• 제목/요약/키워드: 화학제품제조업

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그래핀 표면 접착력을 이용한 전주도금 공정

  • 노호균;박미나;이승민;배수강;김태욱;하준석;이상현
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.131-131
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    • 2016
  • 기원전 5000년 이집트에서부터 시작된 도금은 시간이 지남에 따라 점점 발전하여, 1900년대에 들어 전기를 이용한 도금공정이 개발되었고, 현재 뿌리산업으로써 각종 제조업에 널리 이용되고 있다. 도금 공정은 금속을 부식으로부터 보호하고, 제품의 심미성과 기능성, 생산성 등을 높이기 위해 주로 이용된다. 전주도금 공정은 완벽하게 동일한 형태의 생산품을 다량으로 제작 할 수 있기 때문에, 그 높은 생산성으로 주목 받고 있다. 특히, 나노/마이크로 크기의 정밀 소자 등을 가공하는 차세대 기술인 LIGA공정과 접목이 가능하다는 장점이 있다. 몰드를 이용하여 복제하는 방식인 전주 도금은 도금공정이 끝난 후 몰드와 완성된 제품을 분리해내는 추가공정이 필연적으로 발생하게 되는데, 둘 사이의 접착력을 낮추기 위하여 몰드의 표면에 이형박리제를 도포하게 된다. 이형박리제로는 전기가 잘 흐르면서 접착력이 낮은 이산화 셀렌이나 중크롬산이 주로 이용되지만, 원활한 박리를 위해서는 그 두께가 30 um 이상 확보되어야 하기 때문에 정밀한 미세구조 전주도금이 어렵다는 문제점이 있다. 또한 이와 같은 화학 약품들은 매우 유독하기 때문에 추가적인 폐수 처리 공정이 필요하며, 작업자의 안전을 위협하고 심각한 환경 오염을 초래한다는 추가적인 문제가 발생한다. 따라서, 매우 얇고 친 환경적이며 안전한 전주도금 이형박리제에 대한 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 전주도금 몰드로 사용한 구리의 표면에 TCVD를 이용하여 단일 층 그래핀을 성장시킨 후, 그래핀이 코팅된 몰드에 구리를 전주도금하여 박리하였다. 박리 후 그래핀은 몰드에 손상 없이 남아있는 것을 Raman microscopy를 통해서 확인하였고, 몰드와 그래핀 사이의 접착력 (약 $0.71J/m^2$)에 비해 그래핀과 전주도금 샘플간에 낮은 접착력 (약 $0.52J/m^2$)을 갖는 것을 확인하였다. 이와 같이 낮은 접착력을 통해 박리 시 표면구조의 손상 없이 정밀한 구조의 미세 패턴구조를 형성할 수 있었다. 전주도금을 이용한 전극 형성과 고분자와의 융합을 통해 유연기판을 제작하여 bending 실험을 진행하였다. $90^{\circ}$의 bending 각도로 10000회 이하에서는 저항의 변화가 없었고, LED chip을 mounting한 후 곡률반경 4.5 mm까지 bending을 진행하여도 이상 없이 LED가 발광하는 것을 확인하였다. 위와 같은 전주도금 공정을 이용하여 고집적 전자기기, 광학기기, 센서기기 등의 다양한 어플리케이션의 부품제조에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

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유해폐기물 생애 전주기 흐름 기반 정보 관리 전략 (An Information Management Strategy Over Entire Life Cycles of Hazardous Waste Streams)

  • 이상훈;김정은
    • 청정기술
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    • 제26권3호
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    • pp.228-236
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    • 2020
  • 우리나라는 제조업 중심의 경제구조상 각종 유해폐기물이 발생하고 있으나 매립후보지가 적고 소각처리의 경우 미세먼지의 발생에 대한 우려가 커서 전통적인 폐기물 처리가 쉽지 않다. 더구나 최근에는 개발도상국의 유해폐기물 수입규제, 배달문화의 보편화와 보건위기사태까지 겹쳐 폐기물 수거 및 적체 문제가 심화되고 있다. 본 연구에서는 특히 최근 폐기물 국제 규제 관련 추세에 맞춘 국내 폐기물 정보관리 전략을 제시하려 하였다. 그 내용은 (1) 국내 유해폐기물 분류 코드와 바젤협약 등 국제적 코드와의 정합성을 제고하려는 노력을 지속해야 하며 (2) 폐전자제품내 희토류 등 저함량 성분의 혼합 유해성을 고려해야 하고 (3) 유해폐기물 전주기 위해성을 기반으로 하는 관리가 수행되어야 한다. 또한 (4) 올바로시스템, 화학물질배출·이동량 정보공개시스템 및 폐기물 수출입 자료 등을 서로 연동하여 폐기물 상세 흐름 정보를 구축하고 (5) 센서와 지리정보 시스템 등을 활용하여 폐기물 흐름의 감시와 불법오염지역의 예측이 필요하다. 마지막으로 (6) 청정기술과 전과정평가 등으로 처리/재활용의 최적대안을 선정/수행하는 것이 바람직하다.

