를 이용하면 도금속도는 증가하였으나 $TiO_2$ 부피분율은 감소하였다. 경도는 pH가 낮으면 상온에서는 낮았으나 고온에서는 상대적으로 경도값이 높았다.

본 연구에서는 실리콘 기판위의 형성된 AAO (Anodic Aluminum Oxide)의 barrier layer를 $Cl_2/BCl_3$ gas mixture에서 Neutral Beam Etching (NBE)과 Ion Beam Etching (IBE)로 각각 식각한 후 그 결과를 비교하였다. 이온빔의 경우 나노사이즈의 AAO pore의 charging에 의해 pore 아래쪽의 위치한 barrier layer를 어떤 식각조건에서도 제거하지 못하였다. 하지만, charging effect가 없고, 높은 중성화율을 나타내는 low angle forward reflected 방식의 neutral beam etching (NBE)에서는 $BCl_3$-rich $Cl_2/BCl_3$ gas mixture인 식각조건에서 AAO pore에 휘발성 $BO_xCl_y$를 형성하면서 barrier layer를 제거할 수 있었다.

구리 이온은 -0.40V (vs. SCE)에서 전기화학적 환원이 일어나는 반면, 니켈 이온은 -1.19V (vs. SCE)에서 전착이 발생한다. 따라서, 단일 도금욕조 내에서 Ni-Cu 합금도금층을 제조하기 위해서는 두 금속 이온종 간의 전위차를 줄여주어야 하는데, 이를 위해 본 연구에서는 $Na_3C_6H_5O_7{\cdot}2H_2O$를 착화제로 사용하였다. 다양한 Ni-Cu 합금 도금층의 조성을 얻기 위하여 기본 도금욕 내 황산니켈과 황산구리의 비율을 10:1로 설정하였다. 도금 공정 조건에 따른 합금 도금층 조성 변화를 관찰하기 위하여 도금액 pH와 교반 속도에 따른 도금층 조성 변화를 분석하였으며, 도금액의 UV-VIS과 도금층의 XRD 와 SEM 측정을 통하여 도금욕과 도금층 간의 상관 관계를 유추하였다. 본 도금액에 사용된 $Na_3C_6H_5O_7{\cdot}2H_2O$ 착화제의 효과는 pH3에서 가장 현저하였으며, pH 변화 및 교반 속도 변화를 이용하여 다양한 합금 조성을 얻을 수 있었다.

DC magnetron sputtering과 DC pulsed magnetron sputtering을 이용하여 공정 압력별, $O_2$ 분압별, 온도등의 증착조건에 따른 IGZO 박막의 특성을 조사하였다. Working pressure 따른 deposition rate 측정한 결과 동일 파워 적용 시 DC magnetron sputtering 대비하여 DC pulsed magnetron sputtering 은 약 84% 수준에 머물렀으며, IGZO 박막 내에 $O_2$의 분압비가 증가함에 따라 투과도는 단파장 영역에서 장파장 영역으로 갈수록 상승 경향을 보였다. 캐리어 농도와 이동도 등 전기적 특성도 증가하는 경향을 보였다. 온도에 따른 전기적 특성을 비교 해 본 결과 상온과 $150^{\circ}C$ 영역에서는 유의차가 없었으며, DC pulsed magnetron sputtering의 경우 $50^{\circ}C$ 영역에서 변곡점이 형성됨을 알수 있었다.

최근 많은 환경오염물질을 제거하기 위한 방법으로 광촉매를 이용한 기술들이 다양하게 활용되고 있다. 본 연구에서는 높은 비표면적을 갖는 광촉매를 제조하기 위해, 전기화학적 방법인 양극 산화법을 통하여 기지 Ti 금속 표면에 nanotube 형태의 광촉매용 $TiO_2$를 제조하고, 염료분해 반응을 통해 광촉매의 효율을 조사하였다. 또한 염료분해 효율을 높이기 위해 Ag와 Pd를 도핑하여 염료분해 반응에 미치는 영향에 대해 조사하였다.

