2021, sk하이닉스 양산기술 합격자기소개서2021년 진행된 SK하이닉스 수시채용 양산기술 직무 합격 자기소개서입니다.에칭, CVD공정을 타겟으로 하여 작성하였습니다.Q1. 자발적으로 최고 수준의 목표를 세우고 끈질기게 성취한 경험에 대해 서술해 주십시오.‘끈기’는 수율 향상의 목표를 이루기 위해 양산기술 엔지니어가 갖추어야 할 필수 조건이라고 생각합니다. 저는 학부 입학 후, 강한 끈기를 통해 설정한 목표를 달성한 경험이 있습니다.[평가의 기준이 된 Report]'고분자 재료설계' 과목에서 분자 시뮬레이션을 통해 이3성분계 고분자 혼합물의 상분리 현상을 분석하는 프로젝트를 진행했습니다. 저는 이 프로젝트 평가 1등을 목표로 삼았습니다. 70여명의 수강생 중 단 2명에게만 최고점이 부여되며 "지금까지 만족스러운 결과물을 받아본 적이 없다"라는 교수님의 말씀 때문에 전례 없는 완벽한 프로젝트 결과물을 도출해내고 싶었습니다. 저는 여유시간 확보, 완벽한 이론적 이해를 바탕으로 프로젝트를 공략하였습니다.첫째, 상황에 맞춘 계획을 수립했습니다. 시뮬레이션 변수 설정 부터 데이터 분석까지 2달이란 시간 내 진행해야 했기 때문에 다른 전공과목 학습에 대한 시간 관리가 선행되지 않는다면 완벽한 결과는 어려워 보였습니다. 그렇기 때문에 저는 공부의 효율성을 높이기 위해 짧지만 잦은 복습을 통해 해당 프로젝트에 투자할 수 있는 시간을 늘렸습니다.둘째, 완벽한 이론적 이해를 위해 노력하였습니다. 프로젝트 설계를 위해 주어진 2달의 기간 중 4주 동안 관련 논문과 책자를 정독하였습니다. 이를 바탕으로 시뮬레이션을 진행할 변수와 나타날 결과를 가정하였습니다. 하지만, 시뮬레이션 과정에서 가정과 다른 결과값이 도출되었습니다. 저는 다시 원점으로 돌아가 새로운 논문을 통해 유사한 해석 결과를 찾으려 했고 가정에 위배되는 결과의 이유를 응집력에서 찾을 수 있었습니다.이를 바탕으로 도출된 144개의 데이터를 분석하여 30p 가량의 report를 완성하였습니다. 완벽한 이해를 바탕으로 설계를 진행한 결과 제출한 Report는 최고점을 받음과 동시에 평가의 기준이 될 샘플이 되었습니다.이러한 경험을 바탕으로 저는 끈기 있게 목표를 향해 나아간다면 기존의 목표보다 더 높은 성과를 낼 수 있다는 확신을 얻었습니다.Q3. 새로운 것을 접목하거나 남다른 아이디어를 통해 문제를 개선했던 경험에 대해 서술해 주십시오.양산 기술 엔지니어는 공정에서 발생하는 Issue를 해결하기 위해 다양한 관점에서 문제에 접근할 수 있는 열린 사고가 필요합니다.[전자저울 도입을 통한 93%의 고객불만 개선]저는 도서 세트 상품에 대한 컴플레인을 제품 검수 과정에 전자저울을 도입함으로써 93% 감소시켰습니다.유아용 도서 포장 및 발송 아르바이트를 한 적이 있습니다. 15권, 20권의 책을 한 세트로 포장하여 매일 150건 가량의 제품을 발송하였습니다. 하지만, 방학기간 급증한 주문량 탓에 제품을 누락시키는 경우가 빈번히 발생하였고 이에 따라 한 주에 40건 이상의 관련 컴플레인이 접수되었습니다.저는 포장 속도를 늦추지 않으며 문제를 해결할 방법을 찾고자 하였습니다. 전자저울을 이용해 제품의 무게를 측정하고 측정 값이 설정한 오차범위를 넘어설 경우 재검수를 진행하는 방법을 고안했습니다. 