폐CCFL 처리공정 내 수은의 물질흐름분석

박희원,정다해,김인태,황용우,강홍윤 한국환경경영학회 2022 환경경영연구 Vol.14 No.-

수은은 생체 축적성 및 잔류성이 높아 인간에게 많은 피해를 준 유해물질이다. 이에 국제사회는 2013년 “수은에 관한 미나마타협약”을 채택하여 수은의 전과정을 종합적으 로 관리하도록 규정하였다. 수은은 전지, 스위치, 형광램프 등에 사용된다. 특히, 냉음극 형광램프(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp)는 LCD 디스플레이 Back Light Unit으로 사용되며, LCD의 지속적인 수요에 따라 폐CCFL 또한 다량 배출될 것으로 예 상된다. 본 연구에서는 폐CCFL 처리시설 내 공정별 수은의 함량을 분석하고 분석 결과 를 바탕으로 수은의 물질흐름을 제시하고자 한다. 폐CCFL 처리는 투입, 파쇄, 분쇄, 가 열, 선별 과정을 거친다. 본 연구는 폐CCFL의 투입부터 파쇄, 분쇄 및 가열공정의 대기 오염방지시설, 선별과정의 부산물 및 대기 배출량의 수은 함유량을 분석하였다. 연구 결 과, 처리시설에 투입된 폐CCFL의 수은 함유량은 660.68g으로 공정별 수은 함유량은 응축공정 613.697g, 파·분쇄공정 30.933g, 가열공정 11.37g, 대기 배출 3.7g, 유리 및 철 0.98g으로 확인되었다. 본 연구는 수은 함유 폐기물인 폐CCFL의 처리 공정 내 물질흐 름분석을 수행함으로써 유해물질인 수은의 엄격한 관리를 위한 자료로의 활용가치가 있다. 본 연구결과는 확장된 범위의 국가 수은 물질흐름도 작성 시 미나마타협약 대응 및 수은 관리에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다. Mercury is a hazardous substance that has caused a lot of damage to humans due to its high bioaccumulation and residual properties. Accordingly, the international community adopted the Minamata Convention on Mercury in 2013 to comprehensively manage the entire process of mercury. Mercury is used in batteries, switches, fluorescent lamps, etc. In particular, the Cold Cathode Fluorescent Lamp (CCFL) is mainly used as an LCD display Back Light Unit, and it is expected that a large amount of waste CCFL will be emitted due to the continuous demand of LCDs. This study analyzes the content of mercury by process in a waste CCFL treatment and presents the material flow of mercury based on the analysis results. The waste CCFL treatment is subjected to input, crushing, grinding, heating, and sorting processes. This study analyzed the mercury content of air emission air pollution prevention facilities in the crushing, grinding and heating processes, by-products of the screening process, and air emission from the input of waste CCFL. As a result of the study, the amount of mercury of waste CCFL put into the treatment process was 660.68g, and the mercury content by process was 613.697g in the condensation process, 30.933g in the crushing and grinding process, 11.37g in the heating process, 3.7g in the air emission and 0.98g in glass and iron. This study is valuable as a data for the strict management of mercury, a hazardous waste, by performing a material flow analysis in the treatment process of waste CCFL, a mercury-containing waste. The results of this study are able to be used as basic data for responding to the Minamata Convention and mercury management when preparing an extended range of national mercury material flows.

