KR20190030260A - 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마이크로-나노 복합 구조의 나노 기공 내에 흡습성 물질이 수용되고, 결빙 지연층이 형성됨으로써 금속 기재의 표면에 결빙을 지연시킬 수 있을 뿐만 아니라, 결빙 지연층의 표면상에 결빙이 진행될 경우 나노 기공 내에 수용된 흡습성 물질에 의하여 표면의 얼음 접착력이 최소화되어 표면에 형성된 얼음이 쉽게 탈착되는 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 금속 기재의 표면에 마이크로 단위의 요철로 형성된 마이크로 구조층과, 상기 마이크로 구조층에 형성된 나노 기공과, 상기 마이크로 구조층 표면에 형성된 결빙 지연층과, 상기 나노 기공 사이에 수용되는 흡습성 물질을 포함하며, 상기 나노 기공은 상기 마이크로 구조층의 평탄면 및 측면에 대하여 수직한 방향으로 형성되고, 상기 결빙 지연층의 두께는 1nm 내지 20nm이며, 상기 흡습성 물질은 상기 결빙 지연층의 표면에 결빙이 시작되는 경우, 상기 나노 기공으로부터 배출되어 흡습성 물질 막을 형성함으로써 상기 결빙 지연층 표면과 얼음 간의 접착력을 감소시켜 상기 결빙 지연층으로부터 상기 얼음을 탈착시키는 것을 특징으로 하는 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물을 제공한다.
이를 위하여, 본 발명은 금속 기재의 표면에 마이크로 단위의 요철로 형성된 마이크로 구조층과, 상기 마이크로 구조층에 형성된 나노 기공과, 상기 마이크로 구조층 표면에 형성된 결빙 지연층과, 상기 나노 기공 사이에 수용되는 흡습성 물질을 포함하며, 상기 나노 기공은 상기 마이크로 구조층의 평탄면 및 측면에 대하여 수직한 방향으로 형성되고, 상기 결빙 지연층의 두께는 1nm 내지 20nm이며, 상기 흡습성 물질은 상기 결빙 지연층의 표면에 결빙이 시작되는 경우, 상기 나노 기공으로부터 배출되어 흡습성 물질 막을 형성함으로써 상기 결빙 지연층 표면과 얼음 간의 접착력을 감소시켜 상기 결빙 지연층으로부터 상기 얼음을 탈착시키는 것을 특징으로 하는 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물을 제공한다.
Description
본 발명은 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마이크로-나노 복합 구조의 나노 기공 내에 흡습성 물질이 수용되고, 결빙 지연층이 형성됨으로써 금속 기재의 표면에 결빙을 지연시킬 수 있을 뿐만 아니라, 결빙 지연층의 표면상에 결빙이 진행될 경우 나노 기공 내에 수용된 흡습성 물질에 의하여 표면의 얼음 접착력이 최소화되어 표면에 형성된 얼음이 쉽게 탈착되는 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 발수성이란 물에 젖기 어려운 성질을 뜻하는 것이며, 초발수성이란 해당 분야에서 고체의 표면에 접촉한 물의 접촉각이 150° 이상인 경우로 정의된다.
최근에 물에 대한 접촉각이 150° 이상을 가지는 초발수성 표면은 기본적인 연구 및 실제적인 응용의 중요성 때문에 상당한 관심을 끌어왔다. 초발수성 (superhydrophobicity)은 물체의 표면이 물에 극히 젖기 어려운 물리적 특성을 말한다.
예를 들어, 식물의 잎, 곤충의 날개 또는 새의 날개는 외부의 어떠한 오염물질이 특별한 제거 작업 없이 제거되거나 처음부터 오염이 되지 않게 하는 특성을 지니고 있다. 이것은 식물의 잎, 곤충의 날개, 새의 날개 등이 초발수성을 지니고 있기 때문이다.