작업자가 일일이 책의 갯수를 세어 검수하는 과정에 비해 무게라는 명확한 기준이 존재하였고 제품의 포장 속도 또한 저하시키지 않는 방법이었습니다. 먼저 책의 무게를 측정하여 이들의 무게 범위를 도출하였습니다. 15권의 경우 4500~4600, 20권의 경우 6000~6100g의 중량 범위를 가졌습니다. 또한 상품 누락시 약 200g의 오차가 발생하는 것을 파악하였습니다. 이를 최대 허용 오차로 설정하고 기준을 작성하여 작업장에 게시하였습니다. 이를 통해 포장 과정에서 제품이 누락된 경우를 정확히 잡아낼 수 있었습니다.결과적으로 이를 통해 40여건에 달하던 컴플레인이 매주 5건 이하로 줄어 93%의 컴플레인 개선효과를 볼 수 있었습니다.이는 반도체 제조 과정에서 발생하는 Issue에 있어서도 마찬가지로 적용되어 이를 해결하는 바탕이 되어줄 것입니다. 입사 후, '열린 사고'를 바탕으로 다양한 해결방안을 도출하여 끈질기게 공정 Issue를 해결하는 양산 기술 엔지니어가 되겠습니다.Q3. 지원 분야와 관련하여 특정 영역의 전문성을 키우기 위해 꾸준히 노력한 경험에 대해 서술해 주십시오. (전문성의 구체적 영역(예. 통계 분석)/ 전문성을 높이기 위한 학습 과정/ 전문성 획득을 위해 투입한 시간 및 방법/ 습득한 지식 및 기술을 실전적으로 적용해 본 사례/ 전문성을 객관적으로 확인한 경험/ 전문성 향상을 위해 교류하고 있는 네트워크/ 경험의 진실성을 증명할 수 있는 근거가 잘 드러나도록 기술) (700~1000 자 10 단락 이내)양산기술 엔지니어는 공정에서 도출되는 데이터를 분석하여 불량을 개선하고 레시피 최적화를 통해서 수율을 개선해야합니다. 그렇기 때문에 '반도체 제조공정, 재료에 대한 전문지식', '데이터 분석'의 역량이 필요합니다.1. 재료와 계면의 특성에 대한 전문지식 함양고분자 관련 수업과 나노과학의 이해 수업을 통해 금속, 세라믹, 고분자 재료들의 특성에 대한 지식을 쌓았으며 전자정보 재료 및 소자 수업을 통하여 반도체 8대 공정에 대한 역량을 쌓았습니다.2. 반도체 8대 공정(식각 공정 심화), 분석장비에 대한 전문지식 함양외부 공정 교육 및 기기분석 수업을 통하여 식각 공정에 대한 심화 지식 및 분석 장비에 대한 역량을 길렀습니다. 전자정보 재료 및 소자 수업에서 반도체 8대 공정에 대한 전문 지식을 쌓았으며 NCS 식각 공정 교육을 수강하며 식각 공정에 대한 역량 및 플라즈마, 진공에 대한 지식을 갖추었습니다. 또한, Elipsometry, SEM, TEM, XRD, AFM에 대한 역량을 기기분석 수업을 통해 쌓았습니다.3. 공정실습 : 이론의 적용을 통한 경향성 파악쌓아온 지식을 활용하여 공정실습 과정에서 노광 공정과 식각 공정의 공정 변수에 따른 CD size 변화와 Etch rate, Etch profile의 경향성을 파악하였습니다. 특히, 공정압력 증가에 따라 점차 식각 Etch Profile의 Vertical함이 줄어드는 현상을 발견하였습니다. 저는 해당 현상을 압력 증가에 따라 부산물이 Hole에서 탈착되지 못하는 것으로 보고 Bias 전력을 높여 Ion의 운동 에너지 상승을 통한 물리적 식각을 강화시키고자 하였습니다. 이를 토대로 Bias 전력을 변화킨 결과 Etch profile의 Vertical 함이 개선되었습니다.