안경렌즈코팅용 소형 sputter coating system 설계 및 제작에 관한 연구

박문찬,이종근,주경복,정부영,김응순,문희성 한국안광학회 2008 한국안광학회지 Vol.13 No.1

목적: 안경렌즈용 소형 suptter coating system을 설계하고 제작하고자 한다. 방법: sputter system의 target 설계에 있어서 Essential Macleod thinfilm design software를 이용해 AR 코팅과 mirror 코팅이 동시에 설계 가능한 Si target 을 결정하였으며. 그 후 sputtering 장비를 제작하였다. 결과: SiO2와 Si3N4의 5층 박막으로 구성되는 AR 코팅의 최 적조건은 [air|SiO2(81.3)|Si3N4(102)|SiO2(19.21)|Si3N4(15.95)| SiO2(102)|glass] 이였다. Mirror 코팅의 경우, blue color 코 팅의 최적조건은 [air|SiO2(56.61)|Si3N4(135.86)|SiO2(67.64)| Si3N4(55.4)|SiO2 (53.53)|Si3N4(51.28)|glass] 이고, green color 코 팅의 최적조건은 [air|SiO2(66.2)|Si3N4(22.76)|SiO2(56.58)| Si3N4(140.35) |SiO2(152.35)|Si3N4(70.16)|SiO2(121.87)|glass] 이였으며, gold color 코팅의 최적조건은 [air|SiO2(83.59)|Si3N4(144.86) |SiO2(11.82)|Si3N4(129.93)|SiO2(90.01)|Si3N4 (88.37)|glass] 이였다. 결론: 코팅 시간을 줄여 안경단가를 줄이기 위하여 안경렌즈 코팅 시 렌즈의 전·후면을 동시 에 코팅을 해야 하기 때문에 sputtering장비 설계를 할 때 안경렌즈 전면과 후면에 동일하게 Si target을 갖춘 cathode 를 사용하였고, 렌즈의 곡률을 고려하여 각 층이 동일하게 코팅이 되어야 하기 때문에 target-substrate 간의 간격은 12.5cm에서 20cm로 가변할 수 있도록 설계하고 제작하였다. 고품질의 안경렌즈 코팅을 위하여 고진공 펌프로 turbo pump를 이용하였으며, 코팅박막의 균일함을 얻기 위해서 치구를 회전할 수 있도록 설계하고 제작하였다. Purpose: To design and fabricate the small sputter coating system for the Ophthalmic lens. Methods: The design of sputter target was done using macleod program for AR coating and mirror coating of Ophthalmic lens with Si target and then the sputter system was fabricated. Results: The optimum condition of AR coating with Si target was [air|SiO2(81.3)|Si3N4 (102)|SiO2(19.21)|Si3N4(15.95)|SiO2(102)|glass], for blue color mirror coating [air|SiO2(56.61)|Si3N4(135.86)|SiO2(67.64)|Si3N4(55.4)|SiO2(53.53)|Si3N4(51.28)|glass], for green color coating [air|SiO2(66.2)|Si3N4(22.76)|SiO2(56.58)|Si3N4(140.35)|SiO2(152.35)|Si3N4(70.16)|SiO2(121.87)|glass], for gold color [air|SiO2(83.59)|Si3N4(144.86)|SiO2(11.82)|Si3N4(129.93)|SiO2(90.01)|Si3N4(88.37)|glass]. Conclusions: In the fabrication of sputtering coating apparatus, Dual cathode with same Ti target were coated at the same time on both sides of Ophthalmic lens to lessen the time of coating on Ophthalmic Lens and save the cost of the lens. The distance of target-substrate of cathode was variable from 12.5cm to 20 cm. Turbo pump was used to take the whole coating process about 15 min. instead of diffusion pump. The lens holder was made to coat 2 pairs lens every coating and was rotated to get the uniformity of thin film.

