• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.22 no.1
• /
• pp.74-80
• /
• 2021

This study investigated the process quality level of a K5 gas mask, which recently acquired its operational capability, through statistical process analysis for the mass production stages and their lots. The tensile adhesion strength was the only operating requirement in the manufacturing process of the K5 gas mask. For this purpose, the results of tensile adhesion strength between the lens and facial rubber during the initial and second mass production stages were analyzed using conventional statistical and statistical process analysis methods. The conventional statistical results indicated that the second mass production stage was better than the initial mass production stage. In cases of a control chart and process capability of tensile adhesion strength, the process quality level was also improved by following the mass production stages. The improvement was caused by process stabilization and work skill elevation. These results and methods are expected to be conducted and utilized in the third mass production stage. Moreover, quality improvement of K5 gas mask mass production can be achieved using the Lean 6 sigma procedure, MDAIC (Define, Measure, Analyze, Improve, Control).

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2015.08a
• /
• pp.102.1-102.1
• /
• 2015

플라즈마를 이용한 건식식각공정은 식각하고자 하는 기판과 더불어 챔버 내부를 구성하고 있는 부품들이 플라즈마에 함께 노출되는 환경이다. 챔버 내부가 장시간 플라즈마에 노출되어 열화 되면 기판의 불량을 야기하는 오염입자의 발생이 증가하므로 양산 공정에서는 그 때마다 내부 부품을 교체하여 청정한 공정 환경을 유지시킨다. 공정 챔버의 내부 부품은 플라즈마로 인한 열화를 방지하기 위하여 내플라즈마성이 우수하다고 알려진 코팅처리를 하여 사용한다. 금까지 플라즈마 식각 공정에 관한 연구는 식각하고자 하는 기판관점에서 활발히 이루어져 왔으나 내플라즈마성 코팅소재 관점에서의 연구 보고는 미미한 실정이다. 본 연구에서는 장시간의 양산공정을 모사하는 가혹한 플라즈마 조건에서 $CF_4/O_2$ 혼합가스를 사용하여 AAO (Anodic Aluminum oxide)피막의 오염입자 특성을 실시간 모니터링 하는 동시에 OES 분석을 수행하여 내플라즈마성 코팅소재의 오염입자 발생 메커니즘에 대하여 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.08a
• /
• pp.23-23
• /
• 2010

CIGS 박막태양전지는 박막태양전지 기술 중 가장 주목을 받고 있는 기술에 해당한다. 그 이유는 박막태양전지 기술 중 즉, CdTe, a-Si, CIGS 중 가장 셀 효율이 높게 구현되고 있으며, 특히 다양한 제조공정이 가능하기 때문이다. 현재 CIGS 박막태양전지 양산에 적용되고 있는 제조기술은 동시증발법과 스퍼터/셀렌화 공정이다. 동시증발법의 경우, CIGS 태양전지의 세계최고효율을 구현한 기술로서 다른 모든 제조기술의 기준이 되는 공정이나, 실제로는 스퍼터/셀렌화 공정을 이용한 양산 규모가 훨씬 크게 전개되고 있다. 본 논문에서는 동시증발법이 최고효율을 구사한 물질 및 공정 스펙에 대해 살펴보고, 스퍼터/셀렌화 공정에서 동시증발법에 의해 제조된 소자 스펙을 구현하기 위해 어떠한 노력을 기울여야 하는 지에 대해 기술하고자 한다. 먼저, 동시증발법이 적용된 양산기술 현황에 대해 살펴보고, 여러가지 스펙 중에서 Na 제어기술, 버퍼층 기술, 투명전극 측면에서 소자성능의 최적화를 논하고자 한다. Na의 경우, 널리 알려진 바와 같이 CIGS 내 0.1at% 정도의 함유량이 필요하다. 동시증발법과는 다른 공정온도와 이력이 사용되는 스퍼터/셀렌화의 경우, Na 함량의 제어를 위해 어떠한 노력이 필요한지 Na의 역할 측면에서 논하고자 한다. CBD 공정으로 제조되고 있는 CdS는 얇은 두께와 단순한 공정으로 인해 다소 소홀하기 쉬우나, CdS/CIGS 접합이 소자의 성능에 미치는 영향이 매우 크기 때문에 CIGS 표면 물성 제어 측면에서 CdS 제조공정을 살펴보고자 한다. 마지막으로 투명전극은 CIGS 제조공정과는 무관하게 공통으로 검토가 필요한 분야이나, 동시 증발법에 의한 CIGS 표면형상이 스퍼터/셀렌화에 의한 CIGS와는 크게 다르므로 후속 투명전극공정 또한 세부적인 검토가 필요하다고 판단되는 바, 투명전극이 갖춰야하는 물성을 중심으로 소자최적화를 논하고자 한다.

• Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
• /
• 2002.11a
• /
• pp.79-79
• /
• 2002

반도체 패키징 열관리 재료로 널리 사용되는 W-Cu 시스템을 택하여 대면적 양산성이 낮은 기존의 공정과는 달리 테입캐스팅 공정을 적용하여 W-Cu 박판재를 그린 테잎 형태로 제조하여 탈지후 소결하는 저비용 양산화 공정을 개발하였다. 테입 캐스팅, 적층 및 탈지, 소결공정을 거쳐 제조하였고, 이때 탈지 및 소결조건에 따른 미세조직, 소결밀도, 변형등의 물성을 분석함으로써 휨과 변형이 최소화된 W-Cu 박판재를 제조할수 있었다.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
• /
• v.3 no.1
• /
• pp.19-26
• /
• 1981

자동차제조에 있어서의 용접은 신뢰성 양산과 생력화에 대응하여 접합 조립하는 방법으로 특이한 분야를 형성하여 발전되었다. 예를 들면, 자동차의 생산은 기본적으로 양산체제를 갖추고 있 어서, 일반적으로 노동집약형 산업이라고 불리어지며 그 제조공정을 보면 stamping press 공정과 같이 용접공정도 비교적 장치산업적인 분야로 빠르게 자동화나 성인화 내지 무인화로 진행되고 있다. 자동차용접은 사람이 portable spot welder로 한점씩 용접하지만 양산에 대비한 합리화와 안정화를 위하여 다점용접 (multi spot weld)라는 자동화공법의 도입이 불가피하며 금일의 자 동차생산에 있어서 상식화가 되고 있다. 이것은 한개의 차체라면 차형의 대조 또는 press panel의 수에 따라 차이가 조금 있으나 약 4-5 천점의 점용접이 필요하기 때문에 여러 가지 반송장치와 조합하여 대규모의 line설비로 발전되어 가고 있다. 이와 같이 용접공정의 자동화는 생산성을 높이는 반면에 전용성이 높기 때문에 설계변경에 대한 초기투자의 용접설비 대부분을 갱신하여야 하는 새로운 투자의 필요문제가 증대되었다. 이러한 전용설비에 대한 유연성을 가미한 자동차로 지향되어, 그 한 방법으로 산업용 robot가 도입되었다. 근래에 와서는 자동차제조에 있어서 새 로운 용접기술을 합리적으로 효과있게 적용하는 기술이 금후의 연구과제라 하겠다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.02a
• /
• pp.237-237
• /
• 2012

반도체 소자를 취급하는 반도체 산업은 여러 산업 중에서도 부가가치율이 높은 것의 하나이다. 반도체 공정은 산화막과 질화막은 각각 다양한 두께와 방법으로 제조되고 있으며 CVD, PEALD 이용한 증착 공정을 기반으로 하고 있다. 하지만 양산에서의 많은 문제 요소를 가지고 있다. 첫째, 양적인 실시간과 전구체의 정상상태를 확인 할 수 없으므로 인한 질 적인 저하등을 요소를 가지고 있으며 둘째, 양산 후 남은 전구체를 외관상의 변색, 점도 변화를 통해 변질을 확인하고 전구체를 교체함으로써 엄청난 경제적인 손실과 안정적인 공급에 어려움이 있다. 그러므로 본 연구에서는 reference 전구체와 공정에서 사용된 전구체를 이용하여 Vapor Pressure 측정과 FT-IR (Fourier transform-infrared), QMS을 이용하여 개발된 전구체의 기상 안정성 및 반응성을 실시간으로 진단하여 기존의 전구체와의 차별성을 확인하고 우수한 전구체를 선별하기 위한 연구를 진행하였다. 또한 변화에서의 분자 상태 변형을 진담함으로 인해 기업의 양산의 경제적인 손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 성장 조건에 따라 전구체 박막 특성을 논의 할 수 있을 것이다.

