• 전기화학회지
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• 제18권3호
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• pp.107-114
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• 2015

전기화학적인 방법으로 나노구조를 지니는 금 표면을 형성하는 방법에 관한 연구는 최근 많은 연구자들의 관심을 끌고 있다. 첨가된 금 전구체를 전기화학 석출에 의해 나노구조 금 표면을 형성하는 기존 연구와는 달리, 본 연구에서는 전구체를 외부에서 첨가하지 않고 금 표면을 전기 화학적으로 변형하여 표면에 나노구조체를 형성하는 방법을 제시하였다. $Br^-$이 존재하는 인산 완충용액 전해질 하에서 금 전극에 산화전위를 가해 주면 산화 용해된 금은 $Br^-$과 결합하여 전극 표면에 전구체를 형성하는데, 이렇게 형성된 표면상의 전구체를 연이어 환원시켜 주면 실시간으로 나노구조 금 표면을 형성하는 것이 가능함을 보였다. 전극에 가해주는 전위와 시간의 조절이 전극 표면에 형성되는 금 나노구조의 모양에 미치는 영향을 체계적으로 관찰한 결과 독특한 척추 모양의 금 나노구조가 형성이 되었다. 척추 모양의 금 나노구조는 표면증강 라만 분광 활성이 높은 것으로 나타났다. 본 연구에서 제시된 방법은 전구체 없이 전기화학적으로 금 전극 표면을 변형시키는 새로운 방법으로 금 나노구조 형성에 관한 연구에 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.6-6
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• 2018

본 연구에서는 고문헌에 기록된 도금 재료와 도금법 등을 확인하고 이를 기초자료로 활용하여 매실산을 사용한 금(Au)-수은(Hg) 아말감기법으로 고대 도금(鍍金)기술을 되살리고, 이를 토대로 경주 월지에서 출토된 금동삼존판불을 복원하였다. 먼저, 전통 도금법을 되살리기 위해서, "오주서종박물고변", "확지신편", 조선시대 각종 의궤 등에 공통적으로 기록되어 있는 매실에 주목하고, 매실을 3~4개월 발효 숙성 후 착즙한 뒤 그것을 농축하여 만든 매실산을 도금 실험에 적용하였다. 금아말감 도금을 위하여 월지 출토 금동삼존판불의 바탕소지금속인 청동삼존판불을 구리와 주석 89:11(Cu:6kg, Su:750g)로 합금하여 주물사 주조법으로 복원하였으며, 동일한 합금비로 제작된 $2.3cm{\times}3.5cm$(가로${\times}$세로)의 시편에 사전 실험을 실시하였다. 현대적 산처리 방식에 사용되는 질산과 전통방식으로 사용되는 매실산으로 시편에 산처리 한 후 각각 비교해 보고, 금분과 금박, 상온과 가온에 따른 아말감상태를 비교하는 실험을 진행하였는데, 실험에 사용된 매실산 70%는 pH가 1.94로, 오늘날 산처리에 사용하고 있는 질산 20%와는 차이가 있지만, 청동 시편 실험을 통해 매실산에 20분 정도 담근 뒤 금아말감을 도포 후 24시간 지나 가열($380{\sim}400^{\circ}C$) 했을 때 금도금이 잘 되어, 현대적 방법인 질산처리로 도금을 한 시편과 큰 차이가 없는 것으로 관찰되었다. 사전 실험을 통한 결과를 적용한 월지 출토 금동삼존판불 복원은 청동삼존판불 표면처리, 금-수은 합금 및 도금하기, 도금 후 표면처리의 순서로 진행되었는데, 금과 소지금속의 밀착력을 높이기 위해 표면을 숯을 이용해 탈지한 후 물로 씻어내고 매실산을 도포하여 20분 동안 두어 부식 및 세척을 시행하였다. 금도금을 위한 금-수은아말감은 가온할 때 수은이 증발하는 양을 고려하여 금1 : 수은10 비율로 합금하여 완성하였으며, 금아말감 도포 후 약 24시간 지난 다음, $380{\sim}400^{\circ}C$에 가열하여 수은을 기화시켜 도금작업을 완성하였다. 금아말감도금은 평균적으로 6~7차례 시행하여야 완벽히 도금되지만, 본 연구에서는 단 4차례의 도금만으로 금아말감도금을 완성시켰는데, 이것은 금아말감을 바탕소지인 청동에 도포한 후 24시간 동안 금아말감과 청동과의 반응 시간을 두게한 것이 큰 역할을 한 것으로 보이며, 이는 청동시편을 이용한 실험과 과학적 분석을 통하여 입증하였다. SEM으로 표면을 관찰한 결과 아말감 도포시간이 즉시인 경우 도금이 거의 되지 않은 것을 확인할 수 있었고 36시간이 넘어갈 경우 금 도금층이 불균일하게 관찰되었으므로 도금시간은 12시간~24시간 이내가 적절함을 확인할 수 있었다. EDS로 성분을 분석한 결과 산처리 시간이 20분인 시료의 경우 5 wt% 내외로 수은의 비율이 다른 시료에 비해 낮은 것을 확인할 수 있었다. 실험 및 분석결과 산처리 시간이 20분이고 아말감 도포시간이 24시간일 때 도금이 잘 이루어지므로 이 결과를 토대로 금동삼존판불을 복원하였다. 이번 연구를 통해 도금법에 표면을 세척하고 부식시키기 위해 사용한 물질이 매실산임을 찾아내어 확인할 수 있었는데, 이러한 점 에서 이 연구의 가장 큰 의미는 전통 소재와 기술을 복원한 것으로, 앞으로 매실산을 이용한 금 도금기술은 관련 학계에도 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.230-230
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• 2015