DLC(Diamond Like Carbon) 박막은 높은 경도, 낮은 마찰계수, 내화학성 등의 우수한 트라이볼로지적 특성을 가지고 있기 때문에 다양한 산업분야에서 적용되고 있다. 이러한 DLC 박막은 합성기구나 구조의 관점에서 몇 가지 다른 이름으로 불려지기도 한다. 밀도와 경도가 높기 때문에 경질탄소(Hard Carbon)라고도 불려지며, 수소를 함유한 경우에는 수소함유 비정질 탄소(Hydrogenated Amorphous Carbon)이라는 이름이 사용되며, 고밀도 탄소(Dense Carbon) 또는 고밀도 탄화수소(Dense Hydrocarbon)라고 불리기도 한다. 이렇듯 DLC 박막은 합성방법에 따라 함유된 수소와 탄소의 결합구조의 차이가 있다. 수소 함유한 DLC 박막은 20~50%까지 수소를 함유하며, DLC막의 기계적, 광학적, 전기적 특성들이 수소함량과 밀접한 관계를 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 함유된 수소가 $300^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 쉽게 결합에서 이탈되면서 흑연화와 더불어 마찰마모시 코팅층의 파손이 발생한다고 보고되고 있고, 또한 수소량이 증가함에 따라 DLC 박막의 경도는 감소하게 되는데, 이는 수소에 의해 dangling bond가 Passivation되면 탄화수소의 3차원적인 Crosslinking은 그만큼 감소하게 되기 때문이라고 알려져 있다. 본 연구에서는 PECVD를 이용하여 여러 가지 공정에 따른 DLC 박막을 증착시켰으며, 수소함유량에 따른 DLC막의 구조와 그에 따른 경도 변화를 살펴보았다. FTIR(Furier Transform Infrared Spectroscopy)과 Raman Spectroscopy을 이용하여 DLC막의 수소의 결합상태를 관찰하였으며, Nano Indentation을 사용하여 미소경도를 측정하였고, FE-SEM을 이용하여 표면과 단면을 관찰하였다. 막의 두께 측정에는 ${\alpha}$-Step을 사용하였으며, Ball-on-Disk 타입의 Tribo-meter을 이용하여, 모재의 경도에 따른 마찰계수 변화를 관찰하였다.

Epitaxial $CuCrO_2$ thin films have been grown on single crystal substrate of c-plane $Al_2O_3$, $SrTiO_3$, YSZ and Quarts by laser ablation of a $CuCrO_2$ target using 266nm radiation from a Nd:YAG laser. X-ray measurements indicate that the $CuCrO_2$ grows epitaxially on all substrate, with its orientation dependent on the kinds of substrates. Most of the layer were polycrystalline with (001), (015) and random as the dominant surface orientation on c-plane YSZ, $SrTiO_3$ and quarts substrate, respectively. (001) orientated $CuCrO_2$ grows on C-plane $Al_2O_3$ and YSZ substrate, (015) orientated $CuCrO_2$ films are found on c-plane $SrTiO_3$ substrate and random orientated $CuCrO_2$ films grows on quarts substrate. These data are compared with the in-plane orientation and the mismatch of the $CuCrO_2$ and each substrate lattices in an attempt to relate the preferred orientation to the plane of the sapphire on which it is grown. Further characterization show that the grain size of the films increases for a substrate temperature increase, whereas the electrical properties of $CuCrO_2$ thin films depend upon their crystalline orientation.

Zn-Mg 합금은 코팅재로서 Zn코팅에 비해 보다 우수한 내식성을 가지는 것으로 알려져 있다. 이에 다양한 산업의 기초소재로 사용되어지면서 보다 우수한 기계적 특성 또한 요구되어지고 있다. 본 연구에서는 기계적 특성평가를 하기 용이한 벌크체 형태로 시편을 제조를 하였으며, Mg함량에 따라 변화되는 미세조직의 영향으로 미치는 기계적 물성을 평가하고자 하였다.

플라스틱 기판 PC 또는 ABS에 플라즈마 처리하여 접촉각을 낮출 수 있었다. Cr, Ag 등의 금속으로 스퍼터링하여 반사도 90% 이상으로 고반사 필름을 플라즈마 처리된 플라스틱에 코팅하였다. 금속질감을 갖는 표면에 컬러 코팅하여 다양한 색상을 구현하였고, 산화물 코팅층의 물성과 천이영역에 대하여 고찰하였다.