• 기계와재료
• /
• v.23 no.3
• /
• pp.96-113
• /
• 2011

녹색기술 및 친환경 공정의 필요성이 급증함에 따라 재료이용률 향상을 지향하는 차세대 압출공정의 대두가 필요하게 됨에 따라 유압 CNC(Servo) 제어를 이용한 가변단면 압출기술을 개발하게 되었다. 이러한 가변단면 압출(Varied section extrusion, VSE)기술은 공정 중에 압출구를 빠져 나가는 소재의 단면 형상을 변화시켜 재료이용률을 향상을 도모하였으며, 후가공 공정의 생략도 가능하여 국내 압출업체의 생산원가 절감 및 글로벌 기술경쟁력 확보에 큰 도움을 줄 수 있을 것이다. 아직은 소수의 선진국에서 시도한바 있으나 양산품 적용에는 생산원가 및 생산속도, 상품성 등에 문제가 있어 자동차 부품 적용에 한계를 보이고 있는 기술이다. 따라서 본 연구팀이 가변단면 압출용 금형을 포함한 최적의 압출공정 및 양산성 문제의 해결점을 거의 확보하고 있는 단계로 세계를 선도하는 리딩기술(Leading technology)을 보유하게 됨으로써 국가의 기술경쟁력 향상에 중요한 역할을 수행할 수 있을 것이다. 본 연구의 내용을 요약하여 정리해 보면 첫째로는 CNC 제어 가변단면 압출공정에 대하여 자세하게 소개하고 특징 및 장 단점을 설명하였으며, 자동차 부품군에로의 적용에 많은 이점들을 갖고 있음을 설명하였다. 두 번째로는 가변단면 압출을 위한 이동 금형(Moving die)부품을 갖는 구조의 압출금형에 관하여 기존의 압출금형과 비교하여 설명하였으며, 가변단면 압출용 금형의 구조 및 메커니즘의 최적화를 이루고자 하였다. 세 번째로는 가변단면 압출공정을 실현하기 위한 CNC 제어 압출시스템에 대하여 간략히 설명하였다. 네 번째로는 자동차 부품 적용을 위한 정밀 압출공정으로서 가변단면 압출공정에 대하여 유한요소해석을 통하여 가변단면 압출공정 변수 및 금형 변수 등에 대한 엄격한 검토를 선행적으로 수행하여 양산성 확보를 위한 정보들을 분석 정리하였다. 끝으로는 세 가지 단면형태를 갖는 가변단면 압출제 시제품에 대하여 CNC 제어 가변 단면 압출공정의 상용화 가능성을 확인 적용성 검토를 완료하였다. CNC 제어 가변단면 압출기술은 압출공정에 있어서 많은 경험과 기술적 검토가 선행되어져야 하는 고부가가치 성형공정으로써 재료 이용률을 획기적으로 향상시킬 수 있는 압출공법으로 향후 자동차 부품 뿐만아니라 다양한 알루미늄 제품군에 적용이 가능하다고 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2010.06a
• /
• pp.131.2-131.2
• /
• 2010

SOFC 발전 시스템은 친환경 고효율 에너지 발전 미래 에너지기술로서 개발의 초점이 되고 있다. SOFC는 연료전지 발전 기술 중 최고효율과 최장 수명을 가지며 유일하게 기존 발전기술과 가격 경쟁이 가능한 것으로 알려지고 있다. 현재 분산 발전용으로 개발이 진행되고 있으며 향후 중앙발전, 휴대용, 가정용 및 수송용 등으로 그 시장이 확대될 것으로 예상된다. 분산 발전 SOFC 개발을 위해서는 시스템 Scale-up이 기술 확보가 관건이며 특히 스택 제조 비용의 2/3 이상을 차지하는 대면적 단전지 제조 공정 기술 개발이 필요하다. 단전지 대면적화는 원가 절감 및 성능 개선을 기대할 수 있게 하므로 분산 발전 SOFC 상용화를 위한 핵심 기술이라 할 수 있다. 그러나 기존의 국내 SOFC 연구는 시스템이나 소형 단전지 위주로 진행되어 왔으며 대면적 단전지 제조를 위한 핵심 공정 기술에 대한 연구는 취약한 상황이다. 또한 랩스케일의 소규모 연구를 뛰어넘는 양산 기술 개발에 대한 연구는 전무한 실정이다. 또한 재료 및 공정 적합성을 요구하는 대면적 SOFC 단전지의 양산 기술 개발을 위해서는 원료 분말 및 기초소재의 국산화를 통한 제조 공정 윈도우를 확대하여 제조 수율을 향상하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 그동안 포스코파워(주)에서 대면적 SOFC 단전지 양산 기술 개발을 위해 추진 중인 $400cm^2$급 대면적 SOFC 단전지의 제조 및 성능에 대한 연구 결과를 발표하고자 한다. 또한 대형 단전지 제조 공정의 재현성, 상용화 수준의 성능, 내구성 및 경제성 확보를 위한 공정 개선을 위한 포스코파워(주)의 연구 현황 및 양산 기술 확보를 위한 제조 윈도우 확보 전략에 대해 발표하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2002.07c
• /
• pp.1976-1978
• /
• 2002

