현장방염처리 물품의 방염성능평가시 실내 인테리어 공사가 끝난 후 시험 시료를 채취하여 연소시험을 실시하게 되어있다. 그러나 이러한 절차로 인해 검사 소요시간이 길어지고 여러 민원이 발생하여 이를 대처할 시험 방법이 필요하다. 따라서 연소시험 대신 도막두께 측정 시험 방법을 도입하여 방염성능평가에 따른 문제점들을 해결하고자 한다. 도막두께 측정 시험의 경우 도막두께 측정용 라벨을 방염도료를 칠해야 하는 합판이나 목재 위에 붙이고 도료 작업이 끝나고 나면 관할 소방서에 이 라벨을 떼어서 제출하여 기준 도막 두께와 비교 측정하였을 때 기준 도막두께보다 두꺼우면 방염성능을 인정해주고 만약 기준 도막두께보다 얇게 칠해지면 현장 검사 또는 시료 채취 후 연소시험을 병행하여 검사함으로서 안전하고, 책임 있는 방염성능 시공을 할 수 있도록 관리 감독할 수 있을 것이다.
RF 스퍼터링법을 이용하여 유리기판위에 ZnO:Al 박막을 증착하고 다양한 조건 하에서 후 열처리를 실시하여 이에 따른 박막의 구조적, 전기적 및 광학적 특성과 HCl 습식 식각 후의 표면형상 변화를 조사하였다. ZnO:Al 투명전도막은 우수한 전기적, 광학적 특성, 수소 플라즈마 안정성 및 저 비용 등으로 실리콘 박막 태양전지 전면 전극용으로 많은 관심을 받고 있다. 기존의 비정질 실리콘 박막 태양전지용으로 많이 사용되고 있는 상용 Asahi-U형 ($SnO_2:F$) 투명전도막의 경우는 수소 플라즈마에 대한 안정성이 낮고 입사광의 장파장 대역에서의 낮은 산란특성으로 인하여 실리콘 박막 태양전지의 고효율화를 위한 적용에 한계를 나타내고 있다. 이를 개선하기 위하여 스퍼터링법으로 우수한 전기적 특성을 갖는 ZnO:Al 박막을 제조한 후 습식 식각을 통한 표면형상 변화를 통하여 입사광의 산란특성을 향상시키는 방법이 개발되어 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 2.5 wt%의 $Al_2O_3$가 함유된 ZnO 타겟을 이용하여 ZnO:Al 박막을 RF 스퍼터링으로 증착한 후 $N_2$ 분위기와 진공 분위기 하에서 다양한 시간과 온도에 따라 후열처리를 하여 열처리 전 박막과의 물질 특성을 상호 비교하고 1%로 희석된 HCl로 습식 식각하여 열처리 전 박막의 구조적 특성이 습식 식각 후의 박막 표면형상 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 이로부터 후열처리를 통한 ZnO:Al 투명전도막의 특성을 최적화하고 Asahi-U형 투명전도막과의 특성 비교를 통하여 실리콘 박막 태양전지용 전면전극으로의 적용 가능성을 조사하였다.
비노출형 도막방수재 도포 후 누름콘크리트 타설 시기에 따른 도막방수재의 물리적 특성과 바탕면 조건, 도막두께 및 보강포 사용유무에 따른 내피로성을 검토하였는데, 누름콘크리트 타설 시기가 짧을수록 변색이 심하였고, 도막두께가 두꺼운 반면 인장성능이 낮았다. 내피로 성능은 3 mm의 도막두께에서는 파단되지 않았으나 1, 2 mm는 모두 파단 되었고 부직포로 보강한 경우의 내피로성능이 상대적으로 우수한 것으로 나타났다.
Superstrate형 실리콘 박막 태양전지에서 전면전극으로 사용되는 투명전도막의 표면형상은 태양전지내로 입사하는 태양광의 표면산란에 영향을 미치며 표면산란 증가를 통한 광 포획 및 단락전류밀도 향상을 통하여 태양전지 효율을 증대시키는 중요한 역할을 한다. 기존에 실리콘박막 태양전지용으로 많이 사용되는 상용 Asahi-U형 투명전도막은 수소 플라즈마에 대한 안정성이 낮고 입사광의 장파장 대역에서의 산란특성이 낮아 실리콘 박막 태양전지의 고효율화에 한계점이 있었다. 최근에 Asahi-U형 투명전도막을 대신하여 ZnO계 투명전도막을 전면전극으로 사용하려는 연구가 활발히 진행되고 있으며 Al을 토핑원소로 사용하는 ZnO:Al 투명전도막은 우수한 전기적, 광학적 특성과 수소플라즈마 안정성 및 저 비용 등의 우수한 장점을 갖고 있다. 스퍼터링 방식으로 제조된 ZnO:Al 투명전도막의 표면형상은 일반적으로 증착 후 습식식각을 통하여 조절되며 식각 전 박막의 미세구조에 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 또한 습식 식각 이후의 표면거칠기에 따라 다양한 광학적, 전기적 특성을 나타낸다. 본 연구에서는 in-line RF-magnetron sputter 장비를 이용하여 다양한 공정조건하에서 ZnO:Al 투명전도막을 제조하고 증착된 박막의 미세구조 특성에 따른 습식식각 이후의 표면형상 변화 및 전기적 광학적 특성 변화를 조사하였다.