젖음성(wettability)은 고체 재료의 주요 표면 특성이고, 이것은 화학적 조성 및 기하학적 마이크로/나노 구조 둘 다에 의해 주로 지배된다. 젖음성 표면은 기름-물 분리, 반사 방지, 생체 유착 방지, 점착 방지, 오염방지, 자기 세정, 유체 난류 억제, 결빙 지연 및 결빙 방지 등과 같은 다양한 분야에서 잠재적 응용성으로 인하여 많은 주의를 끌어왔다.
한편, 알루미늄은 열 및 전기전도도가 우수하고 가벼울 뿐만 아니라 구리보다 가격이 저렴하고 가공성이 우수하여 많은 산업 분야에서 광범위하게 사용되고 있다.
따라서, 최근 알루미늄을 이용한 초발수성을 가지는 표면이 제작되고 있으며, 알루미늄 표면에 초발수 성질을 발현하는 물질의 코팅을 함으로써 알루미늄 표면에 초발수성을 부여한다.
그러나 상술한 초발수 성질을 알루미늄 표면에 부여하여 결빙을 방지하는 표면을 구현하여도 일정 시간이 지나면 결빙이 시작되며, 이러한 경우에는 일반적으로 화학물질의 사용 또는 가열을 통하여 표면에 형성된 결빙층을 제거한다.
이렇게 화학물질을 사용하여 결빙층을 제거하는 경우에는 화학물질에 의하여 발수층 표면이 훼손될 수 있을 뿐만 아니라 주변 환경이 오염될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 가열을 통해 결빙층을 제거하는 경우에는 전기자동차와 같이 에너지 효율이 중요한 장치에 적용이 적합하지 않은 문제점이 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 마이크로-나노 복합 구조의 나노 기공 내에 흡습성 물질이 수용되고, 결빙 지연층이 형성됨으로써 금속 기재의 표면에 결빙을 지연시킬 수 있을 뿐만 아니라, 결빙 지연층의 표면상에 결빙이 진행될 경우 나노 기공 내에 수용된 흡습성 물질에 의하여 표면의 얼음 접착력이 최소화되어 표면에 형성된 얼음이 쉽게 탈착되는 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물 및 이의 제조 방법을 제공한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 금속 기재의 표면에 마이크로 단위의 요철로 형성된 마이크로 구조층과, 상기 마이크로 구조층에 형성된 나노 기공과, 상기 마이크로 구조층 표면에 형성된 결빙 지연층과, 상기 나노 기공 사이에 수용되는 흡습성 물질을 포함하며, 상기 나노 기공은 상기 마이크로 구조층의 평탄면 및 측면에 대하여 수직한 방향으로 형성되고, 상기 결빙 지연층의 두께는 1nm 내지 20nm이며, 상기 흡습성 물질은 상기 결빙 지연층의 표면에 결빙이 시작되는 경우, 상기 나노 기공으로부터 배출되어 흡습성 물질 막을 형성함으로써 상기 결빙 지연층 표면과 얼음 간의 접착력을 감소시켜 상기 결빙 지연층으로부터 상기 얼음을 탈착시키는 것을 특징으로 하는 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물을 제공한다.
본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물에 있어서, 상기 금속 기재는 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물에 있어서, 상기 마이크로 구조층은 동일하거나 상이한 평탄면 및 측면이 연속되어 있고, 상기 평탄면의 수평 방향 길이는 500nm 내지 5㎛일 수 있다.
본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물에 있어서, 상기 나노 기공의 지름은 10nm 내지 50nm일 수 있다.
본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물에 있어서, 상기 결빙 지연층은 불소(F)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물에 있어서, 상기 결빙 지연층은 폴리디메틸실록산을 포함할 수 있다.
또한, 상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물을 포함하는 항공기 부품을 제공한다.
또한, 상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물을 포함하는 열교환기를 제공한다.
