• Title/Summary/Keyword: 표면분사

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반도체 및 디스플레이 세정 공정용 $CO_2$ 클러스터 장비의 클러스터 발생 특성 분석

  • Choe, Hu-Mi;Jo, Yu-Jin;Lee, Jong-U;Kim, Tae-Seong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.303-303
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    • 2013
  • 표면에 부착된 나노/마이크로 입자는 다양한 분야에서 오염물질로 작용한다. 특히 형상이 미세하고 공정 단계가 복잡한 반도체 및 디스플레이 등의 전자 소자 공정에서 미치는 영향이 크다. 따라서 입자상 오염물질의 제거에 관하여 상용화된 습식 세정 방법이 다양하게 존재하지만 표면 손상, 화학 반응, 부산물, 세정 효율 등 여러 가지 문제점이 있어 새로운 세정 방법이 요구된다. 이에 건식 세정 방법, 그 중에서도 입자의 충돌을 통해 제거하는 방법인 에어로졸 세정, 필렛 세정 등이 개발되었으나 마이크로 크기로 생성되는 입자로 인하여 형상의 손상이 크다. 따라서 본 연구에서는 나노 단위로 기체/고체 혼합물만 생성하여 세정하는 가스 클러스터 세정 방법을 이용하여 이러한 문제점을 해결하고자 하였다. 클러스터 세정 장비를 이용한 표면 처리는 충돌에 의한 제거에 기반한다. 따라서 생성 및 가속되는 클러스터로부터 대상으로 전달되는 운동량의 정도가 세정 특성에 영향을 미치며 이는 생성되는 클러스터의 크기에 종속적이다. 생성 클러스터의 크기 분포는 분사 거리, 유량, 분사 각도, 노즐 냉각 온도 등의 변수에 관한 함수이다. 따라서 본 연구에서는 $CO_2$ 클러스터를 이용한 세정 특성을 정의 및 제어하기 위하여 생성되는 클러스터 특성에 관하여 이론적, 수치 해석적, 실험적 연구를 수행하였다. 먼저, $CO_2$의 물리적 특성 및 이를 이용한 특정 크기 오염 물질을 제거하는데 요구되는 임계 클러스터 크기 계산을 이론적으로 구하였다. 이는 오염물질의 부착력과 클러스터의 운동량 전달에 의한 제거력의 비교를 통해 이루어졌다. 두 번째로 클러스터 크기분포를 수치 해석적으로 예측하기 위하여 각 조건에 대하여 유동해석을 수행하고 이를 통해 구해진 노즐 내 기체의 냉각 속도를 GDE (General Dynamic Equation) 계산에 대입하여 구하였다. 마지막으로 PBMS(Particle Beam Mass Spectrometer)를 이용하여 실험적으로 클러스터 크기분포를 각 조건에 대하여 구할 수 있었다. 또한 크기 분포 경향에 대한 간접적 확인을 위하여 포토레지스트가 코팅된 웨이퍼에 클러스터의 충격으로 생성된 크레이터 크기의 경향을 분석하였다. 이와 같은 방법에 의하여 생성되는 클러스터는 노즐의 유량 증가, 온도 상승에 각각 비례하여 작아지는 것을 확인할 수 있었다.

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Detailed patterning formation through Etch resist printing condition reservation (부식 방지막 인쇄 조건 확보를 통한 미세 배선 형성)