전통 단청 교착제인 젤라틴(아교)의 물성에 따른 단청 도막의 성능을 평가하고자 직접 추출하거나 시판되는 아교 및 젤라틴 5종을 선정하고 수분반응성과 촉진내후성을 실험하였다. 실험결과, 겔 강도가 높은 1종의 젤라틴 단청 도막에서는 아교 대체 재료인 아크릴산 에스테르 수지 도막보다 수분 흡수율이 높고 촉진 내후성 시험 후에도 밀착성이 높았을 뿐만 아니라 젤라틴 도막보다 내수성이 우수하였다.
방청유는 오래 전 부터 일시적 녹을 방지할 목적으로 각종 금속제품의 표면처리법으로 사용되어 왔다. 방청유의 특징은 0.5~100mm 정도의 엷은 도막(塗膜)에 의하여 일시적인 녹방지 역할을 함과 동시에, 한편 녹방기 기간 후 다시 도막을 제거하는 것으로 녹방지의 기간, 포장(包裝)의 조건, 보관환경(保管環境), 사용조건 및 후처리공정의 조건 등, 각기 다른 복잡한 요건이 수반되기 때문에 이에 대응하여 방청유의 종류도 다양하게 마련이다. 특히 근간에 이르러서는 포장재의 진보와 더불어 금속제품들의 보관 및 수송환경 개선 등의 위치와 병행하여 방청유에 대한 금속표면처리의 관심도 표면화되어지고 있다. 따라서 본 논고에서는 다양다종한 방청유에 관하여 일일이 설명하기는 매우 곤란하나, 한국 공업규격을 중심으로 한 표제에 대하여 간략하게 기술하기로 하겠다.
본 논문에서는 적외선 반사기능을 가지는 황색, 흑색안료를 PVDF, 첨가제와 배합하여 링밀에서 3,000rpm으로 10분간 분산한 후 세라믹 결정구조의 차열도료를 제조하였으며, 도막형성 후 $180^{\circ}C$에서 10분간 건조하여 도료에 대한 표면온도, 내후성(Q.U.V), 적외선 반사율(%)을 평가하였다. 연구결과 황색안료 9%를 첨가하여 $150{\mu}m$ 두께의 도막을 형성시켰을 때, 일반도료와의 표면온도 차이는 $10.1^{\circ}C$, 700~2,500nm 파장대의 적외선 반사율은 40% 이었으며, 흑색안료 9%를 첨가하여 $200{\mu}m$ 두께의 도막을 형성시켰을 때, 표면온도차 $18.8^{\circ}C$, 적외선 반사율 66.7%로 측정되었고, 내후성은 모두 우수하게 나타났다.
교착제의 종류가 단청의 도막성능에 미치는 효과를 구명하고자, 전통적으로 사용되어 온 녹말풀과 아교, 그리고 최근에 사용되기 시작한 수성아크릴수지 에멀젼에 대하여 검토하였다. 촉진열화시험과 옥외폭로시험을 실시한 후 색상의 변화와 도막 박리 특성 및 도막부착력을 조사한 결과, 수성아크릴수지 에멀젼을 교착제로 사용한 단청은 촉진열화시험과 옥외폭로시험에서도 전혀 도막박리가 발생하지 않았으며, 수성아크릴수지 에멀젼이 매우 우수한 도막성능을 부여하는 것으로 밝혀졌다. 자외선에 의한 단청의 색상변화는 수성아크릴수지 에멀젼을 교착제로 사용한 경우 가장 적었으며, 아교를 교착제로 사용한 경우 가장 컸다. 아교밑칠은 아교를 교착제로 사용할 경우에는 단청 도막의 부착력을 크게 향상시키지만, 수성아크릴수지 에멀젼을 교착제로 사용할 경우에는 오히려 도막부착력을 저하시켰다.
졸-겔법에 의해 출발물질로 aluminum isopropoxide를 사용하여, 메탄올용매 내에서 가수분해 시킨 후 해교제인 초산, 질산 또는 염산을 각각 첨가하여 해교 시켜 3종류의 alumina sol을 제조하였다. 또한 이 sol에 실란커플링제인(3-glycidyloxypropyl) trimethoxysilane을 첨가하여 코팅 용액을 제조한 후, 이용액을 polycarbonate 기재 위에 담금 코팅 후 열 경화시켜 코팅 도막을 형성하였다. 이 과정 중 해교제의 종류 변화가 코팅 도막의 물성에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 해교제로서 강산인 염산이나 질산을 사용한 코팅 도막은 H나 2H의 연필경도와 5B의 부착력을 나타내어 우수한 물성을 나타내었다. 반면에 해교제로서 약산인 초산을 사용한 경우에는 HB의 연필경도와 3B의 부착력을 보여 좋지 못한 물성을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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