저는 위 경험들을 통하여 양산 기술 직무에 필요한 데이터 분석능력, 재료 및 반도체 공정에 대한 전문지식을 쌓았습니다. 입사 후, 이를 활용하여 공정 Recipe 최적화를 통한 수율 향상에 기여하겠습니다.Q4. 혼자 하기 어려운 일에서 다양한 자원 활용, 타인의 협력을 최대한으로 이끌어 내며, Teamwork를 발휘하여 공동의 목표 달성에 기여한 경험에 대해 서술해 주십시오.[중간 평가 A+ : 배려를 통해 이끌어낸 결과]4학년이 된 3월부터 1년간 진행되는 졸업 프로젝트를 진행중입니다. 앞서 진행되는 1학기에는 실험의 설계, 시약 구매, 논문 제작 일정 수립까지 진행해야 했습니다. 이러한 이유로 혼자 진행하기 어렵다고 판단하였고 5명의 동기들과 팀을 이루어 프로젝트를 진행하였습니다.많은 회의 끝에 식품 포장내 존재하는 실리카겔의 환경적 문제에 주목하여 이를 대체하고자 하였습니다. 저희 조는 가교 고분자에 흡수성 작용기를 부착하여 제품에 잔존하는 수분을 흡수하고 망상구조내 이를 가두는 형태로 포장재를 제작하고자 하였습니다.하나의 제품을 제작하는 것이기 때문에 가격에 대한 고려와 함께 목표한 물성을 구현할 수 있는 재료를 고안해야 했습니다. 이를 위해 재료 설계 부터 실험 계획 수립까지 팀원들의 적극적인 참여가 이루어지지 않는다면 주어진 시간 내 요구된 성과를 도출하기는 어려웠습니다.하지만, 동 학기에 수강하는 다른 전공 과목 학습에 대한 부담으로 인해 팀원들의 참여율이 점차 저조해짐을 느꼈습니다. 저는 참여율을 다시 높이기 위해서는 팀원들에게 여유 시간을 만들어주어야 한다고 생각하였습니다.이를 위해 저는 평소 꾸준한 복습을 통해 쌓아온 전공 지식을 이용해 과목들에 대한 학습을 도왔습니다. 또한 제 역할인 재료설계와 함께 실험에 사용될 시약의 가격을 조사하고 이들의 Scale을 설정하였습니다.솔선수범하여 여유시간을 만들어준 결과 참여율 상승과 함께 서로의 의견에 대한 피드백이 활성화 되어 완성도 높은 설계안을 제작할 수 있었으며 결과적으로 분반 내 최고 시안으로 평가 되어 A+의 점수를 받게 되었습니다.저는 혼자만의 열정으로 나아가기 보다 구성원들을 우선적으로 배려하여 높은 참여율을 이끌어 냈습니다. 마찬가지로 양산 기술 엔지니어는 연관 부서들과 협업을 통해 업무를 수행합니다. 해당 경험을 통해 배운 배려의 자세로 입사 후, 팀의 구성원으로서 높은 시너지 효과를 낼 수 있는 엔지니어가 되겠습니다.
2021, PSK 공정개발 합격자기소개서.2021년 진행된 공정개발 수시채용 합격 자기소개서입니다.Cleaning 공정을 타겟으로 하여 작성하였습니다.Q1. 지원 직무와 관련된 이슈 중 최근 본인이 가장 관심있는 주제 1가지를 선정하고 본인의 의견을 서술 해주십시오IOT 기기의 보급 확대로 방대한 데이터는 기존 클라우드 컴퓨팅 시스템에 데이터 병목현상의 문제를 부각시켰습니다. 특히, 이로 인한 지연성이 용납되지 않는 자율주행 자동차 및 의료 기술의 발전은 ‘엣지 컴퓨팅’의 도입을 가속하였습니다.엣지 컴퓨팅은 데이터 생성 지점과 가장 가까운 말단 기기가 데이터를 수집하고 처리하는 기술과 구조를 말합니다. 데이터 병목현상 해결을 위한 효율적 해결법으로 제시된 엣지 컴퓨팅의 시장은 연평균 72%의 성장률을 보이고 있으며 IT 기업들은 엣지 컴퓨팅 아키텍처 개발 경쟁을 통해 표준화된 엣지 컴퓨팅 모델을 제시를 시도하고 있습니다. 