조합조명 기반 CCFL 불량판별 자동화 시스템 구현

문창배(Chang Bae Moon),안영훈(Young Hoon Ahn),이해연(Hae-Yeoun Lee),김병만(Byeong Man Kim),오득환(Duk-Whan Oh) 한국산업정보학회 2010 한국산업정보학회논문지 Vol.15 No.2

LCD 모니터의 백라이트로 CCFL 형광체를 많이 사용하고 있으나 그 불량여부는 육안에 의존하고 있다. 육안 검사를 함으로써 부품에 대한 일관성 있는 검사가 결여되고, 노동집약적인 검사로 인해 산업적 재해가 발생할 수 있다. 따라서, CCFL 불량유무를 판별하기 위해서 물리적 촬영 환경과 영상처리 알고리즘은 중요하다. 본 논문에서는 CCFL 형광체를 검사하기 위한 촬영환경에 대하여 설명하고, 촬영환경 중 돔 근거리 조명과 점원거리 조명에서의 몇가지 불량판별 알고리즘을 제시하였다. 불량을 포함한 CCFL 형광체를 사용하여 실험을 수행하였고, 그 결과 제안한 촬영환경과 알고리즘은 불량 판별율 98.32 %와 과검율 4.88 %의 성능을 나타내었다. A Cold Cathode Fluorescent Lamp(CCFL) is used as a LCD Monitor’s backlight widely. The most common way to check CCFL’s defects is an examination with the naked eye. This naked eye examination can cause an examination inconsistency and an industrial disaster. To examine CCFL defects, a shooting equipment and a defect detection algorithm are necessary. This paper shows the shooting environments for checking CCFL and presents some CCFL defect detection algorithms. As a result of experiments, our implementations showed 98.32% of successful defect detection of CCFL.

Counter-current flow limitation velocity measured in annular narrow gaps formed between large diameter concentric pipes

정지환 한국화학공학회 2008 Korean Journal of Chemical Engineering Vol.25 No.2

A two-phase flow configuration in which the gas phase flows upwards while the liquid phase flows downwards is referred to as a counter-current flow pattern. This flow configuration cannot be preserved if any flow rate exceeds a criterion known as the counter-current flow limitation (CCFL) or flooding. Since the CCFL is important to chemical engineers, it has long been studied via experimental and analytical approaches. Most of the previous CCFL experiments in annular channels have been carried out with a small diameter annulus and large gap-to-diameter ratio annulus. The present experiment examines the CCFL in narrow annular channels having gap sizes of 1, 2, 3, and 5 mm. The outer diameter of the annular passage is 500 mm. At a gap size of 1 mm, it was visually observed that a CCFL locally occurred in some region of the periphery while the other region remained in a counter-current flow configuration. The region under partial CCFL condition expanded with an increase in the air flow rate, finally reaching a global CCFL. The air flow rate for the global CCFL was roughly 15% larger than that for initiation of a partial CCFL. This difference in air flow rate between the initiation of a partial CCFL and the global CCFL was reduced as the gap size increased. When the gap size was 5 mm, the partial CCFL was not observed, but onset of flooding led to a global CCFL. Because of the existence of a transient period, the CCFL was experimentally defined as the situation where net water accumulation is sustained. The measured CCFL data are presented in the form of a Wallis’ type correlation. Two length scales, hydraulic diameter and average circumference, were examined as the characteristic length scale. The average circumference appeared to better fit the experimental data, including results reported elsewhere. A new correlation using the average circumference as the characteristic length scale is suggested based on the experimental easurements of the present work and previous reports.

Nb/Ni Clad 전극을 이용한 고효율 CCFL 개발

박기덕 ( Ki Duck Park ),양승수 ( Seong Su Yang ),박두성 ( Doo Sung Park ),김서윤 ( Seo Yoon Kim ),임영진 ( Young Jin Lim ) 한국전기전자재료학회 2005 한국전기전자재료학회 하계학술대회 논문집 Vol.2005 No.0

