• 한국표면공학회지
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• 제37권6호
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• pp.344-349
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• 2004

Emulsions were formed through putting small quantity of nickel electroplating solution into supercritical carbon dioxide, and then electroplating in the $sc-CO_2$ emulsions was conducted. It is an environmental-friendly technology that can solve the treatment of a large quantity of toxic plating wastewater, which is a big problem in the existing wet plating, and also can reduce secondary waste generation fundamentally. Supercritical carbon dioxide emulsions enhanced by ultrasonic horn were formed by non-ionic surfactant and nickel solution. Plating condition within emulsions was set up as 120bar and $55^{\circ}C$ through measurement of electrical conductivity following the pressure change. Experiments were conducted respectively against supercritical carbon dioxide emulsions electroplating and general chemical electroplating, and then their results were compared and analyzed. As the experiment result utilizing emulsions, plating surface was formed very evenly even with a small quantity of electroplating solution, and fine particles were plated compactly without any pinhole or crack due to hydrogenation, which occurs in general electroplating. Used electroplating solution can be reused through recovery process. Therefore, this technology will be able to be applied as new clean technology in electro-plating.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권9호
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• pp.913-921
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• 2009

In this study, supercritical nano plating was performed to observe its effect on materials. Using supercritical carbon dioxide as a solvent, we observed how different pressures and temperatures of the supercritical fluid affected the process and its outcome. The plating current increases as pressure increases from 8 MPa to 16 MPa, but it decreases after that. Similarly, the plating current increases as temperature is increased from $35^{\circ}C$ to $45^{\circ}C$, but the current decreases after that. Also, the thickness of the wet electrolyte plating is about $35\sim50{\mu}m$, while the thickness of the plating done using supercritical fluid is about $20\sim25{\mu}m$. At the results, It to it is considered that supercritical nano plating enable to form more thin and stable plating than wet electroplating methods. Also both of the electroplating methods could be affected plating quality by surface condition, and the supercritical nano plating has been confirmed to product more uniform plating surface than wet electroplating.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권1호
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• pp.53-59
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• 2005

본 연구에서는 계면활성제를 이용하여 초임계이산화탄소와 전해도금액의 매크로에멀젼을 형성한 후 양극과 음극을 통해 통전시켜 초임계에멀젼 전해도금을 수행하였다. 계면활성제로는 친이산화탄소기와 친수기를 동시에 지닌 sodium salt of bis (2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro-1-pentanol) sulfosuccinate를 사용하였으며 (+)극과 (-)극으로 니켈판과 구리판을 각각 사용하였다. 초임계매크로에멀젼 상태에서 도금된 니켈표면과 기존의 상압 상태에서 도금된 니켈표면을 비교해 본 결과 이산화탄소/니켈도금액 매크로에멀젼에 의해 도금된 니켈표면은 기존 방법에 의한 것보다 더 균일하였다. 계면활성제의 농도와 도금액 양이 도금에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 도금액에 첨가한 계면활성제의 농도를 2, 4, 7 wt% 변화시켰으며 도금 반응셀 내에서 차지하는 도금액의 부피를 10 vol%에서 70 vol%까지 증가시켰다. 그리고 연속상의 영향을 알아보기 위하여 초임계이산화탄소 대신에 프로판을 사용하여 그 결과를 살펴보았다. 매크로에멀젼이 형성되는 농도 이상에서는 계면활성제의 농도가 높아질수록 전류량과 도금되는 니켈 양이 모두 감소하였으며, 도금액의 부피가 증가할수록 전류량과 전기전도도가 높아지고 도금되는 니켈 양이 증가하였다. 또한, 연속상의 경우, 프로판보다 이산화탄소가 우수한 도금효과를 보임을 알 수 있었다.

• 청정기술
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• 제10권3호
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• pp.149-158
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• 2004

초임계 이산화탄소는 다양한 화학공정에 유용한 성질을 지니고 있어 친환경 용매로 사용되고 있으나 이산화탄소의 극성 물질과 비휘발성 물질에 대한 낮은 용해력은 실제 공정에 있어 목표로 하는 물질을 균일상태로 만들지 못하는 단점을 가지고 있다. 친이산화탄소기를 갖는 이산화탄소용 계면활성제의 설계는 이러한 이유로 인하여 큰 의미를 갖는다. 이산화탄소용 계면활성제는 염색, 섬유 세탁, 고분자 중합과 가공, 반도체 세정, 전기 도금 및 화학 반응의 청정화 요구에 크게 기여하고 있다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.148-150
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• 2015

최근 가압경수로 핵연료는 다양한 형태의 원자로의 개발 및 다양한 운전 방식을 요구한다. 장주기 운전이 가능한 고연소도 핵연료의 지속적인 성능 개선이 필요하다. 핵연료에서 가연성 중성자 흡수체(Burnable absorber-BA) 역할은 매우 중요하다. 다양한 원자로 및 다양한 운전방식을 대비하여 BA 제조에 유연성을 고려하면 핵연료 피복관 내부에 직접 코팅하는 것이 바람직하다. 이에 피복관 내부표면에 직접 금속도금이 가능 여부와 기존에 많이 사용하던 전해도금에서 발생되는 기포에 의한 불균질한 도금(핀홀) 문제점 해결 방안을 고안하였다. 본 연구에서는 초임계 이산화탄소와 전해도금액간의 초음파 교반을 통한 강한 진동에 의해 매크로 에멀젼을 형성시켜 피 도금 물질 표면에 얇은 막을 얻는 도금 방법을 적용하였다. 초임계 유체를 이용한 전해도금을 적용한 결과 균질한 얇은 도금 막을 증착 시켰으며, 기포에 의한 핀홀 현상을 억제하였다. 또한 전해도금액의 사용량을 최소화 하여 폐수 발생 문제를 개선하였다.

• 청정기술
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• 제10권4호
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• pp.221-228
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• 2004

비이온성 계면활성제인 Ethoxylated Nonyl Phenol 계열(NP-Series)을 초임계 이산화탄소내 마이크로에멀젼 형성 연구에 적용하였다. 초임계 이산화탄소내 용해도 측정결과, 기존에 잘 알려진 친이산화탄소성 계면활성제가 아님에도 안정적인 용해도를 나타내었고, 물과의 마이크로에멀젼 형성에 있어서도 안정적으로 형성되었다. 마이크로에멀젼 형성을 위한 NP-시리즈 계면활성제의 친이산화탄소성기에 대한 친수성기의 길이 배합을 실험을 통해 NP-4 계면활성제(N=4)로 최적화하였다. 마이크로에멀젼 형성을 분광학적 방법인 UV-Visible 스펙트럼을 측정하여 확인하고, 마이크로에멀젼내 물의 존재성도 확인하였다. 금속표면처리나 도금의 적용을 위해 산성용액과 마이크로에멀젼 형성을 실험한 결과, 이온성 계면활성제는 산성용액과의 반응에서 마이크로에멀젼 형성이 불안정해지는 반면, 비이온성 계면활성제는 안정적으로 형성되었다. 본 연구결과는 친환경적 용매인 이산화탄소의 응용분야를 보다 넓힐 수 있을 것이다.