This study showed that the optimized cleaning process using non-aqueous cleaning solvents is adaptable in the industrial field for existing 1.1.1-TCE cleaning solvents which is an ozone depleting sustance. Alternative cleaning solvent system substituted for existing cleaning solvent against non-aqueous pollutants(cutting & flux oil), was evaluated for the cleaning efficiency using gravimetric analysis method and surface change of sample by Image analyzer. The results showed that alternative solvents and process had excellent cleaning efficiency.

본 연구는 반도체 공정중 습식세정시 사용되는 초순수내에서의 오존의 거동과 오존이 주입된 초순수와 실리콘 웨이퍼와의 반응성에 대해 연구하였다. 초순수내 오존의 용해도는 주입되는 오존의 농도와 초순수의 온도가 낮을수록 증가하였고 주입되는 오존의 농도에 정비례하여 증가하였다. 초순수내 오존의 반감기는 초순수내 오존의 용해농도와 초순수의온도가 낮을수록 증가함을 나타내었고 반응차수는 약 1.5로 계산되었다. 초순수의산화환원전위(redox potential)값은 오존 주입시 5분 이내에 포화되어 일정한 값을 나타내었고 주입되는 오존의 농도가 증가함에 따라 약간 증가하였다. HF처리된 실리콘 웨이퍼는 오존이 2ppm 이상 용해된 초순수에서 세정하였을 때 1분 이내에 접촉각이 10˚미만의 친수성 표면을 형성하였고 piranha 세정액(H2SO4과 H2O2의 혼합액)에 의해 형성된 자연산화막보다 오존이 주입된 초순수에 의해 형성된 산화막이 약간 더 두꺼움을 Spectroscopic Ellip-someter에 의해 관찰하였다. 오존의 농도가 1.5ppm에서 90초내에 계면활성제로 오염된 실리콘 웨이퍼를 piranha용액과 오존이 함유된 황산 그리고 오존이 함유된 초순수에서 세정시 오존이 함유된 초순수가 가장 탁월한 오염제거능력을 나타내었다.

HF 세정후 자연 산화막의 존재가 급속 열처리 장비를 이용, 아르곤 분위기에서 열처리할 때 티타늄 실리사이드 형성을 관찰하였다. 고분해능 단면 투과 전자 현미경 관찰 결과 기판 온도가 상온일 때 자연산화막(native oxide)이 존재함을 확인하였으며 기판 온도가 400˚C일 때는 실리콘 기판과 티타늄 박막의 계면 부위에서 자연산화막, 티타늄 및 실리콘이 혼합된 비정질층이 존재함을 확인하였다. 티타늄을 증착하는 동안 기판 온도를 400˚C로 유지했을 때는 C54~TiSi2상이 형성되는데 요구되는 급속 열처리(Rapid Thermal Annealing : RTA)온도가 기판 온도를 상오느로 유지 했을 때보다 100˚C정도 감소함을 확인하였다. 이 같은 결과는 산소불순물을 함유한 비정질 층이 핵생성 자리를 제공하여 이 상의 형성이 촉진된다는 사실을 말한다. 기판온도 400˚C에서 형성된 티타늄 실리사이드막의 경우 비저항 μΩcm임을 확인하였다.