또한, 상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 금속 기재를 산 용액으로 식각하여 상기 금속 기재 표면에 마이크로 단위의 요철로 구성된 마이크로 구조층을 형성하는 마이크로 구조층 형성단계와, 상기 금속 기재를 양극산화하여 상기 마이크로 구조층에 지름이 10nm 내지 50nm인 나노 기공을 형성하는 나노 기공 형성단계와, 상기 나노 기공 사이에 흡습성 물질을 수용하는 흡습성 물질 수용단계와, 상기 마이크로 구조층 표면에 결빙 지연층을 형성하는 결빙 지연층 형성단계를 포함하며, 상기 결빙 지연층의 두께는 1nm 내지 20nm이고, 상기 흡습성 물질 수용단계에서 상기 나노 기공에 수용된 상기 흡습성 물질은 상기 결빙 지연층의 표면에 결빙이 시작되는 경우, 상기 나노 기공으로부터 배출되어 흡습성 물질 막을 형성함으로써 상기 결빙 지연층 표면과 얼음 간의 접착력을 감소시켜 상기 결빙 지연층으로부터 상기 얼음을 탈착시키는 것을 특징으로 하는 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법에 있어서, 상기 금속 기재는 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법에 있어서, 상기 마이크로 구조층 형성단계와, 상기 나노 기공 형성단계 사이에 상기 금속 기재를 건조시키는 금속 기재 건조단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법에 있어서, 상기 결빙 지연층 형성단계에서 형성되는 상기 결빙 지연층은 불소(F)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법에 있어서, 상기 결빙 지연층 형성단계에서 형성되는 상기 결빙 지연층은 폴리디메틸실록산을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물 및 이의 제조 방법은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 마이크로-나노 복합 구조의 나노 기공 내에 흡습성 물질이 수용되고, 결빙 지연층이 형성됨으로써 금속 기재 표면이 결빙되는 것이 지연되고, 결빙 지연층의 표면상에 결빙이 진행될 경우 나노 기공 내에 수용된 흡습성 물질에 의하여 표면의 얼음 접착력이 최소화되어 표면에 형성된 얼음이 쉽게 탈착될 수 있는 이점이 있다.
둘째, 표면의 얼음 접착력이 최소화됨으로써 얼음 제거를 위한 화학물질 사용으로 인한 주변 환경 오염 문제를 개선하고, 열교환기에 형성되는 결빙층의 탈착이 용이해지므로 열교환기의 열전달 효율 저하를 방지할 수 있는 이점이 있다.
셋째, 금속 기재의 표면에 화학적 가공 및 침지방법을 통해 마이크로-나노 복합 구조를 형성하고, 흡습성 물질을 수용하며, 결빙 지연층을 형성함으로써 3차원이며, 대면적을 가지는 구조에 적용할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 물에 대한 접촉각을 촬영한 사진을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법에서 마이크로 구조층 형성단계와, 나노 기공 형성단계에 따른 금속 기재 표면의 확대 사진을 도시한 도면이다.
도 5는 도 3의 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법에서 결빙 지연층이 폴리디메틸실록산을 포함하는 경우, 결빙 지연층 형성단계에 소요되는 시간에 따른 결빙 지연층의 두께를 도시하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3의 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법 및 이에 따라 제작된 표면 구조물을 이용하여 결빙층을 분리하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 물에 대한 접촉각을 촬영한 사진을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법에서 마이크로 구조층 형성단계와, 나노 기공 형성단계에 따른 금속 기재 표면의 확대 사진을 도시한 도면이다.
도 5는 도 3의 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법에서 결빙 지연층이 폴리디메틸실록산을 포함하는 경우, 결빙 지연층 형성단계에 소요되는 시간에 따른 결빙 지연층의 두께를 도시하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3의 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법 및 이에 따라 제작된 표면 구조물을 이용하여 결빙층을 분리하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물을 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물을 마이크로 구조층(110), 나노 기공(120), 결빙 지연층(130) 및 흡습성 물질(140)을 포함한다.
먼저, 상기 금속 기재(100)는 알루미늄(Al)을 사용하고, 알루미늄(Al)은 열 및 전기전도도가 우수하고 가벼울 뿐만 아니라 구리보다 가격이 저렴하고 가공성이 우수하기 때문에 다양한 분야에서 활용할 수 있는 이점이 있다.