전자부품용 커넥터의 표면처리는 동합금 소재에 확산방지와 내식성향상을 위해서 니켈도금이 하지도금층으로 사용되며, 그리고 높은 접속신뢰성 확보를 위해서 니켈도금 표면에 금도금이 실시되고 있다. 최근, 금가격의 상승으로 인하여 커넥터의 전면에 도금을 실시하는 방법에서 커넥터의 접촉부 및 솔더부만 금도금을 실시하는 부분도금법이 널리 적용되고 있다. 본 발표에서는 전자부품용 커넥터에 사용되는 금사용량 절감을 위해서 1)부분 금도금의 치수정밀도 향상을 위한 저전류밀도 영역의 금석출 억제 첨가제의 개발, 2)금도금층을 대체하기 위한 친환경 Pd-Ni합금도금액 개발, 3)높은 합금함량을 가지는 금합금도금액 개발에 대해서 소개한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.167.1-167.1
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• 2016

금도금은 장식용 핸드백이나 가방 등에 주로 사용하고 있으며, 이러한 금을 도금하면 장식성이 최대로 되어 고객을 만족시킬 수 있다. 금도금은 초기에는 주로 외관의 장식용에 사용 되었으나, 이후 디자인과 기능성부품으로 이용이 확대되었다. 현재 국내의 금 사용량과 수요량은 매년 급증하고는 있지만 희소성, 지역편중성, 공급불안정과 이에 따른 가격불안정성과 같은 자원적 문제를 갖고 있을 뿐만 아니라 전량 수입에 의존하고 있다. 유럽, 특히 이탈리아의 금도금의 기술동향을 제공함으로써 매출증대를 향상시킬 수 있다. 이러한 금도금기술은 수출용 액세서리 등의 분야로 적용이 확대되고 있다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.248-248
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• 2012

실리콘 산화막 기판 및 퀄츠 기판 위에 그래핀을 기계적으로 박리시킨 후, 두께 1 nm 이하의 금 박막을 증착한 후 고온 열처리를 통하여 금 박막으로부터 나노입자의 형성 거동을 살펴보았다. 열처리 후 생성되는 금 나노입자는 실리콘 산화막 및 퀄츠기판 보다 그래핀 위에서 더 크게 형성되는 것을 확인하였으며, 이는 금의 표면확산 정도가 그래핀 위에서 더 크다는 것을 의미한다. 또한 동일 박리 그래핀 위에서도 그래핀의 층 수에 따라 형성되는 금 나노입자의 크기가 달라짐이 확인되었다. 열처리에 의해 형성된 다양한 크기의 금 나노입자는 단일벽 탄소나노튜브(SWNTs)의 직경제어 합성을 위한 촉매로 이용하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제18권1호
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• pp.20-38
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• 1985

아무리 제품을 잘 만들어도 최종적인 표면처리가 불량하면 그 제품은 전혀 가치가 없어지는 것은 주지의 사실이다. 현재 우리나라 제품도 무척 좋아져서 선진 제국가의 제품과 어깨를 나란히 할 수 있게 되었다. 86아시안 게임 및 88올림픽등에 우리의 상품을 세계에 떳떳하게 내 놓으려면 이 물건들을 만드는 제조자의 조그만 정성이 필요함은 물론이다. 이런점을 감안하여 여기서는 금속표면을 미려하게하는 도금기술에 대해, 특히 금 도금의 기술문제와 최근 세계의 금 도금욕 개발현황을 간단히 소개하였다.