According as CCFL(Cold Cathode Fluorescent lamp) of light source in Backlight unit for Note PC (Personal computer) is presently needed to low power consumption and long life time, the development focus of CCFL is going on the discharge gas, phosphor and electrode material. First of all, discharge voltage characteristic of CCFL is closely connected with electrode material. For low discharge voltage, the characteristic of electrode material is needed to low work function, low sputtering ratio and superior manufacturing property. We developed new CCFL with Nb/Ni Clad electrode superior to conventional CCFL. Because Nb/Ni Clad electrode with Ni material and Nb material, the electrical characteristic is superior to other electrode materials. The electrode of Nb/Ni Clad is composed that Ni of outside material has superior manufacturing property and Nb of inside material has low work function. Nb/Ni Clad of new electrode material is made by process of Rolling mill at high pressure and heat treatment. We compared electrical characteristic of Nb/Ni clad electrode with conventional Mo electrode by measurement. Mo electrode and Nb/Ni Clad electrode of cup type with diameter 1.1 mm and length 3.0mm are used to this experiment. Material content of Mo electrode is Mo 100%. But, Nb/Ni Clad electrode is composed by content of Nb 40% and Ni 60%. The result of comparison measurement between new CCFL with Nb/Ni Clad electrode and conventional CCFL was appeared that CCFL with Nb/Ni Clad electrode had superior characteristic than conventional CCFL. As a result of experiment, we completed Note PC with low power consumption and long life time by application of new CCFL with Nb/Ni Clad electrode.

LCD 백라이트를 위한 새로운 CCFL 병렬구동 인버터

양승욱,이성주,김호진,이해돈,목형수,최규하 전력전자학회 2006 전력전자학회 논문지 Vol.11 No.4

Cold cathode fluorescent lamps (CCFL) show complex characteristics, which make it difficult to drive them in parallel. In this paper, a multi-lamp driving scheme is proposed to drive multiple lamps for LCD back light to reduce output current unbalance. This propose system is composed of parallel CCFLs, series transformers. The driving system adopts only one backlight inverter to drive multi cold cathode fluorescent lamps (CCFL). Moreover the circuit introduces a multi-lamp driving transformer to reduce lamp-current imbalance. The validity of the proposed scheme is confirmed by the simulated and experimental results. CCFL(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamps, 이하 CCFL로 표기)은 전극이 내부에 존재하는 형태로 그 특성이 일정하지 않아 병렬구동이 어려워 개별 구동을 하고 있다. 본 논문에서는 각CCFL의 임피던스 차이에 의한 전류오차를 감소시켜 병렬구동이 가능하도록 구동한다. 제안하는 시스템은 단지 하나의 주 변압기로 동작하며, 다수의 램프를 구동시키기 위해 밸런스 변압기를 적용하여 가격적인이나 용적이 줄어드는 효과를 가져온다. 본 방식의 타당성을 실험 및 시뮬레이션을 통하여 입증하였다.

측면조명을 이용한 LCD 백라이트 불량검출 시스템

신윤식,문창배,박지웅,이해연,김병만 한국정보처리학회 2010 정보처리학회 논문지 Vol.(이전)17 No.6

LCD 모니터의 백라이트로 CCFL 형광체를 많이 사용하고 있으나 그 불량여부는 육안에 의존하고 있다. 육안 검사를 함으로써 부품에 대한 일관성 있는 검사가 결여되고, 노동집약적인 검사로 인해 산업적 재해가 발생할 수 있다. 따라서, CCFL 불량유무를 자동으로 판별하기 위해서 물리적 촬영 환경과 영상처리 알고리즘은 중요하다. 본 논문에서는 CCFL 형광체를 자동으로 검사하기 위한 촬영환경 중 다섯 가지 조건과 세 가지조건 중 두 조건모두에서 사용되는 측면 촬영환경에서 획득한 영상을 이용하여 불량을 판별하기 위한 알고리즘을 제시하였다. 불량을 포함한 CCFL 형광체와 정상시료를 사용하여 영상 획득 및 실험을 수행하였고, 그 결과 제안한 촬영환경과 알고리즘은 과검율 4.65 %와 유출률 5.37 %의 성능을 보인다. A Cold Cathode Fluorescent Lamp(CCFL) is used as a LCD Monitor's backlight widely. The most common way to check CCFL's defects is an examination with the naked eye. This naked eye examination can cause examination inconsistencies and industrial disasters. A shooting environment and detection algorithms are important for finding CCFL defects automatically. This paper presents CCFL defect detection algorithms using images captured under the shooting environment with sidelight which is one of the shooting environment we have suggested. The experimental result shows 4.65% of overdetection and 5.37% of unsuccessful defect detection of CCFL.