micro CPL 제작을 위한 LICA 및 MEMS 공정을 개발하였으며 양산화를 위한 새로운 방법으로 ${\mu}$MIM(micro Metal Injection Molding) 기술을 제안하였다. 먼저 LIGA 기술을 이용하여 Cu 도금 구조물로 이루어진 micro CPL 구조물을 제작하였다. 각각 상판과 하판 구조물로 나누어 제작하였으며 상, 하판 Cu 구조물을 brazing 방법을 이용하여 접합하였다. 또한 micro CPL 내부에서 일어나는 냉매의 흐름 및 상변화(liquid ${\leftrightarrow}$ vapor) 거동을 관찰할 수 있는 새로운 개념의 Si/glass 투명 micro CPL을 제작하였다. 상기 공정을 이용하여 냉각 능력이 10w/$cm^2$ 이상인 micro CPL을 제작하였다. 상기 연구 결과를 바탕으로 양산화를 위한 새로운 정밀복제기술인 ${\mu}$MIM(Micro Metal Injection Molding) 공정을 개발하였다. LISA 공정으로 제작된 정밀 금형을 core금형으로 사용하였고 $1{\mu}m$ 이하의 W-Cu(10%) powder와 binder가 혼합된 흔합분말을 이용하여 micro channel 구조물(선폭 $100{\mu}m$)의 성형 복제에 성공함으로서 양산화를 향한 기반기술을 확립하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.08a
• /
• pp.180-180
• /
• 2011

재료의 양단간에 온도차를 주어 전압 또는 전류가 발생하는 지벡효과와 반대로 전위차를 주어 온도차를 유도하는 펠티에 효과를 열전효과로 일컫는다. 이 열전효과에 관한 연구는 그 특수성 때문에 1950년대 이후로부터 많은 관심을 받아왔다. 최근 들어 석유자원의 고갈 및 신재생에너지에 대한 관심의 고조와 맞물리면서 열전재료 및 소자에 연구는 더욱 활발히 이루어지고 있다. 전도성이 있는 모든 물질은 열전효과를 가지는 데, 그 중 Bi-Te 합금계의 열전 물질은 상온에서 가장 우수한 열전성능지수를 가지는 것으로 보고되어, 이를 이용한 열전 재료에 대한 많은 연구가 이루어져 왔다. 현재 상용화된 열전소자는 Bi-Te bulk를 이용하여 제조되고 있으나 열전성능지수의 한계를 극복하기 위해 나노구조화, 박막화시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 박막화를 통해 열전소자의 상용화 및 양산화에 일조할 수 있을 것으로 예상된다. 하지만 열전소자의 양산화를 위해서는 대량생산에 용이한 증착공정이 개발되어야 한다. 증착공정 중 가장 양산화에 유리한 공정이 MOCVD (metal organic chemical vapor deposition)라고 생각되지만 이를 위해선 전구체의 특성 평가 및 공정개발이 필요하다. 따라서 본 연구팀은 MOCVD 공정을 이용하여 저온, 저압에서 Bi-Te 합금계의 박막 성장에 관한 연구를 수행하였다. 또한 적외선 분광 시스템을 활용하여 여러 전구체 중 최적의 Bi, Te 전구체 조합을 선별해내었다. 이 과정 속에서 Te 전구체의 독특한 분해특성 및 증착특성을 확인하였고, 이러한 특성을 조절하기 위해 Bi 전구체가 중요한 역할을 한다는 것을 확인하였다.