이러한 이유로 엣지컴퓨팅 시장은 서버 시장과 함께 반도체 기업들이 공략할 수 있는 새로운 분야라고 생각합니다.저는 이러한 엣지 컴퓨팅을 위해서는 저전력 구동 및 단일 소자의 연산 능력의 향상이 필요하다고 생각합니다. 이를 위해서는 신 소자의 개발이 꼭 필요하다고 생각합니다. 뉴먼 컴퓨팅 방식으로 이루어지는 연산 방식은 근본적으로 전력 소모와 연산 속도의 한계가 존재하기 때문에 엣지 컴퓨팅에 적용되는 AI 연산 방식의 요구에 부응하지 못하리라 생각됩니다. 그렇기 때문에 이러한 한계를 극복하기 위해 병렬방식의 연산으로 구동되는 뇌 신경모사 소자대한 기술 개발과 투자가 적극적으로 이루어짐으로서 새로운 먹거리에 대한 선제적 대응이 필요하다고 생각합니다.Q2. 본인이 생각하는 가장 중요한 가치를 한 가지 선택하여, 그 가치를 지키기 위해 꾸준히 실천해 온 노력을 기술 해주십시오.[몰입 : 결과를 내는 필수 역량]공정 엔지니어는 결과로서 증명하는 직무입니다. 좋은 결과를 내기 위한 최고의 역량은 순간순간의 몰입이라고 생각합니다.저는 철저한 시간 관리를 통해 바쁜 상황에서도 몰입할 수 있는 환경을 만들었으며 예상치 못한 상황에서도 능히 대응할 수 있는 `행동력`을 갖추게 되었습니다.[운동과 학업 두 마리 토끼를 잡다]축구 동아리 내 학술소모임을 운용하며 제게 주어진 시간에 몰입했습니다. 그 결과 동아리의 결속과 구성원의 성적 향상을 이끌 수 있었습니다.복학 후, 동아리 인원들이 전공과목에 대한 어려움을 겪고 있다는 것을 알게 되었습니다. 저는 평소 철저한 시간관리를 통해 배운 내용을 즉시 복습하는 습관을 가져왔기 때문에 구성원들에 비해 높은 전공이해도와 시간적 여유를 가지고 있었습니다.이러한 제 강점을 이용하여 운동뿐 아닌 학업적으로 도움을 줄 수 있는 학술 소모임을 만들고자 하였습니다. ‘전원 성적 장학금 취득’을 모임의 목표로 설정하고 주 1회 모임을 가져 구성원들의 전공에 대한 미흡한 부분을 해소해 주었습니다.결과적으로 전 구성원들이 성적 장학금을 받지는 못하였지만 모든 인원의 성적향상으로는 이어질 수 있었고 이러한 과정은 동아리 결속력 강화로 이어져 매번 예선탈락에 그쳤던 공대체전에서 준우승의 결과를 달성할 수 있었습니다.Q3. 본인의 직무 역량을 나타낼 수 있는 사례를 선정하여, 해당 경험을 통해 체득한 역량을 간략하게 서술 해주십시오.[반도체 공정 엔지니어 : 전문성]반도체 공정 엔지니어는 '전문성'을 바탕으로 협업과 업무를 진행한다고 생각합니다.아래의 과정을 통해 저는 전문성을 쌓았습니다.[제품을 구성하는 재료에 대한 폭 넓은 이해를 가지고 있습니다]일반화학, 유기화학, 물리화학 수업을 통해 공정 과정에서 발생할 수 있는 화학반응을, 고분자 화학 및 고분자 재료설계 수업에서 포토레지스트의 특성에 대한 지식을 얻었으며 나노과학의 이해 수업에서 절연체와 금속의 재료적 성질에 대한 지식을 쌓았습니다.[반도체 공정에 대한 지식과 함께 세정 공정에 대한 지식을 갖추었습니다]전자정보 소자 및 재료 수업을 통해 반도체 8대 공정에 대한 전문 지식을 쌓았습니다. 나아가 반도체 공정실습 및 교육을 통해 공정 장비 구동 과정에 대한 경험과 세정 공정에 대한 전반적인 지식을 주로 쌓게 되었습니다.