종자코팅의 고형물질 및 수용성 폴리머가 무 종자의 발아력에 미치는 영향

안종길,최영환,조동,손병구,강점순 密陽産業大學校 農業技術開發硏究所 1999 農業技術開發硏究所報 Vol.3 No.2

코팅종자는 채소, 관상식물을 비롯하여 많은 작물에서 기계화 정밀파종을 위해 사용되고 있다. 코팅의 목적은 종자크기를 증가시켜 기계화 파종을 가능케 하여 파종과 솎음 노력을 절감하고 종자를 절약하는데 있다. 코팅물질의 종류에 따라 발아율이 달랐는데 전반적으로 diatomaceous earth 및 talc +calcium carbonate가 다른 코팅물질에 비해 발아율도 높고 발아속도도 단축되어 무 종자의 종자코팅에 적합한 고형물질이였다. 반면 Limestone, calcium oxide, bentonite 등은 발아율이 저조하였다. 코팅물질로 코팅된 종자는 무처리 종자에 코팅물질을 첨가한 처리에 비해 발아율이 감소하는 경향이었다. 접착제 종류 및 농도에 따라 발아율과 발아속도에는 큰 차이가 있었다. 접착제중 polyvinyl alcohol(PVA) 에서 전반적으로 발아가 원활하였고 다음이 polyvinyl pyrrolidone(PVP), hydroxyethyl cellulose(HEC), methy cellulose(MC), tween 80 순으로 나타났다. 이러한 무처리 종자에 접착제를 공급한 처리보다는 접착제로서 코팅한 종자에서 현저하였다. 코팅배율에 따라 발아율과 발아속도에는 차이가 있었는데, 코팅배율이 낮을수록 신속하게 발아하였다. 무종자에서 적정 코팅배율은 6.0이 좋았다. The use of coated seeds in the production of various field, vegetable, and ornamental crops is a common practice to facilitate precision planting. The purpose of seed coating is to make seeding mechanization possible by enlarging the seed size. After that, it can reduce seeding and thinning labours and can also save seeds. The germination rate was also different according to the coating particulate matters. Generally, percent germination and germination speed of seeds using the mixture of diatomaceous earth, talc and calcium carbonate were higher and faster than using other coating materials, respectively. Otherwise, percent germination using limestone, calcium oxide and bentonite were low, and percent germination of coated seeds with coating material showed the tendency of decreasing more than that of the seeds just added with coating particulate matters. There were significant differences of percent germination and germination speed in accordance with the coating polymer and the concentration. Among the coating polymer, germination of seeds using polyvinyl alcohol (PVA) was generally smooth, and followed by polyvinyl (PVP), hydroxyethyl cellulose (HEC), methyl cellulose (MC), and tween 80. This phenomenon was remarkable in the seeds coated with the polymer than the seeds just added with coating polymer. Also, there were significant differences of the coating size in percent germination and germination speed. Seeds were rapidly germinated as low weight increase of coating seed. The optimal weight increase of coating seed for radish seeds was 6.0 in this study.