물론 상기 금속 기재(100)는 이에 한정되지 아니하며, 티타늄(Ti)을 사용할 수도 있다.
상기 마이크로 구조층(110)은 상기 금속 기재(100) 표면에 마이크로 단위의 요철로 형성되어 있으며, 상기 마이크로 구조층(110)은 평탄면(111)과 측면(112)을 포함하여 구성되고, 동일하거나 상이한 평탄면(111) 및 측면(112)이 연속되어 있으며, 상기 평탄면(111)의 수평 방향 길이는 500nm 내지 5㎛이다.
여기서, 측면(112)이 여러 높이를 가지는 평탄면(111) 사이를 연결하는 평면의 역할을 함으로써 상기 평탄면(111)과 측면(112)은 일정한 각도를 갖는다. 즉 상기 마이크로 구조층(110)은 다양한 크기의 평탄면(111)을 가지는 다층 요철구조로 구성되어 있는 것을 의미한다.
상기 나노 기공(120)은 상기 마이크로 구조층(110)의 표면에 형성되며, 10nm 내지 50nm의 지름을 가진다. 이때, 상기 나노 기공(120)의 지름이 상술한 범위를 크게 벗어나서 너무 작거나 너무 큰 경우에는 본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물이 가지는 초발수 성질을 구현하지 못할 수 있다.
이는 상기 나노 기공(120)의 지름이 과도하게 커지는 경우 이웃하는 나노 기공(120)이 병합될 수 있기 때문에 초발수 성질을 구현하는데 방해 요소가 된다.
또한, 상기 나노 기공(120)의 지름이 과도하게 작아지는 경우에는 초발수 성질을 향상시키기 위한 요소로 작용하지 못하게 되므로 상기 마이크로 구조층(110)만 형성될 때와 크게 차이가 없게 된다.
여기서, 상기 나노 기공(120)들은 상기 평탄면(111) 및 측면(112)의 표면에 대하여 실질적으로 수직인 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 나노 기공(120)들의 연장 방향이 상기 평탄면(111) 및 측면(112)의 표면에 대하여 실질적으로 수직이라는 의미는 90°의 각을 갖는다는 의미라기보다는, 상기 나노 기공(120)들이 상기 평탄면(111) 및 측면(112) 표면의 수평방향과는 구별되는 방향으로 연장됨을 의미한다.
상기 결빙 지연층(130)은 상기 마이크로 구조층(110)의 표면에 형성되어 상기 금속 기재(100)가 저온/고습 환경에 위치할 때 표면의 결빙을 지연시킨다.
상기 결빙 지연층(130)의 두께는 1nm 내지 20nm이고, 이에 따라 상기 나노 기공(120)의 입구는 상기 결빙 지연층(130)에 의하여 막혀 있지 않고 개방되어 있으며, 상기 나노 기공(120) 내부에 상기 결빙 지연층(130)이 실질적으로 형성되어 있지 않을 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 물에 대한 접촉각은 도 2에 도시된 바와 같이 약 160˚를 가지며, 이러한 초발수 성질에 따라 상기 금속 기재(100)는 결빙 지연의 역할을 수행할 수 있게 된다.
상기 결빙 지연층(130)을 구성하는 재질은 불소(F)를 포함할 수도 있고, 폴리디메틸실록산(PDMS: Polydimethylsiloxane)을 포함할 수도 있다.
상기 결빙 지연층(130)을 구성하는 재질이 불소를 포함하는 경우, 상기 금속 기재(100)를 불소를 포함하는 약액에 침지함으로써 상기 결빙 지연층(130)을 형성한다.
상기 불소를 포함하는 약액으로는 불소 함유 실란 화합물, 불소 함유 티올 화합물, 불소 함유 폴리머일 수 있다.
상기 결빙 지연층(130)이 폴리디메틸실록산을 포함하는 경우, 폴리디메틸실록산이 가지는 발수 성질에 의하여 상기 금속 기재(100)의 표면이 결빙을 지연시킬 수 있도록 한다.
