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개 요 |
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모든 액체에는 그 액체와 접하고 있는 기체와 같은 성분의 기체 분자가 일정하게 녹아있습니다.
즉, 이런 액체 중에 용존되어 있는 기체분자를 헨리의 법칙과 달턴의 분압의 법칙을 기본으로 제거하는 것이 탈기입니다.
또한 밀폐된 약액TANK내의 약액을 질소(N2 ) 가압 으로 압송되어지는 과정에서 많은 질소 기체가 용해됩니다.
이러한 약액은 레귤레이터나 피팅등을 거치면서 마이크로 버블이 기포화 되어 웨이퍼 상에서 여러가지불량의 원인이 됩니다.
그 원인을 미연에 방지하고자 30~40ppm의 기체 농도를 탈기 시스템을 통해 낮춰 불량을 최소화 합니다. |
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탈기원리 |
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탈기란? 물속에 용존해있는 기체（O2,N2,etc)를 제거 하는 것. |
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어떤 원리로 탈기를 하는가? |
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물속에 용존 돼 있는 기체의 분압은 , 접촉하는 기상 중의 분압과 비례한다. 따라서, 기상의 분압을 내리면 물속에 용존 돼 있는 기체의분압을 내리는 일이 가능해진다. ( = 탈기) |
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분압 [partial pressure, 分壓 ]
혼합 기체를 만드는 각 성분 기체가 단독으로 원래의 혼합 기체와 같은 체적을 차지하고, 온도도동일한 경우에 나타내는 압력. 각 성분이완전 기체인 경우에는 “혼합 기체의 압력(=全壓)은 각 성분의 분압의 합과 같다"(달톤의 법칙)는 이론이 성립한다. |
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탈기방법 |
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막탈기법
물과 공기를 기체투과막을 이용해 격리,막을 통해서 수중의 용존기체를 제거시킴.기체투과막,진공펌프등 진공원(UTIL)이 필요하다. |
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어떤 원리로 탈기를 하는가? |
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반도체 현상 공정
현상액은주로 질소가압에 의해서 이송되므로 현상액 중에는 다량의 질소기체가 용존 되어 있습니다. 이 현상액이 배관의 밸브, 유랑계, 필터 등을 지나면서 압력의 변화에 의해 버블이발생하게 되고 웨이퍼 위로 토출됩니다. 이 버블이 패턴이나 Contact Hole위에 놓이게되면
그 자리는 현상이 되지 않아 불량이 됩니다. 특히 0.1um 대의 정밀가공이되고 있는 최근의 상황에서 Micro Bubble(마이크로버블)이 주는 악영향은 치명적일 수 있으므로 반드시 탈기를 하여야 합니다.
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도포제 공정
현상액과 마찬가지로 반도체 도포 공정에 사용되는 Photo Resist나 Thinner 용제 등도 노즐까지의 이송 과정에서 Micro Bubble(마이크로버블)이 발생하여 공정상의 여러 문제를 일으킵니다.
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반도체 세정 공정
웨이퍼의 세정 시에 초순수나 약액내의 버블이 웨이퍼 표면에 부착하여 세정효과를 떨어뜨릴 수 있으며, 용존산소의 경우에는 웨이퍼의 표면에 필요하지 않은 산화막을 형성하여 공정에 영향을 줄 수 있습니다.
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LCD 전 공정 분야, LCD 현상액의 재생(Recycle)공정, LCD 현상공정, LCD Color Filter의 도포공정
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빌딩배관 및 보일러 순환수 부식방지
빌딩, 보일러에서 급수관이나 온수관은 부식과 적수의 문제가 상시 이슈화되고 있습니다. 이 모두가 물속의 용존산소에 의해 배관이 부식되기 때문입니다.탈기시스템은 이러한 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 기존배관수명도 연장시킬 수
있습니다.
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식품업계
두부 제조, 곤약 제조, 밤 통조림, 삶은 콩 제조, 팥빙수, 우무, 절임류, 팩수, 팥 앙금 제조, 조리수, 다시 제조 스프, 어란의 착색 조림류 제조, 등의 공정에 사용하여 침투성 향상,, 효소활동 억제, 형태 유지 능력 증가, 가스 제거, 거품 제거 등의 식품에 이로운효과를
얻을 수 있습니다.
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프린터 잉크 토출 불량 방지
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기타 용존 기체의 영향을 받는 곳
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현상액 탈기장치 |
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본 장치는 반도체 포토리소그래피 공정 중 도포 공정에 사용하는현상액 중의 용존 기체를 제거하기 위한 현상액 탈기장치 입니다.
반도체 공정에서는 밀폐 용기에 현상액을 넣어 두고 질소(N2)가압을 하여 NOZZLE로 토출하는 압송방식을 채용하고 있는데, 이 가압 과정에서 현상액 중에는 많은 질소기체가 용해하여 약30~40ppm 정도의 농도가 됩니다.
이렇게 용해된 기체는 현상액이 압송되어 NOZZLE 밖으로 토출 되어 나올 때 용기내부와 대기 중의 압력의 차이에 의해 기포화 하게 됩니다. 이렇게 발생한 기포는 웨이퍼 상에서 여러 형태의 불량을 일으키는 큰 원인중의 하나가 됩니다.