열 스트레스에 의한 착색 렌즈 코팅막의 특성 변화

이성실,김진우,김소라,박미정 한국안광학회 2018 한국안광학회지 Vol.23 No.4

Purpose: In the present study, the characteristic change of tinted lenses with different coatings was investigated when exposed to thermal stress. Methods: The clear and tinted lenses made of allyl-diglycol-carbonate material with no coating, hard coating, multi-layered coating, mirror coating were exposed once to the temperatures of 25, 50, 75, and 100oC for 4 hours, and then their adhesion grade, hardness, visible light and ultraviolet transmittances were measured. Results: Only hard coated clear lenses showed reduced adhesion grade at a temperature of 75oC, while clear and tinted lenses with other coatings showed similar decrease of adhesion grade at 50oC. However, it was revealed that greater coating damage was shown in the tinted lenses even in the same adhesion grade by detailed surface examination, and the greatest damage was in mirror coated one. The hardness of tinted lenses was reduced by up to 32.9%p depending on the coating type at 100oC, whereas clear lenses showed a decrease of hardness larger than 10%p in hard coating at 100oC, in multi-layered coating and mirror coating at 75oC. The visible light transmittance was not significantly changed however, a relatively large change was shown in tinted lenses compared with clear lenses depending on the degree of thermal stress. The ultraviolet transmittance was not changed in all lenses. Conclusions: The characteristics of coating films on tinted lenses by thermal stress was changed larger than clear lenses, and a significant change of the coatings was observed even in a single thermal stress. Therefore, it suggests the necessity about the further study on the degree of damage of the coating film on tinted lenses caused by long-term wear and repeat thermal stress that may occur in daily life, and the establishment of standards for acceptable range of coating film damage. 목적: 본 연구에서는 각기 다른 코팅의 착색 렌즈가 열 스트레스에 노출되었을 때 코팅막의 특성 변화를 알아보고자 하였다. 방법: 무 코팅, 하드 코팅, 멀티 코팅, 미러 코팅된 아릴-디글리콜-카보네이트 소재의 투명 렌즈와 착색 렌즈를 4시간 동안 25, 50, 75, 100oC에 1회 노출시킨 후 표면부착력, 경도, 가시광선 투과율, 자외선 투과율을측정하였다. 결과: 하드 코팅된 투명 렌즈에서만 75oC에서 부착력 등급 감소가 나타났으며, 다른 코팅 상태의 투명렌즈와 착색 렌즈에서는 50oC에서 모두 동일한 정도의 부착력 등급 감소가 나타났다. 그러나 세부 표면 관찰을 통해 동일한 부착력 등급이라도 착색 렌즈의 막 손상이 더 크게 나타나며, 미러 코팅의 손상이 가장 큰 것을 확인하였다. 착색 렌즈는 100oC에서 코팅에 따라 최대 32.9%p의 경도 감소가 나타난 반면, 투명 렌즈의 경우 하드 코팅은 100oC, 멀티 코팅과 미러 코팅은 75oC에서 10%p 이상의 경도 감소가 나타났다. 가시광선 투과율의 변화 폭은 크지 않았으나 착색 렌즈가 투명 렌즈에 비해 열스트레스 정도에 따른 변화가 상대적으로 더 컸다. 자외선 투과율은 모든 경우에서 변함이 없었다. 결론: 열 스트레스에 의한 착색 렌즈 코팅막의 특성 변화는 투명 렌즈보다 더 크게 나타나며1회의 열 스트레스만으로도 렌즈 코팅막의 유의한 변화가 발생됨을 밝혔다. 일상생활에서의 장기간 착용과 반복적인 열 스트레스로 인한 착색 렌즈 코팅막의 손상 정도에 대한 추가 연구와 허용 가능한 코팅막 손상 정도에 대한기준 마련이 필요함을 제안한다.

나노 크기 매킨나와이트로 코팅된 규사를 이용한 아비산염의 흡착

이승열 ( Seung Yeol Lee ),강정천 ( Jung Chun Kang ),박민지 ( Min Ji Park ),양경희 ( Kyoung Hee Yang ),정훈영 ( Hoon Young Jeong ) 한국광물학회 2012 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.25 No.4