대부분의 시설원예 농가에서 사용하고 있는 플라스틱 온실의 외부피복용 필름은 경시적 변화에 따라 광투과율이 점차 낮아져 작물의 생산성을 크게 감소시키는 원인이 된다. 최근 강도면으로는 3~5년 수명의 필름을 광투과율의 저하 때문에 매년 교체하여 경제적인 손실은 물론 폐비닐 등 환경문제의 발생도 크다. 따라서 본 연구는 플라스틱 온실의 필름을 세척함으로써 광투과율을 회복시키는 세척장치를 개발하기 위한 기초자료를 얻기 위하여 수행되었다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 플라스틱 온실의 피복재로 사용되는 필름의 광투과율은 경시적인 변화에 따라 점차 낮아져 EVA필름의 경우 설치전의 93.3%에서 10개 월이 경과하면 78.4%, 32개월 경과후에는 69.7%로 현저하게 저하된다. 2. 필름을 세척할 경우 물세척보다 세제를 사용하는 것이 5% 정도 세척효과가 좋았으며 또한 세제도 환경을 고려하여 중성세제를 사용하는 것이 바람직하다. 3. 브러쉬의 회전속도를 120rpm, 250rpm, 350rpm으로 변화시켰을 때 세제의 농도가 옅을 경우는 회전속도가 빠를수록 세척효과가 증가하나 세제의 농도가 짙을 경우는 회전속도에 따른 세척효과의 차이가 보이지 않았다. 4. 세제의 농도를 물과 1:1,000, 1:500, 1:100으로 혼합하여 사용하였을 경우 농도가 짙을수록 세척효과가 증가하는 경향을 나타내지만 1:500과 1:100의 경우 세척효과는 1% 이내로 세척효과의 차이를 보이지 않아 경제적인 면을 고려하여 1:500의 세척 농도가 적당하다고 판단된다. 5. 필름면에 접촉하는 디스크의 직경이 클수록 필름의 파괴하중은 증가하며 필름이 원상회복하는 안전하중은 36개월 사용한 EVA필름의 경우 디스크의 직경을 100mm, 200mm, 300mm로 변화시켰을 때 각각 7.5kg, 12.5kg, 20kg으로 선형적인 증가경향을 나타내며 이로써 세척장치의 한계하중을 설정할 수 있다.

The field of printing use to pressurization ink using screen gassamer that is called screen printing. Existing cleaning solvent using screen printing are the organic solvents including aromatic compounds carried with poisonous and stench. Besides, cleaning method of current screen printing are for the most part mixed cleaning method of dipping and polish. Using 1,1,1-TCE, CFC-113 alternative system cleaning solvent be substituted for existing cleaning solvent against screen printing ink measured the cleaning efficiency according to gravimetric analysis method and property change of gassamer according to Image Analyzer. Also, Cleaning process system carry with excellent cleaning efficiency studied which was proposed new cleaning process including ultrasonic and vibration cleaning process be substituted for existing mixed cleaning method of dipping and polish.

반도체 소자가 고집적화 됨에 따라 단위공정의 수가 증가하게 되었고 동시에 실리콘 기판의 오염에 대한 문제가 증가하였다. 실리콘 기판의 주 오염물로는 유기물, 파티클, 금속분순물 등이 있으며 특히, Cu와 Fe과 같은 금속불순물은 이온주입 공정, reactive ion etching, photoresist ashing과 같은 실 공정 중에 1011-1013atoms/㎤정도로 오염이 되고 있다. 그러나 금속불순물 중 Cu와 같은 전기음성도가 실리콘 보다 큰 오염물질은 일반적인 습석세정방법으로는 제거하기 힘들다. 따라서 본 연구에서는 Cu와 Fe과 같은 금속불순물을 제거할 목적을 건식과 습식 세정방법을 혼합한 UV/ozone과 HF세정을 제안하여 실시하였다. CuCI2와 FeCI2 표준용액으로 실리콘 기판을 인위적 오염한 후 split 1(HF-only), split 2 (UV/ozone+HF), split 3 (UV/ozone + HF 2번 반복), split 4(UV/ozone-HF 3번 반복)를 실시하였고 TXRF(Total Reflection X-Ray Fluorescence)와 AFM(Atomic Force Microscope)으로 금속불순물 제거량과 표면거칠기를 각각 측정하였다. 또한 contact angle 측정으로 세정에 따른 표면상태도 측정하였다. TXRF 측정결과 split 4가 가장 적은 양의 금속불순물 잔류량을 보였으며 AFM 분석을 통한 표면거칠기도 가장 작은 RMS 값을 나타내었다. Contact angle 측정 결과 UV/ozone 처리는 친수성 표면을 형성하였고 HF처리는 소수성 표면을 형성하였다.