아연말 코팅은 희생부식에 의한 기재보호의 수단으로서 사용되고 있으며, 현재 볼트의 절반을 차지하고 있는 주요 공정이라 할 수 있다. 본 연구에서는 실제 작업현장에서 사용되는 아연말 코팅액에 3가 chromate액을 배합하는 공정연구등 다양한 공정시스템을 적용하여 생산된 시제품들을 기존 볼트와의 내식성을 상호 비교하였다.

미세화된 반도체 배선에 무전해 은도금을 적용하고자 새로운 Pd 활성화 공정을 제안하였다. 시편 표면에 작은 크기의 Pd 입자를 균일하게 분포시키기 위하여 Pd 활성화 도중 초음파을 가하였다. 추가적인 무전해 은 도금을 실시하여, 초음파에 의한 Pd 입자 분산이 은도금 피막 형성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다.

본 연구에서는 황산니켈, 아세트산니켈, 썰파민산니켈 등 니켈 염 종류에 따른 무전해 니켈 도금피막의 기계적 특성을 평가하고자 하였다. 동일한 두께로 도금피막을 형성하여 내절성 시험결과 황산니켈을 사용한 무전해 니켈 도금피막의 경우 97회, 아세트산니켈을 사용한 경우 259회, 썰파민산 니켈을 사용한 경우 467회의 굴곡 시험 후 도금 피막이 파괴되어 썰파민산니켈이 니켈염으로 사용될 경우 가장 우수한 피막을 나타내었다. 도금피막의 연신울 측정결과 니켈염으로 황산니켈을 사용할 경우 0.28%의 연신율을 나타내었고 아세트산니켈을 사용할 경우 0.32%의 연신율을 나타내었고 썰파민산니켈을 니켈염으로 사용한 결과 0.69%의 높은 연신율을 나타내었으며 개발한 도금액을 PCB 도금을 위한 Cu Pattern에 도금한 경우 Cu line에 선택적으로 도금이 가능하였다.

Ni $TiO_2$ nano composite coatings were fabricated by using pulse current electrodeposition technique at 100 Hz pulse frequency with a constant 50% pulse duty cycles and reference was taken with respect to the direct current electrodeposition. The properties of the composite coatings were investigated by using SEM, XRD, Wear test and Vicker's microhardness test. XRD patterns of pulse deposited composite coatings were found to be changed from preferred (100) orientation to the random mixed orientations. The results demonstrated that the Vickers microhardness of composite coatings under pulse condition was significantly improved than that of pure nickel coating as well as direct current electrodeposited Ni-$TiO_2$ composite coatings. Wear tracks have shown the less plastic deformation at pulse condition with reduced coefficient of friction. Nickel matrix grain size was also found to be lower in pulse plated composite coatings as compared to direct current electrodeposited composite coatings.

본 연구에서는 Sb-Te 박막을 전기화학적 방법으로 전착하여 조성 및 전기적 특성을 분석하였다. $Sb_2Te_3$ 박막은 Sb(III):Te(IV) 농도비가 1:3, 인가된 전위값이 -0.15V vs. SCE 일 때 화학양론을 만족시켰다. 그러나 박막의 표면이 거칠고 균일성이 좋지 못하여 계면활성제 CTAB(cety1 trimethy1 ammonium bromide)를 첨가하여 도금용액의 조성비 및 도금전위를 제어하여 화학양론을 만족시키는 고품위 Sb-Te 박막을 제조하였다.

Dual coil을 사용하는 상용 AMAT DPS II 300 mm Centura 장비의 antenna의 전류비를 조절하여 $SiO_2$의 식각 균일도를 평가하였다. Inner turn과 outer turn의 흐르는 전류비를 분배 capacitor로 조절하여 16.9 %의 이온 전류 밀도 분포를 확인하였고, 투입 전력에 따라 200 W에서 12 %, 800 W에서 9 %로 점차 감소하는 경향을 확인하였다. 이때 300 mm wafer의 반지름 방향으로의 식각 균일도는 3 %로 측정되었고, FRC (flow ratio control)는 0.5에서 가장 균일한 결과를 얻었다.

