• 보존과학회지
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• 제30권2호
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• pp.123-136
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• 2014

훼손된 문화재의 안정적인 보존 방안을 제안하는데 있어서 수많은 접근방법들이 있으며 이 방법들은 검증절차가 필수적이다. 또한 보존행위 이후의 예상되는 결과물들은 긍정적 결과로 도출되어야 하는 필연성을 가지고 있다. 보존행위는 문화재가 갖는 고유한 다양성, 특수성 등등의 여러 사항들을 고려한 명확한 해법을 찾는 행위는 당연히 쉽지 않은 과제이다. 또한 기존에 이미 검증된 방법론이나 접근법이라 하더라도 그 대상이 처한 상황이나 조건에 의해 원점에서 재고해야 되는 경우도 있다. 문화재보존행위에 대한 안정적 방법을 구현하기 위해서는 많은 시행착오가 불가피하다. 이러한 시점에서 레이저를 이용한 문화재의 적용은 이미 그 효율성에 대해서 일부가 검증되었음에도 불구하고 아직까지 재질별 적용 호환에 대한 검증이나 연구가 미비하다. 레이저빔의 특성상 모든 문화재 재질에 대한 적용은 한계가 있지만, 비접촉성 접근방법이라는 여타 클리닝방법과 다른 기본 원리이기 때문에 그 특성을 장점으로 활용하여 안정성을 확보하고자 하였다. 이러한 행위 과정은 공초점레이저주사현미경(CLSM)을 활용하여 채색안료와 레이저 광에 대한 작용반응 등의 일련의 과정을 관찰하였다. 레이저빔과 여러 종류의 채색안료들과의 반응과정에서 발생되는 문제점이나 클리닝기법으로써의 효율성을 동시에 실험하여 실제 문화재에 대한 적용 범위 선정이나 적용 이후의 결과물을 예측하는데 도움을 주고자 하였다.

• 한국레이저가공학회:학술대회논문집
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• 한국레이저가공학회 2001년도 추계학술발표대회 논문개요집
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• pp.23-28
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• 2001

• 한국레이저가공학회지
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• 제6권2호
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• pp.27-33
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• 2003

A laser shock cleaning technology is a new dry cleaning methodology for the effective removal of small particles from the surface. This technique uses a plasma shock wave produced by a breakdown of air due to an intense laser pulse. In order to optimize the laser shock cleaning process, it needs to evaluate the cleaning performance quantitatively by using a monitoring technique. In this paper, an acoustic monitoring technique was attempted to investigate the laser shock cleaning process with an aim to optimize the cleaning process. A wide-band microphone with high sensitivity was utilized to detect acoustic signals during the cleaning process. It was found that the intensity of the shock wave was strongly dependent on the power density of laser beam and the gas species at the laser beam focus. As a power density was larger, the shock wave became stronger. It was also seen that the shock wave became stronger in the case of Ar gas compared with air and N$_2$ gas.

• 한국레이저가공학회지
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• 제7권1호
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• pp.29-36
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• 2004

The dynamics of laser-induced plasma/shock wave and the interaction with a surface in the laser shock cleaning process are analyzed by optical diagnostics. Shock wave is generated by a Q-switched Nd:YAG laser in air or with N$_2$, Ar, and He injection into the focal spot. The shock speed is measured by monitoring the photoacoustic probe-beam deflection signal under different conditions. In addition, nanosecond time-resolved images of shock wave propagation and interaction with the substrate are obtained by the laser-flash shadowgraphy. The results reveal the effect of various operation parameters of the laser shock cleaning process on shock wave intensity, energy-conversion efficiency, and flow characteristics. Discussions are made on the cleaning mechanisms based on the experimental observations.

• 보존과학회지
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• 제34권6호
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• pp.525-538
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• 2018