Many alternatives to Trichlorothane & Trichlorotrifluoroethane mainly used as cleaning solvent for industrial parts are developed and commercialized because the solvent is scheduled to phaseout after 1996. Considering there are many kinds of parts and contaminants in all parts cleaning, It is essential to investigating the characteristics and performance of the alternatives prior to use. For the contaminant of a standard oil, waters, hydrocarbon and halogen parts which are the comercially available and promising alternatives were experimented at the same condition of Trichlorothane & Trichlorotrifluoroethane to check the cleaning performance. Overally, the removal efficiency of halogen solvent parts was better than that of hydrocarbon or waters parts for removing the standard oil used in this experiment.

반도체 소자가 점점 고집적회되고 고성능화되면서 Si 기판 세정 방법은 그 중요성이 더욱 더 커지고 있다. 특히 ULSI급 소자에서는 세정 방법이 소자 생산수율 및 신뢰성에 큰 영향을 끼치고 있다. 본 연구에서는 HF-last 세정에 UV/O3과 SC-1 세정을 삽입하여 그 영향을 관찰하였다. 세정 방법은 HF-last 세정을 기본으로 split 1(piranha+HF), split 2(piranha+UV/O3+HF), split 3(piraha+SC-1+HF), split 4(piranha+(UV/O3+HF) x3회 반복)의 4가지 세정 방법으로 나누어 실험하였다. 세정을 마친 Si 기판은 Total X-Ray Fluorescence Spectroscopy(AFM)을 사용하여 표면거칠기를 측정하였다. 또한 세정류량을 측정하고, Atomic Force Microscopy(AFM)을 사용하여 표면거칠기를 측정하였다. 또한 세정후 250Å의 gate 산화막을 성장시켜 전기적 특성을 측정하였다. UV/O3을 삽입한 split 2와 split 4세정방법이 물리적, 전기적 특성에서 우수한 특성을 나타냈고, SC-1을 삽입한 split 3세정 방법이 표준세정인 split 1세정 방법보다 우수하지 못한 결과를 나타냈다.

본 연구에서는 GaAs 소자제작 및 epi-layer 성장 공정에 있어 이용되어지는 HCI, H3PO4, 탈이온수(de-ionized water:DIW)를 통한 습식제정후 공기중 노출에 따른 오염을 최소화하여 표면상태 변화를 진성적(intrinsic)으로 관찰하고자 모든 세정처리를 아르곤 가스(argon gas)로 분위기가 유지되는 glove box에서 수행하였으며, 표면조성 및 결합상태 변화에 대한 관찰은 X-선 광전자 분광기(X-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 이루어졌다. 고진공하에서 GaAs를 벽개하여 관찰함으로써 Ga이 대기중 산소이온과 우선적으로 결합함을 알 수 있었고, 이런 GaAs 표면의 반응성에 대한 고찰을 바탕으로 습식세정에 따른 화학반응 기구가 제시 되어졌다. HCI 및 H3PO4/DIW/HCI처리후 CI-이온의 Ga 이온과의 반응에 의한 Ga-CI결합의 형성과 As 산화물의 높은 용해도에 따른 As 산화물의 완전한 제거 및 식각전 초기(bare)GaAsvyaus에 존재하는 원소(elemental)As 상태의 식각후 잔류가 관찰되어졌다. 또 HCI, H3PO4/DIW/HCI 처리하고 DIW로 세척후 표면상태 변화를 관찰한 결과, DIW처리에 의해 elemental As 상태가 증가함을 알 수 있었다.

반도체 세정공정에서 염기성 세정액(SCI, Standard cleaning 1, NH4OH + H2O2 + H2O)은 공정상 발생되는 여러 오염물 중 파티클의 제거를 위해 널리 사용되고 있는데, SCI 조성중 NH4OH양에 따라 세정 중 실리콘의 식각속도를 증가시킨다. 이 연구에서는 SCI 세정이 CZ(Czochralski)와 에피 실리콘 기판 표면에 미치는 영향을 단순세정과 연속적인 산화-HF 식각-SCI 세정공정을 통해 관찰되었다. CZ와 에피 기판을 80˚C의 1 : 2 : 10과 1 : 1 : 5 SCI 용액에서 60분까지 단순 세정을 했을 때 laser particle scanner와 KLA사의 웨이퍼 검색장치로 측정된 결함의 수는 세정시간에 따라 변화를 보이지 않았다. 그러나 CZ와 에피 기판을 10분간 SCI 세정후 900˚C에서 산화 HF식각공정을 4번까지 반복하였을 때 에피 기판 표면의 결함수는 감소하는 반면에 CZ기판에서는 직선적으로 증가하였다. 반복적인 산화-HF 식각-XCI 세정공정을 통해 생성된 CZ기판 표면의 결함은 크기가 0.7</TEX>μm 이하의 pit과 같은 형상을 보여주었다. 이들 결함은 열처리 중 CZ 기판내와 표면에 산화 석출물들이 형성, 반복적인 HF 식각-SCI 세정공정을 통해 다른 부위에 비해 식각이 빨리 일어나 표면에 생성되는 것으로 여기어 진다.