고경도 Ni-Co 합금 도금액 개발을 위하여 Ni과 Co의 함량 조성비와 전류밀도에 따라 전기도금을 실시하였다. Ni과 Co의 함량비는 Ni의 농도를 일정하게 유지시키고 Co의 농도를 10~30g/${\ell}$로 하여 실험을 하였다. Ni과 Co의 함량 조성비에 따른 합금 도금층의 성분을 EDS를 이용하여 분석하였고 전류밀도별 표면형상을 FE-SEM을 이용하여 분석하였다. 그리고 도금층의 성분에 따른 경도값을 비커스 경도계를 이용하여 분석하였다.

In this work, The electrochemical behavior of CF/Al composite was investigated at constant current densities in aqueous solutions. The surface and cross section of PEO-treated CF/Al were observed using SEM, EDS and OM. The CF/Al composite contains carbon fibers of about 40 Vol.% with 5~7 um diameter and 100~150 um length. The carbon fibers appeared to b removed by anodic oxidation in sulfuric acid solution, leaving a carbon-fiber free zone in the surface region. Anodic oxide films were formed in the carbon-free region by plasma electrolytic oxidation(PEO) method in alkaline solutions.

본 연구에서는 대면적 유기태양전지 셀의 제작이 유리하며 공정비용이 저렴한 스프레이 공법을 이용하여 역구조 형태의 유기태양전지의 모든 공정에 적용하여 제작 및 평가했다. 스프레이 코팅 공정은 전자 수송층 ZnO층을 코팅 후 P3HT와 PCBM를 블렌딩 하여 만든 광활성층을 코팅하였다. 그리고 마지막으로 정공 전달층인 PEDOT:PSS층을 코팅한 후 메탈전극을 증착하여 역구조의 유기 태양전지을 제작하였다. 스프레이 코팅 공정으로 만든 유기태양전지는 현재 가장 많이 사용하고 있는 스핀 코팅 공정과 비교 시 유사한 특성을 나타내었다. 스프레이 공정으로 만든 유기 태양전지는 $0.38cm^2$의 면적에서 3.20%의 광변환 효율을 얻었다.

고강도 저가형 탄소 섬유 제작에 마이크로파 장비를 이용하는데 있어 공정 제어를 위한 온도 측정이 중요하다. 석영관 내부에 들어 있는 섬유의 표면 온도를 측정하기 어려우므로 직접 삽입한 K타입 열전대를 이용하여 입력 전력에 따른 섬유 다발 표면의 온도를 측정 하였다. 그 결과 안정화에 필요한 $300^{\circ}C$ 부근의 온도는 쉽게 얻을 수 있었으나 마이크로파가 방사되는 영역의 온도만 빠른 상승을 보여서 불균일도 해결을 위한 노력이 필요하다. 탄화 처리를 위한 고온 가열을 위해서 투입 전력을 648 W까지 증가시켰을 때 $727^{\circ}C$까지는 쉽게 상승하였으나 $2000^{\circ}C$ 이상을 획득하기 위해서는 고온 복사 손실을 줄 일 수 있는 전략이 필요하다.

본 연구에서는 Ag paste의 전도성 필러로 사용되는 Ag 파우더를 대체하고자 Ag-coated SnO 파우더가 합성되었다. Ag-coated SnO 파우더의 합성을 위해서는 (1) 균일한 SnO 파우더 합성, (2) SnO 파우더 위에 Ag 무전해도금 과정이 수행 되어야 한다. 본 발표에서는 무전해 도금과정 중 Ag입자의 초기 핵생성 및 성장 관점에서, SnO 파우더의 전처리 조건, 반응 온도 및 pH, 첨가되는 환원제 양의 효과가 조사되었다.

conical type의 sputtering 시스템으로 3차원 치과 보철물 위에 균일한 Ti 박막의 증착을 시도하였으며, 증착 변수에 따른 Ti 박막의 특성을 조사하였다.

Quaternary TiZrAlN nanocomposite thin films with a composition of 20.7Ti-22.2Zr-2.7Al-54.4N (at.%) were deposited by the closed-field unbalanced magnetron sputtering (CFUBMS) method and oxidized in air at temperatures between 500 and $700^{\circ}C$. The oxides formed were $TiO_2$, $ZrO_2$, and $Al_2O_3$. The films had inferior oxidation resistance because the amounts of $ZrO_2$ and $TiO_2$ were large while the amount of $Al_2O_3$ was small. The oxidation progressed primarily by the inward diffusion of oxygen and the outward diffusion of nitrogen.