압전 트랜스포머를 이용한 CCFL 구동회로의 PSPICE Modeling에 관한 연구

황락훈,조문택,안익수 전력전자학회 2003 전력전자학회 논문지 Vol.8 No.2

In this paper, the modelings of PSPICE by the piezoelectric transformer and CCFL drive circuit using an electrical equivalent circuit is proposed. In the CCFL drive circuit modeling the model parameters of the CCFL were derived using the method of least squares because push-pull inverter and loads such as CCFL were also modeled using PSPICE. It is considered that the simulation techniques can be used in the piezoelectric devices such as piezoelectric transformer. 본 논문에서는 압전 변압기와 CCFL 구동회로의 전기적 등가회로에 의한 PSPICE와 모델을 제시하였다. 램프모델은 최소 제곱근을 이용하여 모델의 파라미터들을 유도하였다. 이 모델에 대한 확증을 위해 CCFL 구동회로의 단독모델을 가지고 시뮬레이션을 수행한 결과 정확한 모델링이 되었음을 확인하였으며, 압전변압기는 푸시풀 인버터와 부하로써 주로 PSPICE로 모델링한 CCFL을 사용하여 시뮬레이션을 수행한 결과 만족스러운 모델링이 이루어졌음을 알 수 있었다.

CCFL 전극의 플라즈마 처리에 관한 연구

박현식(Park, Hyun-Sik) 한국산학기술학회 2011 한국산학기술학회논문지 Vol.12 No.3

CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)는 LCD의 BLU와 특수조명용으로 널리 활용되고 있다. CCFL 제조공 정에 있어 CCFL 전극 산화막이 형성되어 솔더 불량을 가져오기 때문에 산화 막 제거가 필요하다. 본 논문에서는 CCFL 전극 산화 막 제거를 위하여 플라즈마 처리를 수행하였다. 플라즈마 처리 최적 공정을 확보하기위하여 면 저 항, XRD, AFM, 솔더링 테스트 등의 분석이 진행되었다. 플라즈마 최적 공정 조건인 사용전력 600W와 처리시간 70 초에서 최소의 면 저항과 최대의 솔더 피복 비율이 측정되었다. 이와 같은 현상은 플라즈마 처리로 구리 산화 막 제 거에 기인한 것으로 확인되어 플라즈마를 이용한 전극 산화 막 제거 공정은 CCFL 전극 처리 공정에 활용이 기대된다. CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)for BLU of LCD and special lighting has been widely utilized. The removal of oxide film formed on electrode of CCFL in manufacturing process is required .In this pape Plasma treatment was carried out to remove the oxide film. To ensure the optimum process, the analysis of sheet resistance, XRD, AFM and solder test was conducted. A minimum sheet resistance and the maximum percentage of the solder coverage ratio were measured in optimal process conditions such as plasma power consumption 600W and processing time of 70 seconds. As the plasma treatment is confirmed to be due to removal of copper oxide, this process is expected to be used as a treatment of electrode for CCFL.