Gate oxide의 특성은 세정공정에서 사용된 last세정용액에 큰 영향을 받는다. Standard RCA, HF-last, SCI-last, and HF-only 공정들은 gate oxidation하기 전 본 실험에서 행해진 세정공정들이다. 세정공정을 마친 Si기판들은 oxidation furnace에서 900˚C로 thermal oxidation공정을 거치게 된다. 100Å의 gate oxide를 성장시킨 후 lifetime detector, VPD, AAS, SIMS, TEM, 그리고 AFM고 같은 분석장비를 이용하여 oxide의 특성을 평가했다. HF-last와 HF-only 공정에 의해 금속 불순물들이 매우 효과적으로 제거됐음을 알 수 있었다. Oxide의 표면 및 계면 형상은AFM과 TEM 측정을 통하여 관찰하였다. 표면거칠기는 SCI 세정용액을 사용한 splits 실험에서 불균일함이 관찰되었고 HF-only세정공정을 거친 시편 및 계면이 가장 smooth했다.

Alkaline cleaning agent(ACA) was prepared by blending of POE(4)octadecylmine(S-204), Na2CO3, sodium orthosilicate(Na-OSi). Tetronix T-701(T-701), and MJU-100A. The physical properties of ACA tested with steel specimen showed the following results. The cleaning powers of ACA-6(S-204 80g/Na2CO3, 160g/Na-OSi, 80g/T-701, 60g/MJU-100A, 20g mixture) for press-rust preventing oil was 98% and 99% degreasing at 2wt%, 70℃ and 90℃, respectively : for quenching oil, the cleaning power of ACA-6 was 95% degreasing at 2wt% and 70℃. From these results, it was ascertained that ACA-6 exhibited a good cleaning power. Foam heights measured immediately after foaming by Ross & Miles method and Ross & Clark method at 3wt%. 60℃ were 17mm and 40mm, respectively. As the result, ACA-6 was proved a good low foaming cleaning agent.

This paper presents a rope modeling and verification for the robotic platform of the wall cleaning robot (ROPE RIDE). ROPE RIDE has the characteristics of climbing up and down using a rope fixed on the roof like traditional workers. In order to perform a stable operation with a wall cleaning robot, it is necessary to estimate the position of the robot in a vertical direction. However, due to the high coefficient of extension and nonlinearity of the climbing rope, it is difficult to predict the behavior of the rope. Thus, in this paper, the mathematical modeling of the rope was carried out through the preliminary experiment. Extensive experiments using different types of rope were used to determine the parameters of the constitutive equation of climbing ropes. The validity of the determined parameters of various ropes was verified through the experiment results.