Atmospheric pressure- plasma enhanced chemical vapor deposition(AP-PECVD)Processes are recognized as promising and cost effective methods for wide-area coating on sheets of steel, glass, polymeric web, etc. In this study, $SiO_xC_y$ thin films were deposited by using AP-PECVD with a dielectric barrier discharge(DBD). The characteristic of $SiO_xC_y$ thin films were investigated as afunction of the HMDSO/O2/He flow rate. And the moisture permeability of $SiO_xC_y$ thin films was studied. The $SiO_xC_y$ thin films were characterized by the Fourier-transformed Infrared(FT-IR) spectroscopy and also investigated by X-ray photo electron spectroscopy(XPS), Auger Electron Spectroscopy(AES). The moisture permeability of $SiO_xC_y$ thin films was investigated by $H_2O$ permeability tester Detailed experimental results will be demonstrated through th present work.

실리콘 태양전지의 공정의 단순화와 효율을 극대화시키기 위하여 전기화학적 방법을 통하여 반사방지막(Anti-Reflection layer)의 선택적 식각공정과 선택적 오믹 전극을 형성하였다. Anti-Reflection coating 층의 식각 공정은 종전의 사진공정을 이용하지 않는 전기-화학적 나노식각을 적용하여 보다 용이한 공정을 연구하였다. 또한 태양전지의 효율을 증대시키기 위하여 전면에서 받은 빛 에너지로 발생된 전자가 전극부분에서 회로로 이동하기 위해 더욱 낮은 저항 값을 가지는 전극 구조가 필요하다. 이를 위해 Ni-P 박막을 형성시킨 전극부분을 열처리함으로써 오믹 접합 특성을 향상시켜 접촉 저항을 현격히 낮출 수 있는 기술을 연구하였다.

외국제품과 거의 동등한 수성 상온/속건형 접착제를 개발하였다. 접착제 내구수명은 신뢰수준 80%, B10수명 5년 보증이 되었으며, 외산제품과 거의 동등한 속건성 향상 (30초 이내/0.3 Mpa 이상)이 되었으며 장기내구접착성 향상(1.0 Mpa 이상), 내환경성(내열 및 내구성)이 향상되었다. 항온/항습 주기 (최고 $80^{\circ}C$, 최저 $20^{\circ}C$)를 통해 장기 내구부착성 향상이 된 수성 접착제를 개발하였다.

오늘날 반도체 소자의 성능을 좌우하는 배선폭은 수십 나노미터급으로 배선폭 감소에 의한 소자의 집적은 한계에 다다르고 있다. 또한 2차원 회로 소자의 문제점으로 지적되는 과도한 전력소모, RC Delay, 열 발생 문제등도 쟁점사항이 되고 있다. 이런 2차원 회로를 3차원으로 쌓아올린다면 보다 효율적인 회로구성이 가능할 것이고 이에 따른 성능향상이 클 것이다. 3차원 회로 구성의 핵심기술은 기판을 관통하여 다른 층의 회로를 연결하는 실리콘 관통 전극을 형성하는 것이다.

2차 연료 전지용 금속 분리판 중 스테인리스 스틸은 많은 연구가 진행 되어 왔지만, 알루미늄은 거의 연구가 진행되지 않고 있다. 따라서 이번 연구는 반응성 DC 마그네트론 스퍼터링법으로 스테인리스 와 알루미늄 기판에 TiN 박막을 증착한 후, 기판의 종류에 따른 TiN 박막의 물성을 비교 검토하였다.

기존의 GaN LED에 사용되어지고 있는 p형 GaN 반도체의 Ni/Au 투명 접촉 전극을 제조할 때 발생하는 오염과 공정을 줄이고 발광효율을 향상시킬 수 있는 투명 접촉 전극을 제작하기 위해 마그네트론 2원 동시 방전법을 사용하여 AZO-NiO 박막을 증착 하였다. Al 원자 함량에 따른 AZO-NiO 박막의 구조적, 전기적, 광학적 특성을 조사하였다.

태양전지용 TCO로 사용되는 ITO 박막의 고온에서의 전기적 특성을 향상시키기 위하여 고온 안정성을 가지는 GZO/ITO 박막을 증착 하였다. GZO/ITO 박막의 특성은 버퍼 층인 ITO의 두께 및 구조에 의해 영향을 받는 것을 알 수 있었다.