이 경우, 오븐에 상기 금속 기재(100)와 경화된 폴리디메틸실록산 조각을 넣어 200℃ 내지 300℃의 온도로 1분 내지 3시간 가열하여 폴리디메틸실록산 조각을 증기화시키고, 증기화된 폴리디메틸실록산이 상기 금속 기재(100)에 물리 증착됨으로써 상기 결빙 지연층(130)이 상기 마이크로 구조층(110)의 표면에 형성된다.
상기 흡습성 물질(140)은 상기 나노 기공(120) 사이에 수용되어 상기 마이크로 구조층(110)의 표면에 얼음/서리가 형성되었을 때 상기 마이크로 구조층(110)과 상기 결빙층 간의 접착력을 감소시키며, 본 발명에 따른 흡습성 물질(140)은 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리아크릴 산(Polyacrylic acid)을 포함한다.
구체적으로, 상기 흡습성 물질(140)은 저온/고습 환경에서 상기 금속 기재(100) 주변 영역에 있는 수분에 의하여 팽창되어 상기 나노 기공(120) 밖으로 배출되며, 이 과정에서 흡습성 물질 막(미도시)을 형성하게 된다.
이때, 저온/고습 환경이 유지되면 상기 금속 기재(100) 표면에는 얼음/서리가 형성되는데, 실질적으로 얼음/서리는 상기 흡습성 물질 막 표면에 형성되는 것으로 상기 결빙 지연층(130) 표면과 상기 얼음 간의 접착력을 감소시켜 상기 결빙 지연층(130)으로부터 상기 얼음을 탈착시킨다.
즉, 상기 흡습성 물질(140)에 의하여 형성되는 흡습성 물질 막에 의하여 상기 결빙 지연층(130)과 상기 얼음 사이의 접착력이 감소되며, 이때 미세한 진동 또는 미세한 바람을 상기 금속 기재(100)에 가함으로써 상기 얼음이 상기 금속 기재(100)로부터 쉽게 탈착되도록 한다.
본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물은 항공기의 부품 또는 열교환기에 적용될 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물이 항공기에 장착되는 센서에 적용됨으로써 항공기가 비행함에 따라 저온/고습 환경에서 상기 센서에 결빙층이 형성되더라도 항공기 자체의 미세한 진동이나 비행에 의한 바람에 의하여 결빙층이 쉽게 탈착될 수 있다.
이에 따라 항공기의 센서가 정확한 센싱을 수행함으로써 더욱 안정적인 비행이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물이 열교환기에 적용되고, 구체적으로 전기자동차에 구비된 열교환기에 적용됨으로써 전기자동차의 구동에 따라 열교환기에 결빙층이 형성되더라도 자동차의 미세한 진동이나 주행에 의한 바람에 의하여 결빙층이 쉽게 탈착될 수 있다.
이에 따라 전기자동차의 주행을 위한 전기에너지를 열에너지로 변환하여 열교환기의 결빙층을 제거하는 과정을 생략할 수 있으므로, 전기에너지를 보다 효율적으로 사용할 수 있게 된다.
도 1 내지 도 6를 참조하여 본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법은 마이크로 구조층 형성단계(S100), 금속 기재 건조단계, 나노 기공 형성단계(S200), 흡습성 물질 수용단계(S300) 및 결빙 지연층 형성단계(S400)를 포함한다.
상기 마이크로 구조층 형성단계(S100)에서는 상기 금속 기재(100)를 산 용액을 이용하여 식각함으로써 도 4의 (a)와 같이 상기 금속 기재(100) 표면에 마이크로 단위의 요철로 구성된 마이크로 구조층(110)이 형성된다.
여기서, 상기 금속 기재(100)의 식각은 산 용액 내에서 약 10초 내지 약 10분 동안 수행될 수 있으며, 본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법에서는 1분 내지 5분 동안 수행되는 것이 바람직하며, 상기 마이크로 구조층 형성단계(S100)는 실온에서 수행될 수 있다.