최근 미세조류를 에너지원으로 활용하는 기술이 많은 관심을 받으면서 미세조류 고액분리 기술에 대한 연구가 진행 중이다. 미세조류 분리 기술에는 미세조류의 밀도차를 이용하여 분리하는 방법인 원심 분리법, 중력･응집 침전법, 부유선별법과 막 여과법이 있다. 그 중 막 여과법은 다른 공정에 비해 거의 모든 미세조류를 여과 할 뿐만 아니라 가장 간단한 구조로 초기비용이 적게 발생한다는 장점이 있다. 그러나 고밀도의 미세조류는 막오염(fouling)을 야기한다는 단점이 있다. 막 오염(fouling)은 처리수의 투과 수량을 감소시킬 뿐만 아니라 2차 적인 수질오염을 야기시킬 수 있다. 이에 따라 온도가 높은 유입수와 상대적으로 온도가 낮은 처리수의 온도차이로부터 발생하는 증기압 차이를 사용하는 막 증발법을 이용하고자 하였다. 막 증발법은 압력을 구동력으로 사용하는 일반적인 분리막 공정에 비해 온도차를 구동력으로 사용하기 때문에 유입수 중 입자성 물질의 막 표면으로의 물리적인 이송(convection)이 없으므로 막 오염(fouling)이 상대적으로 적게 발생한다는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 선행연구에서 도출한 공정인자를 이용하여 미세조류를 고액 분리에 따른 투과 성능 및 막 세정 효과를 분석하고자 하였다. 이를 위하여 세정 주기와 세정 방법이 막 회복 및 제거율에 미치는 영향을 살펴보고자 한다.

Membrane Bioreactor 공법(MBR process)은 기존 활성슬러지 공법에 분리막 공정을 적용하여 하수를 처리하는 고도하수처리공정이다. 분리막과 생물반응조를 결합해 생물반응조에서 하수가 처리되고 분리막에 의해 처리된 하수가 여과되어 과정이 이루어진다. MBR 공법의 장점으로 미생물 농도를 높게 유지해 처리 수질을 기존의 생물학적 처리장보다 향상 시킬 수 있고, 처리 수질을 향상시켜 처리수를 중수도로 이용가능하다. 하수를 재이용함으로써 현재 물 부족 상황에 대처하기 위한 방법 중 하수 재이용에 대한 현실적인 대안이 될 수 있다. 그러나 MBR 공정에서 분리막에 생기는 Fouling은 공정의 효율성을 떨어뜨리는 가장 큰 문제가 되고 있다. 현재 MBR 공정에서 발생하는 Fouling을 해결하기 위해 화학세정방법 및 계면활성제를 이용하고 있다. Rhamnolipid는 미생물로부터 생성되는 효소의 일종으로 화학적 계면활성제와 유사한 특성을 가진다. Rhamnolipid는 또한 생분해성으로 박테리아에 의해 무기물로 분해되어 환경에 대한 위해성과 독성이 거의 없으므로 환경복원에 유용하게 쓰일 수 있다. 따라서 본 연구에서는 MBR공정 운전에서 Rhamnolipid의 주입 방식과 투입량에 따른 분리막 세정 효과 및 막 오염 제어 가능성을 알아보았다.

반도체 소자가 초고집적화 되면서 제조 공정은 다양해지고 더욱 복잡해졌으며, 각 공정 후에는 많은 잔류물과 오염물이 웨이퍼 표면에 남게 된다. 따라서 이 잔류물과 오염물을 제거하는 세정공정은 반도체 공정에서 매우 중요한 과정 중 하나이다. 반도체 제조 공정은 약 400개 단계의 제조공정으로 이루어져 있으며 이들 중 적어도 20% 이상의 공정이 웨이퍼의 오염을 막기 위한 세정공정과 처리공정으로 이루어져 있다. 제조과정에서 발생하는 Water mark를 제거하기 위해 IPA(Iso propyl alcohol)를 사용하여 웨이퍼 표면을 세정 및 건조하는데, 공정 후 배출되는 IPA 폐액의 경우 그 독성으로 인해 미생물이 사멸되어 기존의 처리방법으로는 처리가 어려우며, 이를 폐기물로 위탁 처리하고 있다. IPA 세정공정에서 배출되는 폐액의 IPA농도는 30% 수준으로 기존 증류법을 통한 증발농축으로 IPA를 농축하는데 많은 Utility 비용이 소요된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 IPA를 95%이상 고농도로 농축하기 위해 분리막을 이용한 증기투과 공정을 설계하였고, Lab scale 장치에서 다음과 같은 조건(공급 IPA 농도 30%, 조작온도 130℃, 유량 3kg/hr)에서 IPA 농도는 99% 수준으로 나타났다. 이를 토대로 Scale-up화하여 Pilot scale 장치에서 공급 IPA 농도, 온도, 유량 등의 운전인자를 변화시켜 IPA를 95%이상으로 농축하기 위한 최적조건을 도출해 보고자 하였다.