나노 크기 매킨나와이트(FeS)는 높은 환원력, 흡착성, 그리고 비표면적을 지니고 있어, 염소유 기물의 분해와 중금속 및 비금속의 제거에 유용하다. 하지만 매킨나와이트 나노입자는 콜로이드 안정성(colloid stability)의 변화로 지하수 흐름에 따라 쉽게 확산되거나, 입자집적(particle aggregation)에의해 대수층의 공극을 막을 수 있다. 따라서 투과반응벽(permeable reactive barrier)에 적용하기 위해서 적절한 공학적 변형이 필요하다. 본 연구에서는 코팅법을 적용해 나노크기 매킨나와이트를 변형시 킴으로써 본래의 반응성을 유지하고 또한 경제적인 투과반응벽의 설치에 활용하고자 한다. 이를 위해 화학적 처리를 하지 않은 규사(non-treated silica sand, NTS)와 화학적 처리에 의해 불순물이 제거된 규사(chemically treated silica sand, CTS)를 사용해 매킨나와이트를 코팅시켰다. 두 규사 모두 약 pH 5.4에서 매킨나와이트가 최대로 코팅되었으며, 이 pH는 (1) 매킨나와이트의 용해도, (2) 규사 및 매킨나 와이트의 표면전하(surface charge)에 의해 영향받았다. 최적 pH에서 NTS와 CTS에 의한 코팅량은 각각 0.101 mmol·FeS/g, 0.043 mmol·FeS/g으로, NTS 표면에 존재하는 산화철 등의 불순물에 의해 매킨나와이트의 코팅이 현저히 증가했다. 한편 혐기성 조건에서 코팅되지 않은 규사 2종과 최적 pH에서 코팅된 규사 2종을 이용해 아비산염(arsenite)의 흡착실험을 실시했다. pH 7에서 코팅되지 않은 NTS와 코팅된 NTS에 의한 아비산염의 상대적 제거율은 아비산염의 초기 농도에 따라 달라졌다. 낮은 농도에서 코팅되지 않은 NTS가 높은 아비산염의 제거율을 보였으나, 높은 농도에서는 코팅된 NTS가 상대적으로 높은 제거율을 보였다. 이런 차이는 아비산염은 낮은 농도에서 규사 표면에 존재하는 산화물과의 표면배위결합(surface complexation)에 의해 제거되었고, 높은 농도에서 코팅된 매킨나와이트와 반응해 황화비소(arsenic sulfides)로 침전되었기 때문이다. pH 7에서 코팅된 NTS에 비교해 코팅된 CTS는 현저히 낮은 아비산염 제거율을 보였는데, 이는 CTS의 상대적으로 낮은 매킨나와이트 코팅량에 기인했다. 따라서 코팅된 NTS는 코팅된 CTS보다 아비산염의 제거를 위한 투과반응벽의 설치에더 적합한 물질이며, 특히 아비산염의 오염도가 심한 지하수의 복원에 유용하게 적용될 수 있다. Due to the high reduction and sorption capacity as well as the large specific surface area, nanosized mackinawite (FeS) is useful in reductively transforming chlorinated organic pollutants and sequestering toxic metals and metalloids. Due to the dynamic nature in its colloid stability, however, nanosized FeS may be washed out with the groundwater flow or result in aquifer clogging via particle aggregation. Thus, these nanoparticles should be modified such as to be built into permeable reactive barriers. This study employed coating methods in efforts to facilitate the installation of permeable reactive barriers of nanosized mackinawite. In applying the methods, nanosized mackinawite was coated on non-treated silica sand (NTS) and chemically treated silica sand (CTS). For both silica sands, the maximum coating of mackinawite occurred around pH 5.4, the condition of which was governed by (1) the solubility of mackinawite and (2) the surface charge of both silica and mackinawite. Under this pH condition, the maximum coating by NTS and CTS were found to be 0.101 mmol·FeS/g and 0.043 mmol·FeS/g respectively, with such elevated coatings by NTS likely linked with impurities (e.g., iron oxides) on its surface. Arsenite sorption experiments were performed under anoxic conditions using uncoated silica sands and those coated with mackinawite at the optimal pH to compare their reactivity. At pH 7, the relative sorption efficiency between uncoated NTS and coated NTS changed with the initial concentration of arsenite. At the lower initial concentration, uncoated NTS showed the higher sorption efficiency, whereas at the higher concentration, coated NTS exhibited the higher sorption efficiency. This could be attributed to different sorption mechanisms as a function of arsenite concentration: the surface complexation of arsenite with the iron oxide impurity on silica sand at the low concentration and the precipitation as arsenic sulfides by reaction with mackinawite coating at the high concentration. Compared to coated NTS, coated CTS showed the lower arsenite removal at pH 7 due to its relatively lower mackinawite coating. Taken together, our results indicate that NTS is a more effective material than CTS for the coating of nanosized mackinawite.