[분석장비 활용을 통해 데이터 분석력을 키웠습니다]기기분석 수업을 통해 SEM, TEM, AFM, XRD 장비에 대한 지식을 얻었습니다. 이를 바탕으로 접착제 물성 향상 프로젝트에 참여하였고 해당 과정에서 SEM을 활용하여 코팅 균일성 데이터를 분석하였습니다. 분석 결과를 토대로 제품의 혼합 비율을 조절하며 목표한 물성향상을 달성할 수 있었습니다.계측장비를 이용하여 표면 정보를 해석하고 물성을 향상시킨 경험을 통해 저는 데이터 분석력을 키웠습니다.Q4. 지원하신 직무 분야에서 일을 하시게 된다면, 어떤 커리어를 만들어 나갈지에 대한 계획을 서술해주시고, 이를 통해 어떤 방식으로 회사 발전에 기여할 수 있을지 설명해주십시오.[반도체 생산의 기반, 세정 공정]입사 후, 10년 내 최고의 공정개발자가 되는 것이 저의 목표입니다.입사후, 단기적으로는 쌓아온 전공지식을 바탕으로 하여 사내 직무 교육을 바탕으로 필요한 역량에 대한 기반을 다질 것입니다. 또한 실제 맡은 공정에 대한 실무 경험을 쌓아 빠르게 적응할 수 있도록 하겠으며 저만의 업무 가이드북을 만들겠습니다.입사 5년 뒤, 현업에서 발생하는 세정 공정에 대한 needs를 파악하여 공정 Upgrade에 기여하겠습니다. 이를 위하여 현재 가진 재료적 배경지식과 설비적 지식이 추가적으로 갖추어져야할 것입니다. 시간적으로 모자라다면, 업무 외적으로도 관련 지식을 쌓아 위 Upgrade 목표를 이룰 것입니다. 또한, 고객사와의 긴밀한 관계 유지를 통해 이들의 needs를 더욱이 정확히 파악하도록 하겠습니다.입사 10년 뒤, 1위를 달리고 있는 세정 공정의 격차를 더 키우기 위한 방안을 고안하겠습니다. 쌓아온 지식과 노하우를 바탕으로 차세대 소자에 적용될 신 미세공정에 대응할 수 있도록 선제적 개발을 진행하겠습니다. 연구팀, PE팀과의 협업을 통해 성공적인 신 공정 개발이 이루어질 수 있다면, 저 또한 사내의 최고 공정 개발자가 될 수 있다고 생각합니다. 이를 위해 10년간 꾸준히 노력하겠습니다.우직하게 제 자리에서 일하며, PSK의 발전에 이바지하는 엔지니어가 되도록 노력하겠습니다.
REPORTSuspension Polymerization of PMMA1) PMMA 중합 결과- 통제조건 : (1) PVA(0.64g) + 증류수 120ml - 10분간 녹여줌(2) BPO(0.4g) + MMA(20g)을 (1) 혼합액에 넣어줌.(3) 온도 통제 조건 90도 + 지속적으로 교반시킴- 결과1) 통제조건 하 1h13m 중합 후 증류수에 5회 침전 형성 후 감압여과 진행.이 후 상온에서 진공 건조.- PMMA 중합 결과 분석- 많은 Bid 형태의 Polymer는 관찰되지 않았지만 적은양의 Bid 형태 Polymer가 관찰됨.중합이 진행됨에 따라 젖빛 Polymer가 형성되는데 외관상으로 보아 어느정도 중합이 잘 진행되었다 판단하였다.- 생성된 Polymer를 현미경으로 관찰한 결과 다량의 불순물이 존재함으로 인해 다소불투명하고 뚜렷한 형태의 bid 형태는 관찰되지 않았다.2) 고찰현탁중합에서는 물을 분산매로 사용하고 단량체를 분산질로서 현탁 상태에서 중합을 진행한다. 일반적으로 무극성을 띄는 단량체들은 물에 섞이지 않고 불균일계로 존재한다.