고무와 화학제품 제조업 산업장의 작업환경실태에 관한 조사연구 (A Study on the Status of Working Environment of Some Rubber and Chemical Products Manufacturing Industries in Busan)

  • 김준연;이채언;배기택;김준효;김진옥;김돈균;김용완;전종휘
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제14권1호
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    • pp.97-110
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    • 1981
  • This study was conducted in order to investigate the status of harmful working environ ment on twelve rubber and ten chemical products manufacturing industries in Busan area over a period of five months from lune 1 to October 31, 1980. The summarized results were as follows: 1. The highest and lowest mean values of harmful environmental elements in workroom of rubber products manufacturing industries were noted in twisting (98.7dB) and coating department (77.3dB) to noise, molding ($6.43mg/m^3$) and forming ($1.33mg/m^3$) to dust, bonding (toluene 463.7ppm, xylene 457.8ppm and benzene 111.8ppm, respectively) and splicing (toluene 90.0ppm, xylene 83.3ppm and benzene 6.7ppm, respectively) to organic solvents, respectively. Also in chemical products manufacturing, they were noted in grinding (95.1dB) and shining department (76.8dB) to noise, packing ($4.30mg/m^3$) and staining ($3.20mg/m^3$) to dust, shining (393.3ppm and 375.0ppm, respectively) and varnishing(125.5ppm and 121.7ppm, respectively) to toluene and xylene, and scattering (51.8ppm) and mixing (23.9ppm) to benzene, respectively. 2. The mean values of harmful elements in workroom of rubber products manufacturing were 86.3dB to noise, $4.16mg/m^3$ to dust, 258.2ppm to toluene, 230.3ppm to xylene, and 5 4.0ppm to benzene, respectively. Also in chemical products manufacturing, they were 85.2dB to noise, $3.69mg/m^3$ to dust, 227.9ppm to toluene, 213.2ppm to xylene, and 36.3ppm to benzene, respectively. 3. Number of workers exposed to harmful working environment, over TLV, of a total 10,195 workers in rubber products manufacturing were 1,002(9.8%) to noise, 212 (2.1%) to dust, 1,581(15.5%) to toluene, 1,509(14,8%) to xylene, and 1,524(15.0%) to benzene, respectively. Number of workers exposed to harmful working environment, over TLV, of a 1,913 workers in chemical products manufacturing were 112(5.9%) to noise, 132(6.9%) to each organic solvent, respectively. 4. The values of noise and dust of rubber and chemical products manufacturing in 1980 were lower then those in 1977, but the value of organic solvent in 1980 was similar with that in 1977.

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일본 소재부품산업의 특성과 시사점 (Characteristics and Policy Implications of Materials and Parts Industry in Japan)