  • Lee, Ro-Woon;Park, Jae-Chan;Kim, Yong-Sik;Kim, Tae-Gu;Joung, Jae-Woo
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2006.06a
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    • pp.179-179
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    • 2006
  • 산업기술의 고도화에 따른 IT 산업의 급속한 발전으로 각종 전자, 정보통신기기에 대해 더욱 소형화 고성능화를 요구하고 있다. 이와 같은 경향에 따라 더욱 향상된 기능을 가지고 각종 소자 부품의 개발과 동시에 유독 물질 발생이 없는 청정생산기술 개발에 대한 요구가 끊임없이 제기 되어 왔다. 이러한 요구에 부응하여 기술들이 개발되고 있으며 그 중의 하나로 잉크젯 프린팅 기술이 연구되고 있다. 특히 Dod(Drop on Demand) 방식의 잉크젯은 가정용 프린터로 개발되어 널리 보급된 기술이지만, 이 기술을 PCB 제조기술에 전용하면 친환경 생산공정으로 부품 성장밀도를 증대 시킬 수 있다. 기존의 PCB 제조기술은 전극과 신호 패턴을 형성시키기 위하여 노광공정과 에칭공정을 반복적으로 사용하고 있는데, 노광공정에서 쓰이는 마스크와 유틸리티 설비 유지 비용의 문제가 대두되고 있다. 노즐로부터 분사된 잉크 액적들의 집합으로 기판위에 점/선/면의 인쇄이미지를 구현하게 된다. 그러므로 인쇄 해상도는 잉크액적 및 인쇄 방법, 기판과의 상호작용에 크게 의존하게 된다. 잉크 액적과 기판의 상호작용에 영향을 미치는 요소로는 잉크의 물리화학적 물성(밀도, 점도, 표면장력), 잉크 액적의 충돌 조건(액적 지름, 부피, 속도), 그리고 기판의 특성(친수/소수성, Porous/Nonporous, 표면조도 등)을 들 수 있겠다. 우선적으로 노즐을 통과해서 분사되는 액적의 크기에 따라 기판위에 형성되는 라인의 두께 및 폭이 결정된다. 떨어진 액적이 기판위에서 퍼지는 것을 UV 조사를 통한 가경화 과정을 통해서 최종적으로 라인의 투께 및 폭을 조절하려고 한다. 따라서 선폭 $75{\mu}m$의 일정한 미세 배선을 형성시키기 위해 액적 크기 조절과 탄착 resist 액적 표면의 UV 가경화 조건으로 구현하려고 한다. 또한 DPI(Dot Per Inch) 조절을 통한 인쇄로 탄착 resist의 두께 확보 후 에칭시 박리되는 현상을 억제 시키려 한다.

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Study on Water Cycle Performance Evaluation Experiment of Permeable Block (투수블럭의 물순환 성능평가 실험에 관한 연구)

  • Jang, Young Su;Park, Jong Bin;Lee, Jae Hyuk;Kim, Jae Moon;Jung, Min Ho;Shin, Hyun Suk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.331-331
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    • 2020
  • 급격한 산업화와 도시화로 인한 도시유역의 불투수면의 증가와 이에 따른 배수능력의 저하로 인해 도시 물순환의 왜곡이 발생하였다. 따라서 과거 도시 물관리 기법의 한계가 나타났으며 이를 위해 저영향개발 기법 등과 같은 도시 물관리 기법의 패러다임이 변화하였다. 본 연구에서는 저영향개발 기법에서 도시유역 내 활용이 유용한 침투형 시설 중 투수블럭에 대한 물순환 성능평가를 실외실험을 통해 분석하였다. 성능평가 실험은 부산대학교 양산캠퍼스 한국 GI&LID 센터 내 투수블록 뿐만 아니라 블록 하부 골재층까지 설치가 가능하도록 되어있어 실제 현장과 유사한 환경을 구축이 가능한 2.4×10.9×0.4 (m) 규모의 주차장형 LID 실증시험시설을 활용하였다. 인공강우 분사를 위한 실외 인공강우모사 장치 크기는 2×2(m)으로 본 시험을 위하여 5개의 인공강우모사 장치를 연결하여 활용하였으며, 본 시험장치는 강우를 공급하기 위한 수조와 펌프, 일정한 유량을 유입하기 위한 유량계, 강우를 분사하기 위한 노즐, 인공강우가 실제 강우와 같이 자유낙하 하도록 구현하기 위한 오실레이터 등으로 구성되었다. 시험대상인 틈새투수블록은 석재블록 규격 400×600×100 mm이며 재질은 받침안정층(흙), 투수블록(화강석)으로 구성되어 있다. 실험의 시나리오는 시험체에 강우강도 30mm/hr, 50mm/hr, 100mm/hr에 해당하는 양을 1시간 동안 유입하여 시험 시작 후, 강우지속시간, 표면유출지속시간, 표면유출량을 1분 단위로 측정. 시험체에 유공관이 설치된 경우에는 침투유출지속시간, 침투유출량도 함께 1분 단위로 측정하였으며 각 강우강도별로 측정하고, 1회 측정 후, 각 시험별 시험 대상체의 조건을 같게 하기 위한(하부 지반의 건조) 약 3일 이후(상황에 따라 변동 가능) 시험하였다. 본 실험의 결과, 강우강도가 30 mm/hr와 50 mm/hr인 경우에는 화강석 틈새투수블록포장에서 지표 유출이 발생하지 않았으며, 강우강도 100 mm/hr의 경우 260 L의 지표 유출이 발생하여, 불투수표면 대비 84%의 지표유출 저감률을 보여줌으로서 투수블럭에 물순환 성능에 대한 효과를 분석하였다.