Sand casting is extensively applied both ferrous and non-ferrous metal foundries. Thus tremendous amount of Used Foundry Sand (UFS) is being produced in foundry industry. In this regard, it is required to establish appropriate recycling method of UFS. In order to verify effect of recycling number of cleaning solution, the properties of Regenerated Foundry Sand (RFS) were investigated. UFS was produced in controlled condition using inorganic binder and treated by wet recycling method. Optimized recycling condition which removes binder from sand grains to a sufficient degree was set and UFS was recycled in that manner. Removal efficiency of binder was examined using ion chromatography analysis of used cleaning solution and X-ray fluorescence spectroscopy analysis of RFS. Particle size distribution was investigated by sieve analysis test and surface morphology of RFS was also investigated by using scanning electron microscope.

In this paper, we introduce the pipe cleaning robot developed to clean the gas impurities of the iron manufacturing equipments. The pipe cleaning robot is composed of two driving modules and one cleaning module. 2-DOF joint units were developed for connections among the modules. To maximize the traction power of the driving parts, it became caterpillar type. The extension links have been developed to maintain the traction force in case the pipe inner diameters change. Three cleaning modules were developed for the effective cleaning in the pipe. The driving and cleaning performance tests of the pipe cleaning robot were proceeded in the field of the iron manufacturing equipments.

The resistance in series model has been frequently used for determination of various filtration resistance to correctly understand the membrane fouling behaviour in MBR (membrane bio-reactor) for wastewater treatment. The cake layer resistance (Rc) which is commonly determined by calculation of flux dataset that are obtained empirically before and after removing the cake layer on membrane surface. However, the calculated Rc values are very dependent on the cleaning methods adapted for removal of cake layer. This study investigated how the various cleaning options affect Rc. Seven different cleaning methods were employed: i) ultrasonication (100 W, 10 min), ii) ultrasonication (200 W, 60 min), iii) ultrasonication (400 W, 120 min), iv) water rinsing in a shaker (100 rpm, 10 min), v) water rinsing in a shaker (300 rpm, 60 min), vi) water rinsing, vii) sponge scrubbing. For the hydrophilic PES membrane, the cake layer removal efficiencies ranged from 64% to 10%, indicating that the removal of cake layer was highly dependent on the cleaning options. For the hydrophobic PVDF membrane, the cake layer removal efficiencies ranged from 79% to 97%. Consequently, a standardized method for cake layer removal to determine cake resistance (Rc) is needed for correct interpretation of the fouling phenomena.

본 연구에서는 선박에서 발생하는 대기오염물질을 처리하기 위해 사용되는 습식 스크러버를 이용한 배기가스 세정시스템(EGCS: Exhaust Gas Cleaning System)에서 발생되는 폐수를 재이용 할 수 있는 순환시스템을 개발하기 위해 진행되었다. 선박 배기가스 DePM, DeSOx 순환처리장치 (Recycle system)의 세정수의 입자성물질과 분산유를 효과적으로 제거할 수 있는 수 처리 시스템을 개발한 결과 원심 분리형 Purifier만으로는 미세한 분산유의 처리가 어렵다는 결과가 도출되어 원심분리형 Purifier 후처리로 유수분리 경사 분리판을 이용한 유 수분리기의 일종인 Coalescer를 본 시스템에 적용하였다. Coalescer는 2차 분산 상태의 에멀젼화 된 미세 기름입자를 합착시켜 분리하는 기술 이다. 선박 배기가스 DePM, DeSOx 순환처리장치 (Recycle system)에서 배출되는 세정수를 Purifier와 Coalescer를 이용하여 처리한 결과 입자성물질은 55% 분산유는 유입수 대비 99%이상 처리되는 것을 확인하였다. 따라서 선박 대기오염 저감을 위한 습식세정탑 시스템에 본 세 정수 처리시스템을 도입하면 세정수로서 재사용이 가능하다고 판단된다.