본 현상액 탈기장치는, 고효율의 기체 투과막을 채용한 막식 탈기장치로서 중공사 탈기막을 모듈화 하고, 이 탈기모듈의 안쪽으로는 현상액을 통과시키며 바깥쪽을 진공으로 하여, 기체 분압의 차이에 의해 용존 기체가 모듈 밖으로 배출 되도록 하고 있습니다.
적용분야
반도체 제조공정 중 현상액 탈기가 필요한 공정 |
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용제 탈기장치 |
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본 장치는 반도체 포토리소그래피 공정 중에 사용하는 용제 중의 용존 기체를 제거하기위한 용제 탈기장치 입니다.
반도체 공정에서는 밀폐 용기에 용제를 넣어 두고 질소(N2)가압을 하여 NOZZLE로 토출하는 압송방식을 채용하고 있는데, 이 가압 과정에서 용제 중에는 많은 질소기체가 용해하여 약 30~40ppm 정도의 농도가 됩니다.
이렇게 용해된 기체는 용제가 압송되어 NOZZLE 밖으로 토출 되어 나올 때 용기내부와대기 중의 압력의 차이에 의해 기포화 하게 됩니다.
이렇게 발생한 기포는 웨이퍼 상에서 여러 형태의 불량을 일으키는 큰 원인중의 하나가 됩니다.
본 용제 탈기장치는, TEFRON TUBE 막을 이용하여 이것을 모듈화 하고, 이 탈기모듈의안쪽으로는 용제를 통과시키며 바깥쪽을 진공으로 하여, 기체 분압의 차이에 의해 용존 기체가 모듈 밖으로 배출 되도록 하고 있습니다.
적용분야
반도체 제조공정 중 유기용제의 탈기가 필요한 공정 |
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탈기장치의 적용 분야 (산업) |
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식품용 탈기 장치 효과
식품가공의 질적 차별화 선언!식품가공 용수 중에 녹아 있는 산소는 식품의 가공에 있어 악영향을 끼치고 있습니다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 것이 바로 탈기 장치입니다. |
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1 침투성, 흡수성 개선
침투성 : 곡물, 야채, 과일, 육류 조직 내로 신속하고 균일하게 침투 및 흡수되어 불림,숙성,액기 추출등의 효과를 증대 시킵니다. |
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2 가공, 조리 시간의 단축
식품 조직 내의 재료 속에 신속히 흡수되어 가공도 신속히 이루어져 시간이 단축됩니다. |
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3 조직 보존
공기(산소)는 가열하면 팽창하게 되어 조직을 파괴합니다. 하지만 탈기수를 사용하면 조직파괴가 없이 조리가 가능하며 원형 보존 및 영양분 손실도 방지됩니다.문제를 해결할 수 있는 것이 바로 탈기 장치입니다. |
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4 산화(부패)방지
지방질, 단백질 등의 산화가 억제되고 발효에 유리하며 색의 변화가 없고 보존성이좋아집니다. |
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5 염소성분의 제거
염소성분으로 된 염소나 곰팡이 냄새, 흙 냄새 등의 다른 냄새 맛을 포함해서 각종 유기물을 제거하기 때문에 가공 시의 식품 손상을 방지하여 식품 본래의 맛을 뽑아낼 수 있습니다. |
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탈기수에 의한 쌀밥의 품질 개선 효과 <연구자료> |
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보습성, 점탄성이 좋아 광택이 있는 밥이 되며 밥의 감칠맛 성분의 하나인 환원당 함량이 높아집니다.
또한 전분, 단백질, 지방질 등의 산화 미립 파괴 억제가 가능하며 불림공정이없어도 미립내분에 급속히 흡수되어 열전도가 우수해지므로 원형보전이 가능합니다. |
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| 적용분야 |
효과
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| 두부제조 |
대두에 침투가 빨라지며, 대두 내분의 효소의 활동을 늦춘다. 떫은맛, 콩의 형태를 오랫동안 유지 할 수 있으면 종전보다 저온침투가 가능지고 또한 가공수확량이 좋아진다. |
곤약제조
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곤약분과 물의 화합반응의 차이가 종전제품에 비해, 더 말랑해지며, 탄력이 좋아진다. |
밤 통조림
삶은콩제조
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식재료 안의 가스를 제거하여 삶을 때 발생하는 원재료의 손상을 방지한다.
중량증가. 가공에 이용되는 에너지 감소 |
| 우무 |
투명도가 높아진다. |
| 저림류 |
식재료에 침투성 향상, 상온에서 식재료의 가스를 제거 가능하며 육수를 제조할 때 조미료가 빠르게 용해된다. |
| 팩수 |
속의 기체를 제거한 후 식재료를 진공패킹하여 가열살균 처리할 때 발생하는 거품이 적어진다. |
| 조리수 |
탈취, 침투성향상, 산화방지등등 다랑어, 다시마등 육수를 만들 때 맛이 진해짐. 차의 향이 좋아짐
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| 다시제조 |
거품의 발생 방지, 산화방지. 저온에서 다시마 육수가 가능, 육수를 낸 후 남은 다시마의 부스러짐이 적어지며, 생산성이 향상 된다.