상기 산 용액은 염산, 질산, 황산, 인산과 같은 임의의 무기산일 수도 있고, 유기 아세트산, 유기 술폰산, 과불화 카르복실산과 같은 임의의 유기산일 수 있으며, 또는 이들 중 둘 이상을 혼합한 혼합물일 수도 있다.
이들 산 용액은 그대로 사용될 수도 있고, 경우에 따라서는 물 등의 용매를 이용하여 희석되어 사용될 수도 있다. 상기 산 용액을 희석하여 사용하는 경우 각 물질의 특성에 따라 적절히 희석할 수 있는데, 예를 들면, 염산을 사용하는 경우 탈이온수와 약 1:1 내지 약 1:5의 범위에서 희석하여 사용할 수 있고, 본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조방법에서는 약 1:2로 희석하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 마이크로 구조층 형성단계(S100)에서는 상기 금속 기재(100)를 산 용액 내에 침지시켜 상기 금속 기재(100) 표면에 마이크로 구조층(110)을 형성하므로, 구조에 따라 개별적으로 설계되어야 하는 챔버가 반드시 필요하지 않고, 3차원 구조이며, 크기가 큰 금속 기재(100)에 대해서도 수행될 수 있다.
상기 금속 기재 건조단계는 상기 마이크로 구조층 형성단계(S100)에서 표면이 식각된 상기 금속 기재(100)를 탈이온수를 이용하여 세정한 후 건조시키는 것으로, 열에 의한 건조 또는 질소 고속분사에 의한 건조로 수행될 수 있고, 상기 금속 기재 건조단계는 선택적으로 수행될 수 있다.
상기 나노 기공 형성단계(S200)에서는 상기 금속 기재(100)를 양극산화하여 도 4의 (b)와 같이 상기 마이크로 구조층(110)에 지름이 10nm 내지 50nm인 나노 기공(120)을 형성한다.
상기 금속 기재(100)의 양극산화 방법은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있다. 예를 들면, 상기 금속 기재(100)를 황산 용액, 옥살산 용액, 시트르산 용액, 질산 나트륨 용액, 염화나트륨 용액, 크롬산 용액 또는 인산 용액 내에 침지시키고 금속 기재(100)를 양극으로 하여 전압을 인가한다.
상기 전압은 약 10V 내지 약 30V일 수 있다. 상기 양극 산화는 실온에서 약 1분 내지 약 30분 동안 수행될 수 있으며, 본 발명에 따른 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물 제조 방법에서는 약 3분 내지 약 25분 동안 수행되는 것이 바람직하다.
상술한 마이크로 구조층 형성단계(S100)와 마찬가지로, 상기 나노 기공 형성단계(S200)는 상기 금속 기재(100)를 양극산화하기 위한 용액 내에 침지시켜 상기 마이크로 구조층(110)에 나노 기공(120)을 형성하므로, 구조에 따라 개별적으로 설계되어야 하는 챔버가 반드시 필요하지 않고, 3차원 구조를 가지고 크기가 큰 금속 기재(100)에 대해서도 수행될 수 있다.
상기 흡습성 물질 수용단계(S300)에서는 상기 금속 기재(100)를 상기 흡습성 물질(140)에 침지시켜 상기 나노 기공(120) 사이에 흡습성 물질(140)이 수용되도록 한다. 여기서, 상기 흡습성 물질(140)은 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리아크릴 산(Polyacrylic acid)을 포함한다.
상기 결빙 지연층 형성단계(S400)에서는 상기 마이크로 구조층(110) 표면에 1nm 내지 20nm 두께의 결빙 지연층(130)을 형성하는 단계로, 상기 결빙 지연층(130)은 불소(F)를 포함할 수도 있고, 폴리디메틸실록산 (PDMS: Polydimethylsiloxane)을 포함할 수도 있다.
상기 결빙 지연층(130)이 불소를 포함하는 경우, 상기 결빙 지연층 형성단계(S400)에서는 상기 금속 기재(100)를 불소를 포함하는 약액에 침지함으로써 상기 결빙 지연층(130)이 형성된다.