이때 물에 녹지 않고 단량체에 잘 녹는 개시제를 사용한 뒤 이를 Stirring 해주게 되면표면 에너지를 최소화 하기 위하여 물방울 형태로 계면이 형성된다.Stirring을 정지 할 경우 표면 에너지를 최소화 하기 위하여 단량체 Droplet들이 서로 뭉치기 때문에 이를 안정화 하기 위하여 PVA를 넣어준다. 이를 통하여 Stirring을 멈추더라도 이전보다 쉽게 Droplet들이 뭉치지 않는다. 이 과정들을 통하여 Droplet 내로 DPO(개시제)가 침투하게 되고 Droplet 내에서 작은 규모의 Bulk 중합이 일어난다. 이로써 결과로 도출되는 Polymer도 구형의 BId 형태로 도출된다.현탁중합은 작은 형태의 Bulk 중합과 같으므로 고 분자량, 고 순도의 Polymer를 수득할 수 있다. 또한 일반적인 Bulk 중합과 달리 분산매로 물을 사용하기 때문에 효과적으로 반응열을 제거할 수 있기 때문에 DropION1) 일상생활에 쓰이는 현탁중합으로 생성된 고분자에 대해서 알아본다.- 폴리염화비닐 (PVC) - 인조 가죽, 레코드판, 포장재, 파이프, 전기 절연체, 바닥재폴리염화비닐은 열 가소성 플라스틱의 하나로 강하고 색을 내기 쉽고 단단하거나 유연하고 잘 마모되지 않는다. 열에는 약한 성질을 띈다.- 폴리비닐아세테이트 (PVA)현재까지 PVA의 전구체로서 가장 광범위하게 사용되고 있는 PVAC는 VAC의 중합에 의해 얻어진다. PVAC는 그 자체로도 목재용, 제지용, 부직포, 바인더, 연마제, 수지 가공제등의 접착제로 사용되고 있다. 최그느에는 고분자 합성기술이 발전함에 따라 입자 크기 및 분포의 제어 뿐 아니라 입자 표면의 형태 제어가 정밀해짐에 따라서 여러 가지 목적에 필요한 적당한 설계가 가능하게 되었다. 이에 ㄸㆍ라서 잉크, 토너, 촉매, 시약의 담체 및 약물전달체 등의 분야에 개발이 활발히 진행되고 있다. 구형의 고분자 분말을 제조하는 일반적 방법은 유화중합 분산중합 및 현탁중합법이 있다. 그중 현탁 중합법은 10-1000micron 정도의 미세구형 고분자 입자를 고 수율로 제조하기에 가장 적당한 방법이다.cf) 현탁중합으로는 접착성이 있는 고분자를 만들 수 없다.2) 유화중합과 현탁중합의 차이에 대하여 생각해본다.현탁중합 장점- 분산매인 물을 사용하기 때문에 열 조절이 쉽다. - 자동 가속화를 방지할 수 있다.- Polymer가 다루기 쉬운 형태로 형성된다 - Bid 형태로 형성된다.- 순도 높은 고분자를 얻을 수 있다 - 작은 형태의 Bulk 중합이기 때문에 순도가 높다.현탁중합 단점- Polymer를 분산매에서 분리하고, 첨가제(계면안정제)들을 생성 혼합물로부터 씻어내야 함.- 반응을 진행하는 전체 반응계 부피에 비하여 수득률이 낮다.- 지속적인 중합 진행이 불가능하다.- 유화중합에 비하여 낮은 전환률을 갖는다.유화중합 장점- 열 조절이 쉽다점도가 동일한 농도의 용액 중합에 비하여 낮고 분산매로 물을 사용하기 때문에 물의 높은 열용량을 이용, 열 의 물과유화제교반의 필요성OO반응계 열 조절의 용이성용이하다.용이하다.중합 속도매우 빠르다빠르다반응 생성물의 분자량매우 높다높다중합 완료시 생성물의 형태Bid, 미립자 형태Latex 형태- 각각의 분산계에 관련된 물질에 대해서 생각해본다.서로 녹을 수 없는 2가지 이상의 성분이 거시적으로 혼합된 상태에 있는 것을 통틀어서 분산계라 칭한다.