2015년 유네스코 세계기록유산으로 등재된 미얀마 미야제디 석주는 미얀마의 역사, 종교, 문화에 관한 중요한 문자 기록물이며, 연대가 명확하게 표기된 오래된 유물 중에 하나이다. 미야제디 석주는 역사적으로도 중요한 만큼 명문의 해석이나 연구 행위를 하기 위해 수많은 탁본 제작을 하였고, 이로 인해 표면에 흑색오염물의 침착이 심각한 상태이다. 그래서 흑색오염물에 대한 분석학적 연구와 문제된 오염물의 제거 방법에 대한 보존처리 연구를 진행하였다. 특히 보존처리의 접근방식은 레이저 클리닝 기법과 화학적인 약품을 이용하였다. 대부분의 오염물은 탁본과정 중에서 표면에 잔류한 잉크가 원인이었다. 실험의 유사 환경 조건을 위해 가오염물을 도포한 의사시료를 제작하여 보존처리 조건별로 결과를 도출하였다. 의사시료들은 레이저 클리닝에 대해서는 대부분 조건에서 효율적인 결과를 보였으나, 화학 약품적용 방법에서는 선택적 양상을 나타냈고, 그중 에탄올을 활용한 물리적 마찰법에 대한 결과는 약품 활용기법 중 가장 효율적 이였다. 결과적으로 효율적인 방법론을 제시한다면 레이저 클리닝 세정법이 보편타당하지만 현지의 상황 조건을 고려한다면 차선책인 화학약품을 병행한 물리적인 적용방법이 합리적이라고 판단되었다.

• 한국레이저가공학회지
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• 제4권3호
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• pp.22-29
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• 2001

A development of new surface clwaning technol ogies such as laser and aerosol in paeallel with the improvement of conventional wet mwthods becomes more essential in semiconductor industry due the confrontation of new challenges such as significant device shrink, environmental foralum inum do not work for copper as a new interconnection material, and more effective cleaning tools are required with decreasing the feature size less than 0.13 ㎛ as well as increasing the wafer size from 200 ㎜ to 300 ㎜. In this article, various cleaning techniques increasing laser cleaning are compared methodolgically hi order to understand their unique characteristics such as advantages and disadvantages according to the current clean ing issues. In particular, the current state of art of laser technique for semiconductors md prospects as a try cleaning method are described.

• 한국레이저가공학회지
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• 제6권3호
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• pp.29-35
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• 2003

In semiconductor processing, there are two types of particle contaminated onto the wafer, i.e. dry and wet state particles. In order to evaluate the cleaning performance of laser shock wave cleaning method, the removal of 1 m sized alumina particle at different particle conditions from silicon wafer has been carried out by laser-induced shock waves. It was found that the removal efficiency by laser shock cleaning was strongly dependent on the particle condition, i.e. the removal efficiency of dry alumina particle from silicon wafer was around 97％ while the efficiencies of wet alumina particle in DI water and IPA are 35％ and 55％ respectively. From the analysis of adhesion forces between the particle and the silicon substrate, the adhesion force of the wet particle where capillary force is dominant is much larger than that of the dry particle where Van der Waals force is dominant. As a result, it is seen that the particle in wet condition is much more difficult to remove from silicon wafer than the particle in dry condition by using physical cleaning method such as laser shock cleaning.

• 보존과학회지
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• 제32권3호
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• pp.377-384
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• 2016

철불의 개금 시 표면에 남아 있는 옻칠 제거 방법에는 물리적인 방법과 화학적인 방법을 사용하고 있으나, 표면 손상 및 약품 사용으로 인한 환경오염, 보존과학자의 건강에도 매우 유해하다. 그래서 본 연구에서는 비접촉식이고 친환경적인 Nd:YAG 레이저를 이용하여 옻칠 제거 실험을 실시하였다. 시편은 크기가 $5{\times}5cm$인 철제(Fe 99.9%)시편 표면을 균일하게 연마한 후 생칠을 도포 횟수를 달리하여 각각 $10{\mu}m$, $20{\mu}m$, $30{\mu}m$의 두께 차이로 제작하였다. 본 실험에서 사용된 레이저기기는 Nd:YAG 레이저로, 적외선 영역의 1064 nm(160~800 mJ)와 가시광선 영역인 532nm(50~350 mJ)의 두 가지 파장 모드를 이용하였다. 실험은 레이저 파장 에너지 조사 횟수 등에 따른 시편 표면의 변화를 조사하였다. 레이저 조사 전 후 표면을 실체현미경과 SEM 관찰, 비접촉 표면 조도 측정기, FT-IR 등을 이용하여 옻칠의 제거 및 잔류 여부를 알아보았다. 분석 결과 1064 nm 파장을 이용하여 $1.0J/cm^2$ 밀도에서 표면 손상 없이 $10{\mu}m$, $20{\mu}m$ 두께의 옻칠이 제거됨을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통해 철불 개금 시 잔류하고 있는 옻칠 제거 방법으로 Nd:YAG 레이저가 효율적임을 본 실험을 통해 알 수 있었다. 향후 금속뿐만 아니라 목칠 가구 등 다양한 재질의 연구가 이루어지면 표면 손상 없이 옻칠을 제거 하는데 효과적으로 활용 가능할 것으로 본다.