TTFT(Transparent TFT)의 유전체로 사용되는 절연층으로 사용이 기대되는 yttrium oxide를 ITO 위에 RF magnetron sputtering법으로 상온 증착하고 구조적 특성을 분석하고 조성 및 표면 상태를 확인하였으며 유전 특성을 분석하였다.

In this study, in order to obtain a high reflectivity for the LED lead frame, tin dip coating and tin plating were conducted respectively, and wettability of LED lead frame with tin solder also was tested by wetting balance tester. A Cu sheet was plated in Cu brighten electroplating bath and followed by immersion in a Sn electro-less plating bath [1]. On the other hand, in the dip coating process, a Cu sheet was dipped into molten tin. In the progress of wetting test, besides wetting balance curve, the maximum measured force($F_m$), the maximum withdrawal force($F_w$) and zero-cross time($t_0$) were obtained in various temperatures. With the maximum withdrawal force, the surface tension was calculated at different temperatures. The Cu sheet plated with bright Cu and Sn show a silver bright property while that of Cu dipped with Sn possessed a high reflectance density of 1.34GAM at $270^{\circ}C$.

최근 전자제품의 소형화로 인해 패키징 방법 또한 고밀도 실장법이 연구되고 있다. 고밀도실장을 위해 칩과 솔더간의 간격이 줄어들고, 칩의 두께 또한 얇아지고 있다. 칩과 회로간 연결 소재로는 주석 계열 솔더가 사용 중인데, 고밀도 실장을 위해 산업계에서는 미세 피치에 적합한 솔더를 이용하고 있다. 이에 대한 기초 연구로 순도가 높은 Sn의 wetting 및 기초 솔더링 특성을 평가하였다. 솔더의 spreading, wetting 시험을 실시하였으며, EDS 및 EPMA의 성분분석 평가도 실시하였다.

지르코니아 ($ZrO_2$) 표면에 금속 (Au)으로 표면 코팅한 후 Ti-6Al-4V와 진공 브레이징 접합을 행하였다. 표면에 코팅한 Au 층의 영향을 비교 분석하기 위하여 Au를 코팅하지 않은 지르코니아도 모재로 사용하였다. 접합소재로는 Ag-Cu-Ti계 active filler를 사용하였다. $ZrO_2$/Ti-6Al-4V 브레이징 결과, active filler는 양측 모재 표면에 wetting 되었으며, Ti-6Al-4V 내부로 filler 확산으로 인하여 두 모재의 direct joint가 관찰되었다. 접합 계면 사이에 접합부 결함은 관찰되지 않았다.

고급스러운 표면의 제품을 선호하는 사람들이 늘어나게 되면서 rough한 표면을 구현하여 광택을 줄인 사틴 니켈 도금 층에 대한 수요가 증가하고 있다. 현재 사틴 니켈 도금 용액에 사용되고 있는 사틴 효과를 구현하기 위한 첨가제 종류 중 에멀젼 타입의 첨가제는 시간이 경과함에 따라서 첨가제 입자들의 뭉침 현상이 발생하게 되고 이로 인하여 도금 용액의 수명이 9시간 정도로 짧게 나타난다. 이에 본 연구에서는 도금 용액 수명을 연장하기 위하여 사틴 첨가제의 재 첨가에 따른 표면 특성을 관찰하였다. 건욕 후 9시간마다 재 첨가할 경우 사틴 효과가 유지되어 용액 수명이 연장 된 것으로 판단된다.

CrZrN 박막은 CrN 박막에 비해서 향상된 기계적 특성과 우수한 표면 조도특성을 가지고 있다. 그러나 $500^{\circ}C$ 이상에서 기계적 특성이 급격히 감소하는 현상이 알려져 있다. 본 연구에서는 CrZrN 박막에 Si를 첨가하여 Si 함량에 따른 고온에서의 기계적 특성을 CrZrN 박막과 비교하였다. $500^{\circ}C$에서 마모 실험한 결과 CrZrN 박막에 비하여 소량의 Si의 첨가만으로 고온에서의 마모 특성이 향상되는 것을 확인하였다. 이것은 Si 첨가에 따라 고온에서 안정한 비정질상의 형성 영향으로 판단된다.