상추 종자의 코팅 물질 개발과 종자코팅에 영양물질 첨가가 발아력에 미치는 영향

강점순,조동,손병구,최영환,안종길 密陽産業大學校 農業技術開發硏究所 1998 農業技術開發硏究所報 Vol.2 No.1

상추종자는 크기가 불균일하여 기계화 파종이 어렵다. 코팅의 목적은 종자크기를 증가시켜 기계화 파종을 가능케하여 파종과 솎음 노력을 절감하고 종자를 절약하는데 있다. 접착제 종류 및 농도에 따라 발아율과 발아속도에는 큰 차이가 있었다. 사용된 접착제중 polyvinyl alcohol(PVA)에서 전반적으로 발아가 원활하였고 다음이 polyvinyl pyrrolidone(PVP), hydroxyethyl cellulose(HEC), methy cellulose(MC), tween 80 순으로 나타났다. 코팅물질의 종류에 따라 발아율이 달랐느데 전반적으로 diatomaceous earth 및 talc + calcium carbonate가 다른 코팅물질에 비해 발아율도 높고 발아속도도 단축되어 상추종자의 종자 코팅에 적합한 고형물질이였다. 반면 Limestone, calcium oxide, bentonite 등은 발아율이 저조 하였다. 상추종자는 코팅후 종자의 크기가 33배 증가 되었다. 코팅과정중 영양물질 첨가는 발아율이 약간 감소되었고 발아속도도 지연되는 경향이었다. 첨가되는 영양물질의 급원에 따라서도 코팅종자의 발아력에도 차이가 있었는데, 대체적으로 MS medium이 monosodium phosphatic 보다 발아억제 정도가 낮았다. Priming 후 코팅된 종자는 무처리 종자를 코팅한 경우에 비해 발아율이 높았고 조기발아 하는 경향이었다. Seedling mechanization of lettuce is known to be difficult due to the small seed size and the irregular seed shape. The purpose of seed coating is to make seedling mechanization possible by enlarging the seed size. After that, it can reduce seedling and thinning labours and can also save seeds. According to the results, there were signiflcant differences on the percent germination and day to 50% final germination in accordance with the coating polymer. Among the coating polymer, germination of seeds using polyvinyl alcohol(PVA) was generally smooth, and followed by polyvinyl pyrrolidone (PVP), hydroxyethyl cellulose (HEC), methyl cellulose (MC), and tween 80. The germination rate was also different according to the coating particulate matters. Generally, percent germination and speed of seed using the mixture of diatomaceous earth, talc and calcium carbonate were higher and faster than using other coating materials, respectively. Thus, it should be suitable coating particulate matter for the coating of lettuce seeds. On the other hands, germination of seeds using limestone, calcium oxide and bentonite were low. The seed size of lettuce after coating was 33 times as large as the raw seed size. During the process of seed coating, nutrient addition induced the decrement on the germination and the delay of germination speed. Also. there was differences in the germinability of coated seeds in accordance with the addition of nutrient sources. MS medium was generally lower than monosodium phosphate in inhibition of seed germination. Germination of coated seeds after priming was higher than the seeds without the treatment, and also showed the trend of early germination.

SAICAS 를 이용한 사고저항성 핵연료 피복관 코팅 결착특성 분석

홍종대(Jong-Dae Hong),김동현(Dong-Hyun Kim),신창환(Chang-Hwan Shin),김재용(Jae-Yong Kim) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.4

후쿠시마 원전 사고 이후 사고시 핵연료의 위험성을 저감하기 위하여 전 세계적으로 사고저항성 핵연료(accident tolerant fuel, ATF)의 개발이 진행중이며, 특히 단기 상용화를 위하여 기존 지르코늄 합금 피복관에 산화저항성이 우수한 물질을 표면에 코팅하는 형태의 표면개질 기술의 개발 및 고도화가 진행중이다. 국내에서는 KAERI 가 아크 이온 플레이팅법(arc ion plating)을 이용하여 Cr/CrAl 코팅을 적용하였다 [1]. 그러나 코팅의 박리가 발생하면, ATF 피복관의 장점(산화, 기계적 특성 등)을 잃게 되며 다양한 형태의 국부적인 손상이 발생할 수 있다. 이러한 이유로 코팅 결착특성은 코팅된 ATF 핵연료 피복관의 중요 특성임에도 불구하고, 측정 기술의 한계로 관련 연구가 제한적이었다 [2]. 본 연구에서는 얇은 코팅층을 절삭 및 박리하면서 결착특성을 측정할 수 있는 SAICAS(Surface And Interfacial Cutting Analysis System)를 도입하여, 코팅 ATF 피복관의 결착특성을 정량적으로 측정하였다. SAICAS는 기존의 스크래치시험과 박리시험과의 비교를 통해 신뢰성이 검증된 바 있다 [3,4]. SAICAS DN-EX에 0.3mm 폭의 미소 다이아몬드 칼날을 장착하여 0.5μm/s, 5μm/s의 수직/수평방향 속도로 Cr 코팅 ATF 피복관의 코팅층을 절삭하였다. 이 때 코팅과 모재의 경계면에서 코팅을 박리시킬 때 걸리는 수평방향의 힘을 측정하고 이를 코팅의 결착력으로 환산하였다. 이를 통해 정량적인 박리강도를 도출하였으며, SAICAS가 ATF 피복관에 적용된 코팅의 결착특성 분석에 용이하게 적용될 수 있음을 확인하였다. To enhance nuclear safety during accident condition, the accident tolerant fuel (ATF) cladding has been in development by nuclear industry since the Fukushima accident. Especially, surface-modified Zr cladding concept by oxidation resistant coating is most promising because of the commercialization in near-term. Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) applied the Cr/CrAl coating using arc ion plating method to existing Zr-based cladding [1]. However, the benefits of ATF cladding (e.g. oxidation, mechanical properties) would lose and localized failure occurs, once coating layer delaminates. In this regards, coating adhesion properties are critical issues for coated ATF, but related research has not been performed extensively due to the limitation of measurement technology [2]. In this study, surface and interfacial cutting analysis system (SAICAS, Daipla Wintes Co., Ltd, Japan), which can measure the adhesion properties while cutting and peeling a coating layer, has been introduced and applied for analyzing quantitatively the adhesion properties of coating layer on ATF cladding. SAICAS verified the by comparison with scratch test and peel test [3,4]. The adhesion properties of Cr-coated ATF cladding were measured using SAICAS DN-EX with micro-diamond blade (width=0.3mm) at vertical/horizontal cutting rates of 0.5μm/s and 5μm/s, respectively. The measured horizontal force during peeling stage converted to adhesion force and peel strength at matrix/coating interface. From the analysis, the coating adhesion properties of coated ATF cladding was quantitatively evaluated using SAICAS.