또는, 상기 결빙 지연층(130)이 폴리디메틸실록산을 포함하는 경우, 상기 결빙 지연층 형성단계(S400)에서는 상기 금속 기재(100)와 경화된 폴리디메틸실록산 조각을 오븐에 넣고 200℃ 내지 300℃의 온도로 1분 내지 3시간 가열하여 폴리디메틸실록산 조각을 증기화시키고, 증기화된 폴리디메틸실록산이 상기 금속 기재(100)에 물리 증착됨으로써 상기 결빙 지연층(130)이 상기 마이크로 구조층(110)의 표면에 형성된다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 결빙 지연층(130)이 폴리디메틸실록산을 포함하고, 상기 결빙 지연층 형성단계(S400)가 230℃ 온도로 5분 지속된 경우 13.9nm 두께의 결빙 지연층(130)이 형성되고, 10분 지속된 경우 27.6nm 두께의 결빙 지연층(130)이 형성된다.
상기 결빙 지연층(130)의 구성 재질 및 방법은 이에 한정되지 아니하며, 1nm 내지 20nm 범위의 두께를 가질 수 있으며, 3차원 입체 구조 및 대면적 구조에 적용 가능하고, 상기 나노 기공(120)을 덮지 않도록 형성될 수 있는 결빙 지연층(130)이면 대체 가능하다.
상술한 단계를 거쳐 형성된 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 상기 흡습성 물질(140)은 저온/고습 환경에서 상기 금속 기재(100) 주변 영역에 있는 수분에 의하여 팽창되어 상기 나노 기공(120) 밖으로 배출되며, 이 과정에서 흡습성 물질 막을 형성하게 된다.
이때, 도 6에 도시된 바와 같이 저온/고습 환경이 유지되면 상기 금속 기재(100) 표면에는 얼음/서리가 형성되는데, 실질적으로 얼음/서리는 상기 흡습성 물질 막 표면에 형성되는 것으로 상기 결빙 지연층(130) 표면과 상기 얼음 간의 접착력을 감소시켜 상기 결빙 지연층(130)으로부터 상기 얼음을 탈착시킨다.
즉, 상기 흡습성 물질(140)에 의하여 형성되는 흡습성 물질 막에 의하여 상기 결빙 지연층(130)과 상기 얼음 사이의 접착력이 감소되며, 이때 미세한 진동 또는 미세한 바람을 상기 금속 기재(100)에 가함으로써 상기 얼음이 상기 금속 기재(100)로부터 쉽게 탈착되도록 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정한 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
100: 금속 기재
110: 마이크로 구조층
111: 평탄면
112: 측면
120: 나노 기공
130: 결빙 지연층
140: 흡습성 물질
110: 마이크로 구조층
111: 평탄면
112: 측면
120: 나노 기공
130: 결빙 지연층
140: 흡습성 물질
Claims (13)
- 금속 기재의 표면에 마이크로 단위의 요철로 형성된 마이크로 구조층;
상기 마이크로 구조층에 형성된 나노 기공;
상기 마이크로 구조층 표면에 형성된 결빙 지연층; 및
상기 나노 기공 사이에 수용되는 흡습성 물질;을 포함하며,
상기 나노 기공은 상기 마이크로 구조층의 평탄면 및 측면에 대하여 수직한 방향으로 형성되고,
상기 결빙 지연층의 두께는 1nm 내지 20nm이며,
상기 흡습성 물질은 상기 결빙 지연층의 표면에 결빙이 시작되는 경우, 상기 나노 기공으로부터 배출되어 흡습성 물질 막을 형성함으로써 상기 결빙 지연층 표면과 얼음 간의 접착력을 감소시켜 상기 결빙 지연층으로부터 상기 얼음을 탈착시키는 것을 특징으로 하는 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물. - 제1항에 있어서,
상기 금속 기재는 알루미늄(Al)을 포함하는 것을 특징으로 하는 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물. - 제1항에 있어서,
상기 마이크로 구조층은 동일하거나 상이한 평탄면 및 측면이 연속되어 있고,
상기 평탄면의 수평 방향 길이는 500nm 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물. - 제1항에 있어서,
상기 나노 기공의 지름은 10nm 내지 50nm인 것을 특징으로 하는 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물. - 제1항에 있어서,
상기 결빙 지연층은 불소(F)를 포함하는 것을 특징으로 하는 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물. - 제1항에 있어서,
상기 결빙 지연층은 폴리디메틸실록산을 포함하는 것을 특징으로 하는 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물. - 제1항의 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물을 포함하는 항공기 부품.