CrZrN 박막은 우수한 기계적 특성과 우수한 표면 조도특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 CrZrN 박막에 Si를 첨가하여 CrZrN 박막의 부식 특성 향상을 알아보기 위하여 염수 분무 실험과 분극실험을 통하여 박막의 부식 특성을 평가하였다. Si의 함량이 증가함에 따라 부식 특성이 향상되는 것을 알 수 있었다.

유체 플라즈마 공정(SPP)은 최신 나노기술과 열전달 유체 기술이 융합된 나노유체(Nanofluids)를 제조하는 공정이다. 본 연구에서는 이런 유체 플라즈마 공정에서 공정시간과 음극파워비율에 따라 금 나노유체 제조시 사용되는 전극에 미치는 영향을 알아보기 위해 특성분석을 실시하였다. 그 결과 전극의 양극에서는 염화금 이온이 전극에 증착되었고 음극에서는 부식에 의해 무게가 감소하였다.

본 연구에서는 LED lead frame을 위한 Sn-3.5Ag 솔더의 젖음 특성과 반사율에 관하여 조사하였다. 금속기판과 액체금속간의 젖음성은 wetting balance tester를 이용하여 평가하였으며, 최대인출력, 최대인출시간 등을 측정하고 표면장력을 계산하였다. Sn-3.5Ag 솔더를 $250{\sim}290^{\circ}C$의 온도에서 젖음성을 측정하였는데 온도가 증가함에 따라 젖음성이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 솔더가 도금된 Cu-coupon의 반사율을 측정하였는데 $270^{\circ}C$에서 가장 높은 반사율을 나타냈다.

강판재 사용에 있어 수소취성현상은 강판재가 고강도화됨에 따라 그 감수성이 커지는 것으로 알려져 있다. 특히 노출강판재의 경우, 표면으로부터 침투해 들어가는 수소에 의한 수소취화 거동에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 고강도 DP강을 시험편으로 하여, 음극전기분해법에 의해 수소를 강제주입시킨 후, DP강 표면하 subsurface zone의 수소취화 거동을 평가하고자 하였다. 미소경도분포 측정결과, 수소주입시간이 증가함에 따라 표면하 subsurface zone의 경도 또한 증가하는 것으로 조사되었다. 이는 수소에 의해 표면하 subsurface zone의 경화가 일어나 DP강의 기계적 특성에 영향을 미친것으로 판단된다. 미소경도분포의 측정결과와 미세조직 관찰결과로부터 수소임계침투깊이를 평가하였고, 이를 통해 DP강내 수소확산에 의한 수소임계침투깊이가 존재함을 확인할 수 있었다.

Rudder, one of the most important component in the marine vessel, is now being decreased life time to serve due to cavitation erosion, vortex current, high flow speed suffer from ship speed going up dramatically. In this study, 10 kinds of thermal spray coating materials(2 of Zn alloy series, 3 of Al alloy series, 3 of Cu alloy series, 2 of STS alloy series) are chosen to apply on specimens and analyze micro structure, metallic composition, properties(porosity, oxidation) by using visual observation, XRD, EDX etc.. Additionally, to refine the characteristic of corrosion endurance for thermal spray coating layer, compared with thermal spray process and 5 kinds of heavy duty painting and AC paint (Anti-Corrosion Paint). Based on above mentioned experimental results, a priority of all coated specimens on corrosion-erosion endurances finalized and summarized there by desirable composition and process of thermal sprayed material properly.

본 연구에서는 99.99% Mg을 증착금속으로 하여 DC 스퍼터링법으로 Al, Zn 중간층의 삽입유무에 따라 Mg막을 제작하였다. 또한 제작과정 중 진공도의 조건에 따라 변화하는 기판상의 증착 Mg 입자와 잔존 Ar 가스의 상대적인 함량비가 막의 결정구조학적 결정배향성과 표면 몰포로지의 형성에 영향을 주는 관계를 열에너지에 의한 표면확산 이동도 관점 뿐만 아니라 흡착 인히비션 및 흡장 효과도 분석-검토하였다. 그리고 Mg막의 물성관계의 해석은 Zn, Al등의 중간층 유무에 따라 구분 해석함으로써 이들의 몰포로지와 결정배향성의 차이가 내식성에 미치는 영향에 대해서 비교 및 평가하였다.