비교적 안정한 분산 상태를 가지고 지름이 10nm - 1000nm 범위의 입자, 콜로이드 차원의 입자를 콜로이드 입자라 한다. 이들은 현미경을 통해 관찰할 수 있는 크기의 입자이다.이들은 입자 콜로이드, 마이셀 콜로이드, 분자 콜로이드, 층상 조직체, 섬유 조직체로 나뉜다.1) 입자 콜로이드 : 매질에 다른 물질의 미립자가 분산한 것으로 매질은 분산매, 분산물질은 분산상, 이들을 총칭하여 분산계라 한다.2) 마이셀 콜로이드 : 알칼리염의 비누를 예로 들 수 있으며 저분자 물질이 수용액 속에서 마이셀이라 불리는 집합체를 만들어 콜로이드로서의 성질을 보인다.3) 분자 콜로이드 : 분자량이 큰 물질이고 고분자 화합물이라 하기도 한다.ex) 천연 존재하는 분자 콜로이드 : 단백질, 전분, 다당류 etc..cf) 분자 콜로이드, 마이셀 콜로이드의 경우 물에 대한 친화성이 있어 안정하기 때문에친수 콜로이드라 칭하고 입자 콜로이드는 물에 대한 친화성이 약하고 불안정하기때문에 소수 콜로이드라 칭하는 경우가 있다.위 개념을 이번차시 현탁중합에 적용시키면 MMA + BPO + 증류수 + PVA가 사용되었다.MMA : 단량체, BPO : 개시제, 증류수 : 분산매, PVA : 현탁 안정제가 존재한다.수용성 용매로 사용된 증류수에 단량체가 첨가되므로 증류수는 분산매, 단량체는 분산질의 역할을 할 것이다. 분산질로 존재하는 단량체들은 표면에너지를 최소화하려 하는 경향성을 띄고 있기 때문에 표면적을 증가시켜 이들의 반응 효율을 높이기 위하여 교반을 시켜준다.이로써 Droplet형태를 띄게 된다. 하지만, 각개로 존재하는 Droplet 형태보다 하나로 - CH3 진동에 의한 Peak 관찰3) 987cm-1 : 1062 cm-1 / 843 cm-1 bend 와 함께 PMMA 특수 흡수 진동- 이는 지문 영역에 해당된다 할 수 있다.4) 1732 cm-1 : Carbonyl group의 존재 Peak 관찰5) 1444 cm-1 : -CH3 group의 C-H bond의 굽힘 진동에 의한 Peak이다.6) 2997, 2952 cm-1 : -CH3 / -CH2- Group의 C-H 결합 신축 진동에 해당.7) 3437 cm-1, 1641 cm-1 : 물리 흡착된 수분의 -OH 밴딩 진동에 의한 Peak이다.8) 2,997 cm-1 / 2,952 cm-1 : 두 밴드는 -CH3 및 -CH2- 그룹의 C-H 결합 신축 진동에 각각 할당 된다.9) 3,437 cm-1과 1,641 cm-1 : 두 개의 약한 흡수 밴드가 있는데, 이들은 물리 흡착 된 수분의 -OH 그룹 스트레칭과 밴딩 진동에 의한 것임을 알 수 있다.SP3 C-HC=Oalpha -CH _{3}C-O-CStretch- 실험적 FT-IR Spectrum- PMMA의 IR Graph로써 대표적 4가지 Peak가 도출되었다.1) 3000cm-1 주변 구간에서 Sp3 C-H Peak가 도출되었다.2) 성공적인 중합이 진행 되었을 경우 단량체가 생성혼합물에 존재하지 않아 C=C Peak가 1650 cm-1 구간에서 존재하지 않아야한다. 위 Graph에서는 1650 주변에서 Peak가 거의 관찰되지 않았다. 즉, 비교적 성공적인 중합이 진행되었다 평가할 수 있다.3) 또한, 1750 구간에서 C=O 카보닐기의 Peak가 도출되었고 1250 구간에서 C-O-C peak,750구간에서alpha -CH3 Peak가 도출되었다.