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| 어란의 착색 |
침투성 향상, 연어알, 명란등에 착색하는 시간이 줄어든다.
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| 조림류 |
침투성 향상, 기포발생방지. 식재료의 부서짐이 적고, 조림성이 향상
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밀가루
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반죽시에 공기에 의한 기포가 없어 면발이 찰지고 쫄깃해지며 원형이 잘보존되고 변질이 없다. 유통기한 연장된다.
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육수제조
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육류, 뼈, 야채류의 조직내부에 깊숙하고 신속하게 침투되어 각재료 고유의 맛을 우러낸다. 보존기간이 오래 지속된다.
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쌀밥제조
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보습성과 점탄성이 좋아져 광택이 있는 밥이 된다. 전분, 단백질, 지방질등의 산화가 억제된다. 산화가 억제되므로 보존기한, 유통기한이 연장된다.
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식재료 조리 개선 효과 및 고품질화가 가능합니다. |
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중공사막을 사용함으로써 실시간 공급이 가능합니다. |
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맞춤 설계가 가능하여 많은 용도의 요구를 수용할 수 있습니다. |
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사용자가 원하는 옵션 추가가 가능합니다. |
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빌딩배관 및 보일러 순환수 부식방지 |
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당사의 탈기 장치는 빌딩건물이나 아파트 등의 배관 부식방지와 급수, 급탕의 적수 방지용으로 개발 된 것입니다.
각종 빌딩건물이나 아파트 등의 급수배관, 급탕배관의 부식과 적수의 문제는 사회적으로도 큰 문제가 되고 있습니다. 이에 대한 대책은 각 방면에서 검토 실시되고 있지만 현 시점에서는 모두 만족할 만한
공법은 없습니다. 이전부터 실시하고 있는 파이프 갱생공법은 많은 비용과 장기간의 공사기간이 소용되어 바쁜 현시대에는 적합한 공법이라고 할 수 없습니다. 또 급수 중에 방청약제를 주입하는 방법이 있습니다만 깨끗한 물에 약제를 넣는다는 것이 누구에게든지
저항감을 갖게 합니다.
배관 부식방지용 탈기 장치는 부식의 최대 요인인 급수중의 산소를 효과적으로 제거하여 적수 및 부식을 방지 할 수 있습니다.
-효과
부식의 최대 요인인 산소를 제거함으로써 확실한 적수 및 부식방지가 가능합니다.
약품을 전혀 사용하지 않으므로 안심할 수 있습니다.
공사기간이 짧으면서도 적수방지 효과를 단기간에 기대 할 수 있습니다.
배관내의 용존산소를 제거함으로 기존 배관수명을 연장시킬 수 있습니다.
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철의 부식 |
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철은 물속에서 아래와 같은 반응에 의해 적수가 발생합니다.Fe + H2O + O2 → Fe(OH)2 ----------- 1
Fe(OH)2 + H2O + → Fe(OH)3 ---------- 2
여기에서 Fe(OH)₂(수산화 제1철)은 무색에서 엷은 녹색의 부드러운 녹이고 Fe(OH)₃(수산화 제2철)은 붉은 색의 부드러운 녹입니다. 그리고, Fe2O3 는 고형의 붉은 녹입니다.
-탈기수의 부식방지작용
상기의 1, 2는 산소가 반응에 관여하고 있으므로 산소가 계속하여 공급되면 1, 2의 반응은 계속되며, 거꾸로 물속의 산소를 감소시키게 되면 반응이 늦어지게 되고 부식도 진행하지 않게 됩니다.
그렇게 되면 붉은 녹의 발생량이 저감되므로 적수도 저감되게 됩니다.
수중의 용존산소 농도와 부식과의 관계는 위의 [표1]에 잘 나타나 있습니다.
[표1]에서 보면 탈기수의 부식방지효과는 매우커서 0.5ppm 정도까지 탈기하게 되면 60℃의 온수의 경우 90%이상, 보통의 수도수에서는 약 70% 부식량이 감소하는 것을 알 수 있습니다.
이로써 당사의 탈기 장치가 급수계 및 급탕계에 있어 배관의 부식방지, 적수방지 효과가 있는 것을 확인할 수 있습니다.
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탈기수에 의한 부식방지 메커니즘 |
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적수는 주로 콜로이드상의 녹이지만 부유녹 이라고도 하며 물에 유실되기 쉬운 상태의 것을 말합니다. 반면, 용존 산소가 적은 물은 녹에 대하여 환원작용이 있어 붉은 녹을 검은 녹으로 변화시킵니다 .
검은 녹은 비교적 안정된 철로서 유실되기 어려운 상태이며. 또 동시에 물과의 접촉을 차단하여 철을 부식으로부터 보호하는 작용을 합니다. 따라서 적수가 문제가 되어 있는 건물에서는 탈기장치가 큰 위력을 발휘하여 부식과 적수를 방지할 수 있습니다.
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