• 제목/요약/키워드: 레이저클리닝

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Nd:YAG 레이저를 적용한 금속문화재에 코팅된 아크릴 수지의 제거 및 표면 특성 연구 (A study of surface characteristic and the removal of acrylic resin from metal artifacts using an Nd:YAG laser)

  • 이혜연;조남철
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.193-194
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    • 2012

  • 레이저클리닝이란 레이저빔을 표면에 조사하여 오염 물질을 제거하는 공정 기술로서 건식 세정방식이다. 본 연구에서는 레이저클리닝을 금속문화재에 코팅된 아크릴수지에 적용하여 제거 가능성 및 표면 특성을 조사하였다. 실험 결과 소지금속에 손상을 주지 않으면서 아크릴수지를 제거하는 레이저 조건을 확인하였으나 청동유물에 적용한 결과 아크릴수지와 파티나 층이 함께 제거되는 레이저클리닝의 문제점도 확인할 수 있었다. 앞으로 다양한 레이저 시스템 및 파장별 실험을 진행하여 청동 파티나층의 제거 가능성을 검토하면 레이저 클리닝을 청동 문화재에 적용하는데 도움이 될 것으로 본다.

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은제품의 황화은 부식층 제거를 위한 Nd:YAG 레이저클리닝 실험 연구 (Experimental study for removing silver sulfide from silver objects by Nd:YAG laser cleaning)

  • 이혜연;조남철
    • 보존과학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.95-101
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    • 2014

  • 은제품은 대기의 아황산가스나 황화수소 등과 반응하여 검게 변색된다. 검은 변색은 표면에 황화은이 형성되는 것으로 보존처리시 제거하는 것이 일반적이다. 황화은을 제거하는 방법은 화학적, 전기화학적, 미세마모법 등을 사용하지만 모두 은의 손실을 초래한다. 따라서 본 연구는 표면 오염물만을 선택적으로 제거할 수 있는 레이저클리닝을 은시편에 실험하여 안전하고 효율적인 레이저 조건을 알아보고자 하였다. 먼저 부식되지 않은 순수한 은에 레이저를 조사하여 안전한 레이저에너지밀도 범위를 확인하였다. 실험 결과 은은 1064nm $4.00J/cm^2$ 이하, 532nm $2.39J/cm^2$ 이하 레이저에너지밀도 범위에서 안전하였다. 인공적으로 부식시킨 은판의 부식층(황화은)은 레이저조건 1064nm $2.39J/cm^2$로 약 5~10회, 532nm $1.19J/cm^2$로 5~10회 조사하였을 때 제거되었다. AES를 이용하여 레이저 펄스당 제거되는 부식층 두께를 확인한 결과 약 13 ~ 25nm이다. 은 시편의 레이저클리닝 조건을 은제품에 적용한 결과 표면의 검은 부식층이 제거되었으며 은 광택도 유지되었다. 이를 통해 은제품의 레이저클리닝 적용 가능성을 확인하였다.

  • https://doi.org/10.12654/JCS.2014.30.1.09 인용 PDF KSCI

철제유물에 사용된 에폭시수지 제거를 위한 Nd:YAG 레이저 클리닝 실험 연구 (Experimental Study of Removing Epoxy Resin from Iron Object using Nd:YAG Laser Cleaning System)

  • 이혜연;조남철;이종명;유재은
    • 보존과학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.301-312
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    • 2011

  • 에폭시수지는 우수한 내구성과 접착력, 적당한 강도 등을 가지고 있어 다양한 재질에 다용도로 사용되고 있다. 그러나 에폭시수지가 경화되면 제거가 어려우며 특히 유물에 적용된 후에는 재처리시 제거하는데 어려움이 많다. 그러므로 본 연구에서는 유물에 손상 없이 에폭시수지를 제거하는데 Nd:YAG 레이저클리닝을 적용하여 보았다. 실험은 안료를 섞지 않은 에폭시수지와 안료를 섞은 에폭시수지를 부식시키지 않은 철편과 부식시킨 철편에 도포한 시편을 대상으로 하였으며 레이저 에너지와 조사 횟수를 증가시키면서 수지 표면의 반응을 알아보았다. 실험 결과 안료를 섞지 않은 에폭시수지는 부식된 철편에 도포되었을 때 높은 레이저에너지에서 제거되었다. 그러나 부식시키지 않은 철편에 도포한 경우와 안료를 섞은 에폭시수지는 제거되지 않고 색상만 변하였으며 레이저빔의 고온으로 인해 수지가 녹아 부풀어 오르는 현상이 나타났다. FT-IR 분석 결과 레이저 조사 후 변화된 에폭시수지는 성분 변화가 없었으며 레이저빔에 의해 제거된 면에서는 수지가 검출되지 않았다. 그러나 SEM-EDS 분석 결과 제거된 표면에서 소량의 에폭시수지 잔유물이 남아 있었으며 소지금속의 용융현상도 관찰되었다. 그러므로 본 연구를 통하여 Nd:YAG 레이저클리닝의 에폭시수지 제거 가능성과 한계성을 확인할 수 있었다.

  • PDF KSCI

응력 최소화를 위한 클리닝 블레이드 최적설계 (Design Optimization of Cleaning Blade for Minimizing Stress)

  • 박창현;이준희;최동훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권5호
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    • pp.575-582
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    • 2011

  • 클리닝 블레이드는 레이저 프린터 토너 카트리지에 장착된 감광드럼 표면의 잔류 토너를 제거하는 우레탄 재질의 고무부품이다. 기존에는 고무 블레이드의 클리닝 성능과 수명에 대한 다양한 연구들이 수행되었으나, 본 연구에서는 클리닝 성능과 부품간의 간섭에 대한 구속조건들을 모두 만족하면서 클리닝 블레이드에 발생하는 최대응력을 최소화 하는 클리닝 블레이드의 형상최적설계를 수행하였다. 상용 PIDO 툴인 PIAnO 를 이용하여 클리닝 블레이드의 구조해석절차를 통합하고 자동화하였으며, 최적설계를 위해 PIAnO 에서 제공하는 실험계획법과 근사화기법, 최적화 알고리즘을 사용하였다. 최적설계 결과, 초기 모델 대비 최대응력을 32.6% 감소 시킬 수 있는 최적의 설계안을 도출하였으며, 이를 통해 본 연구에서 수행한 최적설계 방법의 유효성을 확인할 수 있었다.

  • https://doi.org/10.3795/KSME-A.2011.35.5.575 인용 PDF KSCI