• 청정기술
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• 제20권2호
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• pp.130-135
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• 2014

지르코니아 표면에 흡착되는 금 입자의 분포 또는 그 반대 경우의 분포에 영향을 끼칠 수도 있는 정전기적 상호작용과 금 입자를 코팅한 메르캡토파이러빅산(mercaptopyruvic-acid)층의 표면물성을 규명하였다. 이를 위하여, 원자힘현미경(atomic force microscope)으로 메르캡토파이러빅산층 표면과 지르코니아표면 사이의 표면힘을 염농도와 pH값에 따라 측정하였다. 측정된 힘은 derjaguin-landau-verwey-overbeek (DLVO) 이론으로 해석되어 표면의 포텐셜과 전하밀도들이 정량적으로 산출되었다. 이 특성들이 염농도와 pH에 대하여 나타내는 의존성을 질량보존의 법칙으로 기술하였다. pH 8 조건에서 실험으로 산출된 표면 특성의 염농도 의존성은 이론적으로 예측했던 결과와 일치하는 것으로 관찰되었다. 메르캡토파이러빅산층의 표면이 지르코니아 표면보다 높은 포텐셜과 전하밀도를 갖는 것이 발견되었는데, 이는 메르캡토파이러빅산 층의 이온화-기능-그룹에 기인한 것으로 생각된다.

• 한국진공학회지
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• 제20권2호
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• pp.93-99
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• 2011

금속 전극 위에 유기물 채널을 증착하여 만드는 바닥 전극 구조의 유기물 박막 트랜지스터에서 전극 표면이 거친 정도에 따라 전하 주입이 어떻게 달라지는지 조사했다. 금 전극을 실리콘 기판에 증착하고, 가열하여 금 전극 표면을 거칠게 만들었다. 그리고 펜터신과 상부 전극으로 사용할 금 전극을 차례대로 증착하여 금 전극/펜터신/금 전극 구조를 만들었다. 펜터신 증착 초기에는 거친 금 전극 위에서 펜터신 증착핵이 더 많이 보였지만, 막이 두꺼워지면 가열되지 않은 전극과 가열로 거칠어진 전극에서 펜터신 표면 모양에 차이가 거의 없었다. 온도를 바꾸면서 측정한 전류-전압 곡선은 바닥 전극의 표면이 거칠수록 바닥계면의 전위장벽이 높음을 보여주었다. 이 현상은 금속 표면이 거칠수록 일함수가 낮아지며 펜터신과 거친 전극 표면의 경계에 전하 트랩이 더 많기 때문으로 생각된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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• pp.153-153
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• 2012

금은 양호한 전기적 특성 및 높은 연성과 퍼짐성을 갖고, 화학적 안정성도 우수하기 때문에 전자부품의 배선재료, 접점재료뿐만 아니라 우주왕복선의 박막 방어막으로도 사용되고 있다. 도금두께 제어가 우수하고, 수조의 관리가 용이하기 때문에 오래전부터 인쇄회로기판 분야에서도 최종표면처리(Surface Finish)에 적용되고 있다. 최근 전자부품이 다시 고밀도화가 추진되고, 미세 배선회로가 증가함에 따라 무전해 도금 보다 균일전착 막을 얻을 수 있는 전해금 도금공정이 요구되고 있다.

• 대한치과교정학회지
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• 제30권4호
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• pp.483-490
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• 2000

치과용 금합금에 브라켓을 부착하는 경우 자연치에 비하여 낮은 결합강도를 보이며, 잦은 브라켓 탈락이 나타나고 있는 바, 본 연구는 여러 가지 금합금 표면처리 방법이 교정용 레진 접착제와 금합금 간의 전단결합강도에 미치는 영향을 평가하여 금합금과 브라켓 간의 부착강도 증진방법을 모색하고자 시행하였다. 치과용 금합금으로 주조된 240개의 시편을 표면처리 유무 및 방법에 따라 무처리, 샌드블라스팅 단독처리, 샌드블라스팅과 주석도금 병용처리, 그리고 샌드블라스팅과 중간접착제 병용처리의 4가지 경우와, Ortho-one, Panavia 21, Superbond C&B의 3가지 레진접착제의 조합에 의해 12군으로 나누어 브라켓을 부착하였다. 시편을 증류수에 담아 $37^{\circ}C$ 항온 수조 속에서 24시간 동안 보관한 후, 만능물성 시험기를 이용하여 전단결합강도를 측정한 후 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 치과용 금합금의 표면을 처리하지 않은 경우에 비하여 표면처리한 군에서 통계적으로 유의하게 높은 전단결합강도가 나타났다. 2. 샌드블라스팅 단독처리에 비하여 주석도금 병용처리를 시행한 경우 Panavia 21에서만 유의한 결합강도 증가가 나타났다. 3. 샌드블라스팅 단독처리에 비하여 중간접착제 병용처리를 시행한 경우 모든 접착제에서 유의한 결합강도 증가가 나타났다. 4. 사용된 레진접착제에 따른 전단결합강도를 비교한 결과 Superbond C&B가 가장 높고 그 다음으로 Panavia 21, Ortho-one 순으로 나타나는 양상을 보였다. 이상의 결과는 금합금 표면에서 브라켓 부착강도를 증가시키기 위해서는 레진접착제 종류에 관계없이 샌드블라스팅과 중간접착제 병용처리가 필요함을 시사하였다.