- 제1항의 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물을 포함하는 열교환기.
- 금속 기재를 산 용액으로 식각하여 상기 금속 기재 표면에 마이크로 단위의 요철로 구성된 마이크로 구조층을 형성하는 마이크로 구조층 형성단계;
상기 금속 기재를 양극산화하여 상기 마이크로 구조층에 지름이 10nm 내지 50nm인 나노 기공을 형성하는 나노 기공 형성단계;
상기 나노 기공 사이에 흡습성 물질을 수용하는 흡습성 물질 수용단계; 및
상기 마이크로 구조층 표면에 결빙 지연층을 형성하는 결빙 지연층 형성단계;를 포함하며,
상기 결빙 지연층의 두께는 1nm 내지 20nm이고,
상기 흡습성 물질 수용단계에서 상기 나노 기공에 수용된 상기 흡습성 물질은 상기 결빙 지연층의 표면에 결빙이 시작되는 경우, 상기 나노 기공으로부터 배출되어 흡습성 물질 막을 형성함으로써 상기 결빙 지연층 표면과 얼음 간의 접착력을 감소시켜 상기 결빙 지연층으로부터 상기 얼음을 탈착시키는 것을 특징으로 하는 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법. - 제9항에 있어서,
상기 금속 기재는 알루미늄(Al)을 포함하는 것을 특징으로 하는 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법. - 제9항에 있어서,
상기 마이크로 구조층 형성단계와, 상기 나노 기공 형성단계 사이에 상기 금속 기재를 건조시키는 금속 기재 건조단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법. - 제9항에 있어서,
상기 결빙 지연층 형성단계에서 형성되는 상기 결빙 지연층은 불소(F)를 포함하는 것을 특징으로 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법. - 제9항에 있어서,
상기 결빙 지연층 형성단계에서 형성되는 상기 결빙 지연층은 폴리디메틸실록산을 포함하는 것을 특징으로 하는 결빙층 분리 기능을 가지는 표면 구조물의 제조 방법.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220111922A (ko) | 2021-02-03 | 2022-08-10 | 김원곤 | 열기류 순환식 원두 로스팅 장치 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090124980A (ko) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | 안병식 | 전열교환소자와 이의 제조방법 및 이를 이용한 열교환장치 |
| KR20140101193A (ko) * | 2013-02-08 | 2014-08-19 | 국민대학교산학협력단 | 초발수/초발유 구조물 및 그의 제조 방법 |
| KR101554983B1 (ko) | 2013-11-12 | 2015-09-23 | 한국전기연구원 | 착빙설이 방지되는 알루미늄 송전선의 제조방법 |
-
2017
- 2017-09-13 KR KR1020170117145A patent/KR102022623B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090124980A (ko) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | 안병식 | 전열교환소자와 이의 제조방법 및 이를 이용한 열교환장치 |
| KR20140101193A (ko) * | 2013-02-08 | 2014-08-19 | 국민대학교산학협력단 | 초발수/초발유 구조물 및 그의 제조 방법 |
| KR101554983B1 (ko) | 2013-11-12 | 2015-09-23 | 한국전기연구원 | 착빙설이 방지되는 알루미늄 송전선의 제조방법 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220111922A (ko) | 2021-02-03 | 2022-08-10 | 김원곤 | 열기류 순환식 원두 로스팅 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102022623B1 (ko) | 2019-09-19 |
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