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2024/12/19 11

전자산업에 사용되는 식각 가스 (Etching Gas)

식각 (蝕刻, etching)은 화학약품의 부식작용을 응용한 소형 (塑型)이나 표면가공의 방법으로, 사용하는 소재에서 필요한 부위만 방식(防蝕) 처리를 한 후 다른 부분은 부식시켜서 불필요한 부분을 제거하여 원하는 모양을 얻는다.​​화학적 또는 물리적 수단을 이용하고 제어되어 정밀한 패턴으로 기판 표면의 층(Layer)을 제거하는 기술로서 반도체, OLED 제조 등 전자산업에서 원하는 회로 패턴, 구조 또는 표면 특성을 얻기 위해 수행한다. ​​강산과 강알칼리 등 화학물질을 이용한 습식 식각과 플라스마 또는 이온빔을 이용한 건식 식각이 있으며, 습식과 건식 식각 공정은 작동 방식이 달라 운전, 정비 때 발생하는 유해·위험 요인 특성이 다르게 나타난다. 식각 기법은 불산 액체를 사용하는 습식식각 (wet ..

시사 & 이슈 2024.12.19

HAZOP study attendance for vendor as deputy

해외 프로젝트를 수행하다 보면 위험성 평가 단계에서 package vendor 참석은 물론 수많은 comment 및 recommendation에 대한 설명이나 design justification을 통해 설계의 quality에 대해 입증을 해야 한다. 그렇지 않으면 free of charge로 design 변경 및 hardware 추가 설치 등 impact이 매우 클 수 있다.​​실제 과거 프로젝트를 EPC contatcor자격으로 HAZOP에 참여하였고, 국내 영세 vendor가 package vendor로서 참석을 했는데 설비의 원리나 여러 시나리오에 대해 충분한 설명을 내놓지 못해 원청업체인 EPC contractor에 blame이 제기되기도 하였다. ​​이는 조직이나 인원면에서 열악한 환경에 있는..

저장탱크 상부루프 파열사고 (CCPS-0301)-KOSHA

​【중대산업사고속보】제목 : 저장탱크 상부루프 파열사고속보번호: CCPS-0301날짜 : 2003년 6월기인물 : 저장탱크재해유형 : 폭발피해정도 : 사망 1명, 중상 2명, 경상 1명​​​【저장탱크 상부루프 파열사고】​1. 사고개요2003. 6. 18 14:30분경 울산에 위치한 ○○화학(주) NaSH 저장탱크 상부 벤트라인 설치를 위해 탱크 상부에서 아크용접기로 화기작업중 탱크 내부에 체류된 H2S 증기에 인화됨으로 인해 저장탱크(내용적:47m3×2기) 내부압력이 급격히 상승되어 취약한 상부 루프(Roof)가 파열됨과 동시에 폭발력에 의해 탱크 내부 및 바닥으로 추락·충돌되어 1명은 사망, 2명은 중상, 1명은 경상을 입은 사고임.​​​2. 사고물질의 특성가. 물리적 반응* NaSH 반응기의 온도는 ..

사고사례 2024.12.19

Diaphragm seal (Remote seal, chemical seal) instrument 이해

diaphragm seal system은 diaphragm seal이 설치된 압력측정 계기 assembly로서 diaphragm seal, direct or remote capillary mounting configuration, filling fluid, pressure instrument 그리고 flushing과 같은 악세서리로 구성되어 있다.​​공정의 가혹한 환경에서도 압력이나 액위, 유량 등 측정의 정확도를 요구하여 diaphragm seal type이 많이 사용되고 있다. 이를 통해 전체적인 비용을 줄이고 생산의 downtime이나 shut down을 최소로 유지할 수 있다.​​direct mounted diaphragm seal type은 pressure instrument가 diaphragm..

전기계장설계 2024.12.19

Heat of vaporization 이해

​​증발잠열은 증발엔탈피 혹은 증발열이라고 하며 화학공학에서 매우 중요하며 특히 열교환기 design에 crtical한 영향을 준다. 이에 따라 열교환기 sizing에 큰 차이를 줄 수 있어서 정확한 estimation이 필요하여 이를 위해 simulation을 이용하여 예측해볼 수 있다.​​증발잠열은 액체가 상변화를 하여 기상으로 변할 때 요구되는 열량으로서 순수 물질일 경우 온도변화없이 liquid에서 two phase를 지나 vapor phase로 변하게 되며 mixture일 경우 boiling range범위내에서 온도가 형성이 된다.​​증발잠열은 또한 상변화 없이 온도변화가 나타나는 현열의 변화가 아닌 온도변화없이 즉 동일한 온도에서 상변화가 진행됨에 따라 이 과정에서 숨겨진 열량이라는 의미로 잠..