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Characteristics of the Shaped Hole Film Cooling in Gas Turbine (가스터빈에서 변형홀을 사용한 막냉각 특성 해석)

  • 이동호;김병기;조형희
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.7-7
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    • 1998
  • 가스터빈 엔진의 효율 및 성능은 터빈입구온도에 크게 좌우되므로, 높은 열효율을 얻기 위하여 최근 가스터빈 엔진은 높은 입구온도(대략 1400-150$0^{\circ}C$)에서 작동되도록 설계되고 있다. 이는 요소재질의 열한계점을 훨씬 상회하며, 이와 같은 입구온도의 고온화 경향은 터빈요소에 대한 열부하를 증가시키고 있다. 따라서 극한의 작동조건하에서의 허용수명 및 안정성의 유지를 위해서 내부대류냉각, 충돌세트냉각과 더불어 막냉각기법이 많이 응용되고 있다. 막냉각기법은 연소기 벽면 혹은 터빈블레이드 표면의 작은 구멍들을 통해서 압축기의 공기를 분사하여 표면에 고온의 유체와 일종의 단열벽을 형성하여 표면을 보호하는 냉각방법이다. 지금까지는 주로 단면적이 일정한 막냉각홀에 대한 연구가 주가 되어왔으나, 이러한 막냉각홀을 이용하는 경우 많은 문제점이 발생한다.

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극저온 $CO_2$를 이용한 세정장치 개발

  • 윤철남
    • 발명특허
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    • v.26 no.10 s.306
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    • pp.76-83
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    • 2001
  • 본 발명은 승화성 고체 미립자 제트를 이용한 분사로 표면의 오염물을 제거하는 공정이다. 이는 극저온에서 고화된 입자가 표면에 고속 충돌 후 오염물을 제거하고 자신은 승화되어 잔사를 남기지 않는 청정 세척 공정을 말하는데 반도체 장비, 정밀 제품, 인쇄회로 기판 등의 다양한 표면의 각종 오염막 제거에 널리 사용될 수 있다. 본 장치의 특징은 세정 매체인 $CO_2$와 Carrier gas인 $N_2$를 사용하였고 현재 특허에 출원되어 있는 단순한 액체$CO_2$를 이용한 세정범위를 넘어 다양한 세정매체 즉, 복합인자($CO_2$ + ice, Ar + ice)를 이용하여 세정효율의 다변화를 이루었고 자체 개발한 냉동기를 이용하여 고화율이 액체 $CO_2$보다 상대적으로 낮은 기체 $CO_2$의 고화율을 증대 시킴으로써, 세정매체의 소모시간이 현격히 감소되어 원가절감 효과를 증대 시켰다. 세정대상물을 효과적으로 제거하기 위해 주 세정 매체인 $CO_2$의 수농도를 조절할 수 있는 Multi-Nozzle의 개발과 이로 인하여 세정력의 강도를 조절하도록 하였다. 세정 후 발생되는 오염입자를 효과적으로 제거하도록 국부 Exhaust를 Nozzle전단에 달아 재 오염의 방지효과를 극대화 시켰다.

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Effects of surface treatment on the osseointegration potential of orthodontic mini-implant (분사처리 후 산부식 표면처리된 교정용 미니 임플랜트의 골유착능에 관한 연구)

  • Jeon, Mi-Sun;Kang, Yoon-Goo;Mo, Sung-Seo;Lee, Keun-Bye;Kook, Yoon-Ah;Kim, Seong-Hun
    • The korean journal of orthodontics
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    • v.38 no.5
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    • pp.328-336
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    • 2008
  • Objective: The purpose of this study was to compare the torque resistance to removal of sandblasted large grit and acid etched (SLA) surface treated orthodontic mini-implants and smooth surface orthodontic mini-implants as well as performing histologic observations. Methods: Two groups of custom screw shaped orthodontic mini-implants (C-implant, 1.8 mm outer diameter $\times$ 9.5 mm length, Cimplant, Seoul, Korea) were designated. 22 SLA treated C-implants (SLA group) and 22 machined surface C-implants (machined group) were placed in the tibia metaphysis of 11 adult New Zealand white rabbits. Following a 6-week healing period, the rabbits were sacrificed. Subsequently, the C-implants were removed under reverse torque rotation with a digital torque measuring device and independent t-test was performed. Selected tissues were prepared for histologic observation. Results: The SLA group presented a higher mean removal torque value (6.286 Ncm) than the machined group (4.491 Ncm) which was statistically significant (p < 0.005). Histologic observation revealed a trend of more new bone formation in contact with the screw surface in the SLA group than the smooth group. Conclusions: The results of this study suggested that SLA surface treatment can enhance the osseintegration potential for C-orthodontic mini-implants.