타원법을 이용한 안경렌즈 하드코팅막의 광학상수연구

박문찬,정부영,주경복,이화자,문희성,황보창권 대한시과학회 2006 대한시과학회지 Vol.8 No.2

안경렌즈 하드코팅막의 광학상수를 얻기 위해 실리콘 웨이퍼를 하드코팅액에 침지 후 열처리하여 실리콘 위에 하드막을 코팅한 시료를 제작하였다. 제작된 시료는 가변 입사각 분광 타원계를 이용하여 65 0 , 70 0 , 75。로 빛을 입사하여 W와 A를 얻은 후 곡 선맞춤으로 파장에 따른 굴절률과 아베수를 구했다. 하드코팅막의 두께는 시료A( 굴절률 (nd) 이 1.56 인 안경렌즈의 하드코팅막)인 경우는 약 1.611m 이고, 시료B( 굴절률 (nd) 이 1.67 인 안경렌즈의 하드코팅막)인 경우는 약 3.611m 임을 SEM사진 분석으로부터 알 수 있었다. 하드코팅막의 성분과 구조는 XRD 피크 로부터 주로 silicon으로 되어 있으며 결정방향은 (111) 임을 알 수 있었다. 시료A의 굴절률은 1.551 이며, 시료B 인 경우는 하드코팅막의 굴절률이 1.668 이였으며, 인-경렌즈 의 굴절률과 거의 비슷한 하드코팅막을 사용하여 간섭에 의한 반사 현상을 없댔으며, 아베수는 시료A와 시료B에서 각각 46 .577과 24.923임을 굴절률 분산 곡선으로부터 알 수 있었다. The samples ware prepared by coating hard film on silicon wafer which were dipped and annealed in a hard-coating solution to measure the optical constants of hard-coating film of the ophthalmic lenses. Variable angle spectroscopic ellipsometer can be used to measure a refractive index and Abbe’s number with wavelength by fitting lj1 and 1'1 in respect to the incident angle of 650, 700, 750 • From field-emmission SEM photograph, the thicknesses of hard-coating film were about 1.6 μm for sample A (hard-coating film for ophthalmic lens with 1.56 refractive index), 3.6 μm for sample B (hard-coating film for ophthalmic lens with 1.67 refractive index), respectively. The composition and structure of the hard-coating film can be analyzed by XRD peaks. The hard-coating films were mostly made up of silicon the crystal direction of which is (111). The refractive index was 1.551 for sample A and 1.668 for sample B, respectively. Those values were a1most equal to their refractive index of ophthalmic lenses and therefore the reflection phenomena by interference did not appear in the sample A and B. The Abbe' s number could be calculated at 46.577 for sample A and at 24.923 for sample B from refractive dispersion curve.