공정설계 2024.12.19

N2 generation & storage

​​vacuum-insulated double wall tank는 2개의 vessel로 구성되며 내부 tank는 SS이고 외부 jacket tank는 CS이며 방식 primer와 top coating되어 있으며 두 탱크 사이에는 진공이며 perlite로 채워져 있다.​​inner vessel의 MAWP는 18~36barg이며 설계온도는 -196~20도이고, space를 감안하여 vertical로 설치된다. 운전압력은 MAWP의 90%까지 가능하며 pressure building coil과 regulator에 의해 일정하게 유지된다.​  아울러 small vaporizer일 경우 tank mounted clip-on air heated type을 설치하고, 1,000Nm3/h보다 클 경우 별도로 설치된다...

공정설계 2024.12.19

kettle type steam vaporizer sizing

column overhead의 vapor를 tubeside에서 응축하면서, shell (kettle) side에서 steam을 생산하는 process이며 HTRI를 이용하여 열교환기 sizing을 하였다.​​​​​​​process data는 아래와 같다.​​hot side 물성치 입력은 아래와 같다.​​2가지 압력조건에서 온도별 엔탈피와 vapor fraction을 입력한다.​​​유체를 define한다. ​​평균 분자량을 입력한다.​​두 온도 조건에서의 vapor와 liquid의 물성치 (점도, 전도도, 열량)를 입력한다.​​​​질소는 아래와 같이 분자량과 critical 물성치만 입력한다. (입력을 하지 않아도 이미 N2를 define하였기에 계산 결과에 영향은 없다.)​​​cold side인 물에 대..

열교환기 설계 2024.12.19

Affinity law 이해

Centrifugal type에 적용되는 Affinity law는 알고 있는 운전조건으로부터 새로운 조건에서 펌프나 팬의 성능을 예상하기 위해 적용된다. 이를 위해 유량, head, power는 impeller speed나 impeller diameter의 변화에 따라 affinity law를 적용하여 plotting될 수 있다.​​ Affinity low는 원심기계의 차원해석에 근거하며 이는 dynamically 유사한 조건 및 무차원 변수에 대해서는 일정한 것으로 하며 centrifugal 및 axial machine에 적용한다.​​​Impeller diameter는 일정하고 speed가 변하는 경우, Speed는 일정하고 impeller diameter가 다른 2개 pump에 대한 비교 (casin..

기계장치설계 2024.12.19

Shell and Tube heat exchanger 설계 절차

열교환기 설계순서​공정설계 과정의 전체적인 heat and material balance를 통해 열교환기 설계를 위한 공정 조건 및 물성치를 확정한다.​​​이후 열교환기 설계는 기본설계와 상세설계로 나뉘며, 기본설계는 heat duty와 pressure drop을 만족하는 크기와 재질을 확정하고, 이를 기초로 온도, 압력, 기타 힘에 견디는 두께, 치수를 결정하는 상세설계로 진행이 된다.​​​기본설계 절차로는 먼저 설계요구자료를 확인하여 공정 data, 물성치 및 spec상 요구조건을 토대로 필요 열량을 계산하고 shell, tube 및 baffle에 대한 형상, 치수 및 개수등을 가정한다. 이후 stream analysis를 검토하고 관외측과 내측의 경막계수를 계산한다. ​​​이를 통해 총괄 열전달계수..

열교환기 설계 2024.12.19

열교환기 분류

기능상 분류​공정 목적상의 분류로서 양쪽 유체중 어느 유체에 주 관점을 두느냐에 따라 달라질 수 있으며 주로 공정유체를 기준으로 하되, 크게는 상변화 유무 관점으로 category를 나눌 수 있다.​  Heater는 유체를 단순히 가열하며 열원으로는 주로 steam이나 hot oil을 사용하고 cooler는 유체를 단순히 냉각하며 cooling source로는 냉각수, 해수, 공기, 냉매 등이다.​​Condenser는 vapor를 응축하기 위한 용도로서 냉각원으로는 냉각수, 해수, 공기가 있고, 특별히 스팀 터빈으로부터의 수증기를 응축시켜 물을 얻는 열교환기로 복수기라고 부르는 surface condenser가 있다.​​​Reboiler는 증류조작에 필요한 열을 줄 수 있도록 탑저액에 열을 공급하여 va..

열교환기 설계 2024.12.19
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