  • 김영우;이면헌
    • 벤처혁신연구
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    • 제2권2호
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    • pp.31-46
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    • 2019
  • 소재와 부품은 제조업의 허리 역할을 담당한다. 2018년 우리나라의 소재부품산업의 수출액은 3,162억 달러로 2018년 기준 전체 수출의 52.3%를 차지할 정도로 급성장해 효자산업이 되었다. 이처럼 소재부품산업은 무역흑자를 이끄는 핵심산업이지만 유독 일본과의 관계를 보면 다른 모습을 보인다. 작년 대일무역적자는 240억 달러로 줄었으나 그중 소재부품산업의 적자는 151억 달러로 여전히 60%를 넘는 수준이다. 오늘날 일본이 첨단 소재부품산업에서 최고의 경쟁력을 가지게 된 것은 요인으로는 기업 간의 협력과 공생, 모노쯔쿠리 정신, 장기적인 정부정책 등에서 찾을 수 있다. 우리 경제가 일본의 첨단소재부품산업을 추격하기 위해서는 다음과 같은 인식전환이 필요할 것이다. 첫째, 소재부품산업은 동반성장을 전제로 하며 상생협력이 절대적으로 필요한 동반성장산업의 하나라고 할 수 있다. 일반적으로 소재와 부품은 최종제품이 아니라 중간제품이다. 따라서 소재와 부품은 소비자와 거래가 이루어지는 것이 아니라 기업 간의 거래만 이루어지는 특성을 잘 이해해야 한다. 둘째, 공동기술개발의 확대가 절대적으로 필요하다. 우리나라는 범용 소재부품산업분야에서는 경쟁력을 가진 기술강국이다. 그러나 자세히 살펴보면 중소기업의 기술개발 단계에서 대기업의 참여가 부진해 첨단제품의 개발이 상대적으로 어려운 구조를 가진 것으로 조사되고 있다. 우리나라 소재부품산업은 기술개발단계에서부터 대기업이 참여하여 고객의 다양한 의견을 전달하고 공동 R&D에 참여해야 할 것이다. 셋째, 장기적인 접근이 필요하다. 소재부품산업에서 대일 무역적자의 고착화는 첨단 기술 부족 등 우리나라 소재부품산업의 구조적 취약성이 직접적인 원인이지만 그 배경에는 기술에 대한 문화적 차이가 존재하기 때문이다. 우리가 첨단소재부품산업 분야에서도 경쟁력을 확보하기 위해서는 시간이 걸리더라도 기술과 노하우를 하나씩 쌓아가는 장기적인 접근이 절대적으로 필요하다. 여기에는 기업의 접근뿐만 아니라 정부의 정책도 마찬가지일 것이다.

산업단지내 비점오염물질 처리를 위한 적정 저류조 용량 산정 및 처리효율 (Optimum Capacity of Retention Basin for Treating Nonpoint Pollutants and Its Removal Efficiency in Industrial Complex Areas)

  • 김이형;이병식;권수열
    • 한국습지학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.75-85
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    • 2005
  • 산업단지 조성은 포장율의 증가를 의미하며, 다량의 비점오염물질이 강우시 유출되게 된다. 이러한 비점오염물질의 처리 및 저감을 위해서는 저류지 건설 등이 대안이 될 수 있기에 최근 환경부는 홍수조절용 우수저류조를 비점오염물질 처리용 저류조로의 전환을 꾀하고 있다. 2005년도에 비점오염원 관리 방안이 법제화됨으로써, 향후 신규개발 지역에서는 비점오염물질 관리를 위한 최적관리방안이 필수화 될 것이다. 본 연구지역의 토지이용은 산업단지 조성지역으로 제 1차 제조업 및 금속산업, 섬유 및 화학제품 제조업 등의 업종이 주를 이루고 있다. 산업단지 조성은 인근 수계에 심각한 비점오염물질 부하량을 증가시킨다. 따라서 본 연구는 산업단지에서의 비점오염물질 처리 및 저감을 위하여 저류지 또는 습지 조성을 위하여 추진되었으며, 비점오염물질 관리를 위한 적정 저류지 용량 산정은 강우량 해석, 유출량 해석 및 비점오염물질 유출해석 등을 통하여 적정 용량을 산정할 수 있다. 연구지역의 일 평년, 최근 10년간, 최근 2년간 및 5년간의 강우량 자료를 통계 분석한 결과 초기 강우현상을 고려하지 않을 경우 발생빈도 80% 이상의 강우에 대한 적정 강우량은 10mm로 나타났다. 초기강우 현상을 고려하여 산정한 누적강우량 기준은 4-5mm 사이로 산정되었으며, 연구지역에서의 적정 저류지 용량은 안전율을 고려하여 $12,000m^3$으로 결정되었다. 연구지역에서 연간 유출되는 비점오염물질의 양은 TSS가 435ton/yr, COD가 238ton/yr, TKN이 8,518kg/yr 그리고 TP가 1,816kg/yr로 나타났다. 저류지에서의 비점오염물질 저감량은 TSS가 78.3ton/yr, BOD가 20.4ton/yr, COD가 128.6ton/yr, TKN이 4.6ton/yr 그리고 TP가 980kg/yr의 저감량을 보였다. 저류지의 연간 퇴적물량은 78.3ton/yr로 나타났으며, 연간 퇴적율은 $6.53kg/m^2-hr$로 산정되었다.

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