측면조명을 이용한 LCD 백라이트 불량검출 시스템

문창배,박지웅,이해연,김병만,신윤식,Moon, Chang-Bae,Bark, Jee-Woong,Lee, Hae-Yeoun,Kim, Byeong-Man,Shin, Yoon-Sik 한국정보처리학회 2010 정보처리학회논문지B Vol.17 No.6

A Cold Cathode Fluorescent Lamp(CCFL) is used as a LCD Monitor's backlight widely. The most common way to check CCFL's defects is an examination with the naked eye. This naked eye examination can cause examination inconsistencies and industrial disasters. A shooting environment and detection algorithms are important for finding CCFL defects automatically. This paper presents CCFL defect detection algorithms using images captured under the shooting environment with sidelight which is one of the shooting environment we have suggested. The experimental result shows 4.65% of overdetection and 5.37% of unsuccessful defect detection of CCFL. LCD 모니터의 백라이트로 CCFL 형광체를 많이 사용하고 있으나 그 불량여부는 육안에 의존하고 있다. 육안 검사를 함으로써 부품에 대한 일관성 있는 검사가 결여되고, 노동집약적인 검사로 인해 산업적 재해가 발생할 수 있다. 따라서, CCFL 불량유무를 자동으로 판별하기 위해서 물리적 촬영 환경과 영상처리 알고리즘은 중요하다. 본 논문에서는 CCFL 형광체를 자동으로 검사하기 위한 촬영환경 중 다섯 가지 조건과 세 가지조건 중 두 조건모두에서 사용되는 측면 촬영환경에서 획득한 영상을 이용하여 불량을 판별하기 위한 알고리즘을 제시하였다. 불량을 포함한 CCFL 형광체와 정상시료를 사용하여 영상 획득 및 실험을 수행하였고, 그 결과 제안한 촬영환경과 알고리즘은 과검율 4.65 %와 유출률 5.37 %의 성능을 보인다.

위상천이 풀브리지 인버터를 이용한 새로운 LCD CCFL 백라이트 전자식 안정기

정강률(Gang-Youl Jeong) 한국조명·전기설비학회 2010 조명·전기설비학회논문지 Vol.24 No.6

본 논문에서는 위상천이 풀브리지 인버터를 이용한 새로운 LCD CCFL 백라이트 전자식 안정기를 제안한다. 제안한 전자식 안정기는 소프트스타팅이 적용된 새로운 형태의 디지털 디밍제어를 이용하여 CCFL의 점화전압을 감소시키고 전류스파이크를 제거함으로써, CCFL의 점화 특성을 향상 시키며 나아가 CCFL의 수명을 연장시킨다. 이를 위하여 본 논문은 제안한 전자식 안정기의 풀브리지 인버터 토폴로지를 간략하게 분석하고 여기에 적용된 새로운 디지털 디밍제어 알고리즘을 간단하게 설명한다. 그리고 본 논문은 프로토타입 회로의 설계예를 보이고 단일칩 마이크로컨트롤러 상에 소프트웨어적으로 구현되는 디지털 디밍제어의 구현 방식을 설명한다. 이것은 실제 프로토타입 전자식 안정기로 구현되었으며, 그 실험 결과를 통하여 제안한 전자식 안정기가 정확하게 동작함을 보였다. 제안한 전자식 안정기 프로토타입의 디지털 디밍제어 동작 시의 점화전압은 기존의 전자식 안정기와 비교하여 약 30[%] 정도 감소되었으며 어떠한 전류스파이크도 나타나지 않았다. This paper proposes a novel LCD CCFL-backlight electronic ballast using the phase-shift full-bridge inverter. The proposed electronic ballast reduces the ignition voltage and eliminates current spikes using the new digital dimming control applied with soft-starting. Thus the electronic ballast improves ignition behavior of the CCFL and hence increases the CCFL's life span. For this, this paper analyzes the full-bridge inverter topology of the proposed electronic ballast and explains the new digital dimming control algorithm applied to the ballast, briefly. And this paper shows a design example of the prototype circuit and explains an implementation method of the digital dimming control which is implemented on a single-chip microcontroller with software. This was implemented as actual prototype electronic ballast, and its experimental results showed that the proposed electronic ballast operates correctly. The ignition voltage of the prototype in the digital dimming operation was reduced about 30[%] compared with the conventional electronic ballast and there were not any current spikes.