본드코팅에 따른 열차폐코팅의 박리수명 평가

김태형(Taehyung Kim),안종기(Jongkee Ahn),신동익(Dongick Shin),김기태(Kitae Kim),정연길(Yeon-Gil Jung),김동훈(Donghoon Kim) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.5

가스터빈 부품을 고온의 환경에서 보호하기 위하여 표면에 열차폐코팅을 한다. 열차폐코팅의 증착에는 다양한 방법이 적용되지만 일반적으로 APS와 EB-PVD법을 적용한다. 본 연구에서는 APS와 EB-PVD법을 이용하여 열차폐코팅을 하였을 때 본드코팅 공정에 따라 열피로 및 열충격시 코팅의 박리수명을 평가하였다. 이를 위해 본드 코팅은 APS, HVOF, LPPS를 각 열차폐코팅에 적용하고 두께를 변화하면서 평가를 진행하였다. 평가 결과 APS법을 이용하여 열차폐코팅을 실시한 경우에는 본드 코팅에도 APS를 적용하였을 때 가장 긴 수명을 나타낸 반면 EB-PVD를 적용하였을 때는 LPPS를 이용하여 본드코팅을 실시하였을 때 가장 긴 수명을 나타내었다. 본 연구를 통하여 각 열차폐코팅에 적합한 본드 코팅 선정에 가이드를 제시할 수 있었다. TBC(Thermal Barrier Coating) is applied for protection of high temperature components in gas turbine engine from high temperature environment. Generally APS and EB-PVD are applied. In this research, APS and EB-PVD TBC’s delamination life was evaluated using thermal-shock and thermal fatigue test. For evaluation, specimens are prepared with various bond coating(APS, HVOF and LPPS) and top coating(APS and EB-PVD). In results, APS top coating showed longest delamination life with APS bond coat and EB-PVD top coating showed longest life with LPPS bond coat. It’s possible to design the appropriate TBC architecture with results from this research.

안경렌즈 위에 코팅한 발수막의 성분 및 특성연구

박문찬,김대종 대한시과학회 2014 대한시과학회지 Vol.16 No.4

목 적: 곡률이 없는 고 굴절률 안경렌즈위에 발수 막을 코팅하여 발수 막의 성분과 특성에 관한 연구를 하였다. 방 법: 전자빔 증착 장치를 이용하여 곡률이 없는 고 굴절률 안경렌즈위에 발수 막을 5 nm, 10 nm, 20nm, 30 nm, 40 nm로 두께로 코팅하였다. 발수 막의 성분을 관찰하기 위해 ATR-FTIR 장비를 사용하였고, 분광 타원 법을 이용하여 발수 막의 굴절률과 두께를 측정하였다. 또한 발수 발유 성을 알기위해 물과 CH2I2 를 사용하여 접촉각을 구했으며, 비부착성을 알기위해 마찰계수를 구했다. 결 과: FTIR 측정 장치를 이용하여 발수 막의 성분을 관찰한 결과, 유기불소를 포함한 유기화합물이라는 알 수 있었다. 그리고 분광 타원 법에 의한 계산한 발수 막의 굴절률은 d선인 587.56 nm에서 1.6026이며 아베수 49이었다. 물에 대한 접촉각은 발수코팅을 안한 고 굴절률렌즈 표면에서 78.1°이고 발수 코팅 막의 두께가 20 nm일 때 109.9°이며, 그 이후 두께가 두꺼워짐에 따라 조금씩 증가한다. CH2I2에 대한 접촉각은 코팅을 안 한 고 굴절률렌즈 표면에서 34.1°이고 코팅 막의 두께가 20 nm에서 93.7°이며, 그 이후 코팅 막의 두께가 커짐에 따라 접촉각이 포화되는 것을 알 수 있었다. 발수 막의 마찰계수는 코팅을 안한 고 굴절률렌즈 표면에서는 0.410이고 코팅 막의 두께가 5 nm에서 0.626으로 커진 후, 두께가 두꺼워짐에 따라 점점 작아져 40 nm에서 0.167이었다. 결 론: 고 굴절률렌즈위에 코팅한 발수 막은 유기불소를 포함한 유기화합물이며, 굴절률은 1.6026이었다. 발수 발유 접촉각은 코팅막이 20 nm일 때 각각 109.9°과 93.7°이며, 발수 막의 동마찰계수는 코팅막의 두께가 40 nm에서 0.167이었다. Purpose: This paper was to study the composition and characteristic of water-repellent films coated on a high refractive index Ophthalmic lens by no curvature. Methods: The water-repellent films on a high refractive index Ophthalmic lens were coated with thicknesses of 5 nm, 10 nm, 20 nm, 30 nm, 40 nm by using the electron beam vapor deposition apparatus. ATR-FTIR equipment was used to observe the components of the films, and refractive index and thickness of the film were measured using a spectroscopic ellipsometry method. The contact angles with water and CH2I2 of the films were also obtained to see the water and oil repellency, and the coefficients of friction of the films were calculated to find the non-adhesion of the films with a dust and a foreign matter. Result: By FTIR result of observing component of the film, it was found that the water-repellent film was the organic compound containing organic fluorine. The refractive index of the film was measured with 1.6026 at 587.56 nm wavelength and Abbe`s number of the film was calculated with 49 from Spectroscopic Ellipsometry method. The contact angles with water of the films were 78.1° for non-coating high refractive index lens and 109.9° when a thickness of the film was 20 nm, and were increased little by little as the thickness of the film was thicker. The contact angle with CH2I2 was 34.1° for non-coating high refractive index lens and was 93.7° when a thickness of the film was 20 nm. It was found that the contact angle was saturated with increasing of thickness. The kinetic coefficient of friction of the film was 0.410 for non-coating high refractive index lens, and 0.626 when a thickness of the film was 5nm. It became smaller in accordance with the thickness of the coating film, and finally 0.167 at 40 nm thickness of the film. Conclusion: Water-repellent film on Ophthalmic lens was contained the organic fluorine compound, and the refractive index was 1.6026, the contact angles of water and oil repellent were 109.9° and 93.7° respectively when the coating film was 20 nm thickness, the kinetic coefficient of friction of water-repellent film was 0.167 at 40 nm thickness of the film.