R&D중간조직 친환경 청정표면처리 산학연 협력 네트워크 활성화목적으로 정부-기업-대학 및 연구기관의 정보 교류를 통한 표면처리기술의 산업구조 고도화를 이룩하고자 하였다. 도금표면처리 산업의 원천기술향상과 고부가가치창출을 위한 자동차, 전자, 전기, 나노표면처리분야의 국가품질기술경쟁력 향상이 기대된다.

크롬대체도금으로 개발 추진되고 있는 전기Ni-W합금도금피막은 경질크롬 도금피막보다도 고온에서 경도 및 내 산성이 우수하고, 유리성형용 금형으로 사용되고 있다. 최근 일본에서는 지금까지의 무전해Ni-W-P합금피막에 비해서 텅스텐, 인의 함유율이 높고, 질산 이외의 염산, 황산의 산성 환경과 암모니아, 수산화나트륨 등의 알칼리성 환경에서도 부식이나 변색이 생기지 않는 무전해Ni-W-P합금도금기술을 크롬도금을 대체하는 도금으로서 개발하고 있다.

최근 대용량 고속송신을 위한 모바일 무선정보통신기기의 신뢰성향상 함께 광 인쇄회로기판(O-PCB)국산화개발이 진행되고 있다. 광 Rigid-MLB개발에 이어 개발추진중인 광 Flexlble PCB는 광 연결 장치는 대용량데이터를 고속 전송하는데 필수적이다. 전원접속코드를 사용하지 않는 광도파로 층으로 구성되며 전기신호를 광신호로 변환시켜 다층의 광도파로 층으로 전송시킨다. 신속한 전송을 위한 균일도금에칭기술이 요구되고 있다.

최근 전자, 정보통신기기의 고기능, 고속화, 소형화, 경량화 요구에 따라 반도체 소자인 LSI와 함께 인쇄회로기판도 해가 갈수록 고밀도, 고다층화, 얇고 균일한 도금과 함께 밀착성향상 추세로 급속하게 진행되고 있다. 인쇄회로기판에서 표면처리는 매우 광범위하고 많은 문제점이 있지만 고주파노이즈감소를 위하여 도금두께 균일화 평활면의 접착, 파인패턴 형성과 절연성이 가장 중요하다.

최근 자동차수명의 연장, 고품질, 내식내마모성 향상의 요구에 따라 아연도금 및 합금도금의 친환경화, 아연합금도금특성 향상, 흑색화 실현, 아연-철, 아연-니켈 벤딩성 향상, 주석-아연 합금도금과 무전해 Ni-W-P, Ni-B-W, 전해 NiSiC-PTFE, Ni-Diamond복합도금 등의 도금현장 적용과 도금 후 3가 크로메이트 도장 밀착성에 대한 품질기술지원이 요구되고 있다.

Cu thin films for electromagnetic wave shielding were prepared on PET film and Ni-coated PET film by using Dry and Wet coating method, such as evaporation method, DC sputtering method and copper sulfate($CuSO_4$). After that, Zn thin film and Ni thin film were prepared onto the Cu thin films by using evaporation dry process and Ni electro plating wet process as a finishing treatment, respectively. The result of conductivity test and corrosion resistance test revealed Cu thin films which were formed with bigger grain size and high Cu composition rate have superior properties. Zn thin film by dry evaporation process and Ni thin film by wet electro plating process on Cu thin films were largely contributed to corrosion resistance. However, Ni thin film by wet process made conductivity of all specimen worse, the other hand, Zn thin film by dry process made it better to improve condictivity of specimens just prepared by dry process.

The numerical simulation of the Forming Limit Diagram(FLD) test was carried out to calculate the limiting dome height(LDH: ISO12004-2) for aluminum alloy sheet Al6061-T6. The finite element analysis was used as an effective method for evaluating formability and diagnosing possible production problems in sheet stamping operations. To predict fracture during the stamping process, several failure models such as Cockcroft-Latham, Rice-Tracey, Brozzo and ESI-Wilkins-Kamoulakos(EWK) criteria were applied. The predicted results were discussed and compared with the experiments for Al6061-T6.