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이경혁(Kyung Hyuk Lee),김동규(Dong Gyu Kim),권병수(Boung Su Kwon),정관수(Kwan Sue Jung) 대한환경공학회 2016 대한환경공학회지 Vol.38 No.7
본 연구에서는 초순수 생산을 위한 개별공정들의 특성을 고려하여 공정조합 최적화 방안을 결정하는 기법을 연구하였다. 산업 활동에 사용하는 공업용수 중 고도의 기술집합 산업에서 요구되는 고순도 용수인 초순수를 생산하는 공정은 여과, 이온교환, 역삼투, 탈기, 자외선 산화 등 이 있다. 초순수 공정은 다양한 15~20개 정도의 수처리 단위 공정이 조합을 이루고 있다. 본 연구에서는 초순수 생산 모형플랜트를 운영하여 다양한 처리 공정의 조합을 통해 수질 및 경제성을 고려하여 평가하였다. 평가된 19종류의 공정조합 중 11개 공정조합이 목표로 하는 최종 수질을 만족했다. 이러한 11종의 공정조합에 대해 안정성과 경제성을 평가하였다. In this paper, the technique that determines efficient process combinations for the ultrapure water production was studied. The ultrapure water is one of the industrial water used in industrial activity and required in the advanced technology integrated industry. It is produced by combined process including filtration, ion exchange processes, the reverse osmosis (RO) process, degassing (DG) process and UV-oxidation (UVox) process. An ultrapure water production process consists of 15-20 different water treatment unit process. In this study, a pilot plant was built and operated to research the design parameters for the individual process. Through the pilot plant operation, 19 effective combinations were optimized among various processes. And then, 11 of them satisfied the final quality of the ultrapure water. The stability and economic feasibility were evaluated about the final 11 process combinations.
반도체 클린 공정 초순수 공급방식 최적화를 통한 공정능력 개선에 관한 연구
함관우,김광수 한국품질경영학회 2019 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2019 No.-
본 연구는 반도체 클린 공정의 공정능력 저하와 설비 고장시간 증가에 따른 품질 개선 활동의 필요성을 인식, 발생 주요 요인 도출 및 설비 최적화를 통한 최적관리 조건을 제시하는데 그 목적을 두었다. C사의 그룹 전략을 토대로 해당 부서의 KPI를 선정, KPI에 따른 공정능력 개선 및 설비 고장시간 80% 감소 목표 부여하였고, 피벗 테이블을 활용한 고장시간 유형별 분류 및 평가를 통해 중점관리 항목 선정 후 참원인 도출을 위해 FTA(Fault Tree Analysis) 분석을 토대로 잠재요인을 도출하였다. 도출된 잠재 요인을 P-FMEA 적용을 통해 주요 요인으로 선정하고 주요요인에 대한 개선안 중 Pick Chart를 통해 ‘초순수 보충방식’을 선정, 품질손실 최소, 효율성, 제품 미세 변화와 설비보전 시간을 초점으로 연구를 진행하였다. 연구결과 초순수 보충방식은 유량 콘트롤러에 의해 80~120cc/sec로 공급되야 하나 설정량 보다 1.2배 과다 공급됨을 확인하였고 제작사별 초순수 보충방식 비교 및 산포분석을 통해 고장시간이 가장 적고, 산포가 가장 우수한 ‘T’사를 베스트 장비로 선정, 해당 Hardware & Parameter를 BM하여 Flow Controller 용량 3/4에서 1/4로 변경 초순수 공급량 중앙컨트롤 방식에서 Decompression regulator 방식으로 개선한 결과 개선 전 Cpk 0.01에서 Cpk 1.16로 향상. 고장시간 평균 307에서 12분으로 96.1% 감소하며 설비 생산성 증대에 기여하였다. 이를 통해 문제 유형別 분석 방법 및 도구 제시와 클린 공정 설비 운용에 있어 최적화의 관리기획 및 Process 방향을 제시하였다.
이홍주,김수한 대한상하수도학회 2014 상하수도학회지 Vol.28 No.4
Ultrapure water (UPW) is water containing nothing but water molecule (H2O). The use of UPW is increasing in many industries such as the thermal and nuclear power plants, petrochemical plants, and semiconductor manufacturers. In order to produce UPW, several unit processes such as ion exchange, reverse osmosis (RO), ultraviolet (UV) oxidation should be efficiently arranged. In particular, RO process should remove not only ions but also low molecular weight (LMW) organic matters in UPW production system. But, the LMW organic matter removal data of RO membranes provided by manufacturers does not seem to be reasonable because they tested the removal in high concentration conditions like 1,000 ppm of isopropyl alcohol (IPA, MW=60.1). In this study, bench-scale experiments were carried out using 4-inches RO modules. IPA was used as a model LMW organic matter with low concentration conditions less than 1 ppm as total organic carbon (TOC). As a result, the IPA removal data by manufacturers turned out to be trustable because the effect of feed concentration on the IPA removal was negligble while the IPA removal efficiency became higher at higher permeate flux.
박세출,권병수,이경혁,정관수,Park, Se-Chool,Kwon, Boung-Su,Lee, Kyung-Hyuk,Jung, Kwan-Sue 대한상하수도학회 2015 상하수도학회지 Vol.29 No.1
In this study, cation and anion exchange process for performance evaluation was conducted. A pilot plant for the ultrpure water production was installed with the capacity of $25m^3/d$. The various production rate and regeneration of ion exchange rate were tested to investigate the design parameters. The test resulst was applied to calculate the operating costs. Changing the flow rate of the ion exchange capacity of the reproduction reviewed the cation exchange process as opposed to the design value is 120 to 164% efficiency, whereas both anion exchange process is 82 to 124% efficiency, respectively. This results can be applied for more large scale plant if the scale up parameters are consdiered. The ion exchange capacity of the application in accordance with the design value characteristic upon application equipment is expected to be needed. In this study, the performance of cation and anion exchange resin process was evaluated with pilot plant($25m^3/d$). The ion exchange capacity along with space velocity and regeneration volume was evaluated. In results, the operation results was compared with design parameters.
소용신,장원택,이윤석,정몽규 한국공업화학회 2014 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2014 No.1
축전식 탈염기술은 에너지 절감형 탈염기술로 최근 연구결과물이 급증하는 추세에 있다. 초기에는 전극 소재개발이 주관심 분야였으나 소규모 제품화 단계에서 적층기술, 이온교환막 응용기술, 스택화 기술을 주로 개발해 왔다. 현재는 소규모 연수기나 정수기 규모로 개발하고 있으나 10,000 ㎥/일 규모의 공정수나 50,000 ㎥/일 규모 이상의 기수 담수화 적용을 위해서는 모듈의 대용량화, 대용량 전력 공급장치개발, 운전 기술 및 제어기술의 확보가 필요한 실정이다. 발전용수 등에서 요구되는 초순수 수질은 전기전도도로써 0.1~0.2 μS/cm 수준이다.