주차장 바닥 코팅제의 휘발성유기화합물 배출에 관한 연구

이승찬,윤길호,박용순,길배수,윤현도 한국구조물진단유지관리공학회 2019 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.23 No.4

Measure the type and content of VOCs for A-company epoxy coating and B-company floor coating(Type A, B), which are used as flooringmaterials for parking lots. Than the VOCs used gas detectors to measure gas emissions, assuming the worst environment to reduce errors in externalenvironments in the formaldehyde, toluene and xylene harmful to workers and tenants. As a result, A-company epoxy coating has the largest amountof VOCs, and compared to A-company epoxy coating, B-company floor coating of A type represented about 79% less and B type about 96% less. In addition, A-company epoxy coating was also the highest in gas emission measurement for formaldehyde , toluene and xylene using gas detectorafter 1 hour and 8 hours in closed environment conditions. B-company floor coating A type was less than A-company epoxy coating, which was about42.3% less measured. And type B satisfied all TWA even in closed environment conditions. 주차장 바닥재로 많이 사용되는 A사 에폭시 코팅제와 B사 바닥코팅제(A, B type)에 대하여 GC/MS(Gaschromatography /Massspectrometer)를 이용하여 제품별로 함유하고 있는 휘발성유기화합물(VOCs)의 종류와 함량을 측정해보고, 휘발성유기화합물(VOCs)중 작업자나 입주자들에게 유해한 폼알데하이드(Formaldehyde), 톨루엔(Toluene), 크실렌(Xylene)을 외부 환경에 따른 오차를 줄이고자 가장 안 좋은(밀폐) 환경을 가정하고 가스검지관을 이용하여 가스배출량을 측정해 보았다. 그 결과 A사 에폭시코팅제가 제품 자체에도 휘발성유기화합물(VOCs)을 가장 많은 양 함유하고 있고, A사 에폭시코팅제에 비하여 B사 바닥코팅제 A type은 약 79%, B type은 약 96% 이상의 적은 양을 나타냈다. 또한, 밀폐된 환경 조건에서 1시간과 8시간 경과 후 가스검지관을 이용하여 폼알데하이드(Formaldehyde), 톨루엔(Toluene), 크실렌(Xylene)에 대한 가스배출량을 측정하고 TWA값으로 환산한 결과에서도 A사 에폭시코팅제가 가장 높게 측정되었다. A사 에폭시코팅제보다B사 바닥코팅제 A type은 약 42.3%이상의 적은 측정값을 나타냈으며, B type의 경우 밀폐된 환경 조건에서도 시간가중평균노출기준(TWA)을모두 만족하였다.