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민병로 ( Byeongro Min ),오세부 ( Sebu Oh ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.2
고기능성 필름은 공업 및 일반산업용도(디스플레이 부재, 일렉트로닉스 관련, 자동차용, 점착 박리, 기타)로 사용되는 고기능·고부가가치 필름을 말한다. 이형필름은 점착 및 접착 성분에 잘 붙지 않는 이른바 이형성을 갖는 필름을 의미하는 것이다. 이형필름 중 점착 및 접착을 가지는 부분을 PVC층 또는 필름층이라 부르며, 접착성분이 없는 부분을 크라프트(Kraft paper) 또는 이형지(Relese Paper)라고 한다. 이형필름의 종류는 PET(폴리에스테르) 필름, MLCC(적층 세라믹 콘덴서)용 이형필름 PI(폴리이미드) 필름, CNF(셀룰로오스 나노파이버) 필름, QD(퀀텀닷) 시트용 배리어필름, 자동차용 광학필름 등이 있으며 사용 후 인력을 이용하여 분리하고 있다. 2017년 공업용 PET필름 시장규모는 전년대비 102.3%인 553,890t이었다. 이 중에서 디스플레이 부재 및 생산공정으로 사용되는 부자재용 광학용은 전체의 41.9%를 차지하는 232,200t, 광학용 외의 일반산업용은 전체의 58.1%인 321,690t이었다. 세계적으로 디지털화가 급속하게 진행되면서 이형필름의 사용이 많은 전자부품의 수요가 기하급수적으로 증가되고 있다. 이에 전자부품 보관 후 발생되는 이형필름 폐기물 또한 증가되면서 국내외적으로 이형필름의 폐기물을 줄이려고 재활용하고 있다. 따라서 본 연구의 목적은 이형필름의 재활용을 위해 롤러구조를 사용하여 물리적으로 분리할 수 있는 이형필름 분리장치를 개발하는 것이다. 시스템은 이형필름이 이동하는 공간이 형성되는 케이스부와 케이스부 내부에 설치되며, 회전하여 이형필름을 이동시키는 이송롤러부 및 상기 케이스부 내부에 설치되며, 회전력에 의해 이형필름이 분리되도록 하였다. 또한, 이송롤러부는 이형필름을 일측방향으로 이송시키며, 절삭부는 이형필름을 타측방향으로 이송시킴으로써 이형필름에 장력을 가하도록 하였다. 절삭부는 시계방향으로 회전하여 이형필름을 타측방향으로 이송시키는 제1롤러와 제1롤러가 이형필름에 접촉되거나 이동시키는 제1구동부와 상기 이형필름의 존재의 유무를 확인하며 이형필름이 존재할 때 제1롤러가 이형필름에 접촉되도록 제1구동부를 동작시키는 센서부와 제1롤러와 마주보게 반시계방향으로 회전하여 제2층을 제거하는 절삭롤러로 구성하였다. 실험 결과 롤러구조를 사용하여 이형필름을 물리적으로 분리하였다. 이형필름을 분리시 공정이 감소하여 시스템의 크기가 축소되었으며 소음 및 분리시 사용되는 에너지가 감소되었다. 이형필름 분리장치를 이용한다면 인력에 의한 대처 방안 및 재활용이 가능하다고 판단된다.