The Whole Region Pressure Measurement of Cavity Downstream using PSP Technique (PSP를 이용 다양한 공동 후류의 전역적 압력분포 측정)

  • Seo, Hyung-Seok;Oh, Ju-Young;Jeon, Young-Jin;Lee, Jae-Woo;Byun, Yung-Hwan
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.11 no.6
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    • pp.50-57
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    • 2007
  • Pressure Sensitive Paint(PSP) means a reacting paint in pressure. PSP can measure continuous pressure field by analyzing the oxygen quantity using optical method. The surface pressure of down stream after the sonic jet that injected transversely into the supersonic freestream was measured by PSP technique. Moreover the effect of various rectangular shaped cavities in front of the jet was measured by PSP technique. A comparison of the PSP results with conventional pressure tap and CFD indicates good agreement. Until now, the results of numerical analysis were compared with the discrete points such as the results of pressure tap. In this study, the whole region pressure was measured using PSP technique and its results were similar to CFD. Therefore, the flow phenonenon of cavity downstream was clearly grasped.

Field Applications of Carbon Dioxide Pellet for Underground Pipe Cleaning (지중 매설관의 세정을 위한 카본 다이옥사이드 펠릿의 현장 적용성 검토)

  • Choi, Jae-Soon
    • Journal of the Korean Geosynthetics Society
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    • v.16 no.4
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    • pp.75-82
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    • 2017
  • In this study, a new cleaning method using carbon dioxide pellet in the part of underground pipe cleaning method was proposed and verified. First of all, the commentary of The Society for Protective Coatings was examined in detail to determine the quantitative cleaning effects. Also, field tests were carried out to confirm the application of the new method. In the test, the surface condition of inner pipe after the application of the new method was investigated and two types of nozzles were compared in the tests. Also, the tests to measure the final impact pressure of air and carbon dioxide pellet mixtures were performed to investigate the losses of air pressure were investigated. Through this verification on the new method, it was found that the new method is very efficient for the removal of the rust in the pipe cleaning works. Also, the nozzle with excellent cleaning effect was also selected. As a result, this method will be able to largely contribute to the recycling of $CO_2$ which is limited to the use as a cooling agent or the storage of waste.

A Study on the Performance Prediction of Fire Extinguish System in Aircraft Engine Bay (항공기 엔진베이 내 소화장치 성능예측을 위한 연구)

  • Park, Young-Ha;Kim, Hyung-Sik;Kim, Jin-Han;Cho, Soo-Yong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.40 no.8
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    • pp.718-725
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    • 2012
  • Fuel or oil which is leaked into the aircraft engine bay can make a fire when it is contacted to the engine surface of hot temperature. In order to avoid fire, the fire extinguish system should be designed so that the extinguishing agent is quickly injected and its concentration keeps higher in the fire protection region. FAA requires that the extinguishing agent injected within the fire protection region should be sustained longer than 0.5 second on keeping a higher concentration than 6%. For developing a fire protection system satisfying the FAA regulation, numerical and experimental studies for the injection time and the concentration of the extinguishing agent were conducted. These results showed similar trend for the injection time or concentration, but the data acquisition was delayed due to the response of the sensors in the experiment.

Surface-shape Processing Characteristics and Conditions during Trajectory-driven Fine-particle injection Processing (궤적 구동 미세입자 분사가공 시 표면 형상 가공 특성 및 가공 조건)

  • Lee, Hyoung-Tae;Hwang, Chul-Woong;Lee, Sea-Han;Wang, Duck Hyun
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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    • v.20 no.10
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    • pp.19-26
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    • 2021
  • In fine-particle injection processing, hard fine particles, such as silicon carbide or aluminum oxide, are injected - using high-pressure air, and a small amount of material is removed by applying an impact to the workpiece by spraying at high speeds. In this study, a two-axis stage device capable of sequence control was developed to spray various shapes, such as circles and squares, on the surface during the micro-particle jetting process to understand the surface-shape micro-particle-processing characteristics. In the experimental device, two stepper motors were used for the linear movement of the two degree-of-freedom mechanism. The signal output from the microcontroller is - converted into a signal with a current sufficient to drive the stepper motor. The stepper motor rotates precisely in synchronization with the pulse-signal input from the outside, eliminating the need for a separate rotation-angle sensor. The major factors of the processing conditions are fine particles (silicon carbide, aluminum oxide), injection pressure, nozzle diameter, feed rate, and number of injection cycles. They were identified using the ANOVA technique on the design of the experimental method. Based on this, the surface roughness of the spraying surface, surface depth of the spraying surface, and radius of the corner of the spraying surface were measured, and depending on the characteristics, the required spraying conditions were studied.