위 Graph에서 도출된 바로 보았을 때 주요 Peak들이 관찰되어 정성적으로 PMMA가 중합되었다 판단 할 수 있지만 대략적인 Peak의 세기가 비교적 약하게 도출되었다.이는 위 고찰에서 언급했던 것과 같이 개시제의 순도와 현탁안정제의 효과적인 제거A의 Tg값과 다소 차이가 발생하였다. 또한 개시제 양에 따라 Tg값은 1번 Hood에 비하여 적은 곳에서 관찰되어야 하나 비교적 높은 값에서 형성되었다.이는 개시제가 충분히 단량체에 충분히 용해되지 않아 개시제 효율에 문제를 주었을 수 있다. 하지만, 사용한 개시제는 동일한 보관용기에 담겨 동일한 정제과정을 거쳐 진행하였으므로 개시제의 순도에 의한 영향은 없을 것으로 추측된다.C) 3번 Hood DSC DPO : 4.0g 사용M213번 Hood의 실험값에서는 대략 115-120도 범위 내에서 Tg 값이 형성되었다.PMMA의 이론적인 Tg값인 114도에 가장 근접하게 측정되었으며 1,2,3번의 개시제 양에 따른 Tg 비교 값에서도 가장 낮은 Tg 값이 도출되었다.이는 개시제가 충분히 단량체 내에 녹았고 반응시간을 적절하게 설정하여 중합이 성공적으로 진행되었음을 의미한다 할 수 있다.3-3) TGA of PMMAa) 1번 Hood TGA DPO : 2.0g12341-2 구간 : 휘발성 불순물, 용매, 수분이 증발되는 구간이다. 100도 부근에서 미소하지만 기울기 변화가 존재하며 2번 구간까지 감소하는 것으로 보아 수분을 다소 함유하였고 휘발성 불순물, 용매 등이 생성 혼합물에 포함되어 있는 것을 알 수 있다.2-3 구간 : Oligomer 및 낮은 분자량의 Polymer들이 분해되는 구간이다.이전 차시 실험에 비하여 기울기가 급한 것을 관찰할 수 있다. 이는 생성 혼합물에 비교적 많은 저분자 물질들과 Oligomer가 포함되어 있었음을 알 수 있다.3-4 구간 : 3번 지점을 Ti 4번 지점을 Tf라 하면 이들 구간의 95% 지점을 통상적으로 Td로 정의한다. Ti는 상대적으로 저 분자량의 Polymer가 분해되는 지점, Tf는 상대적으로 높은 분자량의 Polymer가 분해되는 지점이다.Ti는 대략 240도 부근에 형성되었고 Tf는 400도 부근에 형성되었다. 이를 통해 측정된 Td 값은 약 392도 부근에서 나타난다.또한, 3-4 구간에서 Graph의 변곡 크.
은거울 반응[1] 요약질산은과 암모니아의 화학적 반응을 통해 알데하이드(포르말기)의 환원성을 확인할 수 있으며 결과적으로 vial 내부 표면에 은이 코팅되는 것을 관찰할 수 있다.* 은거울 반응의 단계적 반응 메커니즘- 이온 단위로 나누어 메커니즘을 표현.반응[1] : (1) 질산은 수용액 내 이온 (2) 암모니아수 내 이온(3) 은이온과 수산화이온의 반응 (4) 갈색앙금이 사라지는 과정(1)AgNO _{3} (s)`+`H _{2} O(l)` -> `Ag ^{+} (aq)`+`NO _{3} ^{-} (aq)(2)NH _{3} (g)`+`H _{2} O(l)`->`NH _{3} (aq)` LRARROW NH _{4} ^{+} (aq)`+`OH ^{-} (aq)(3)2Ag ^{+} (aq)`+`2OH ^{-} (aq)`->`2[AgOH]`->`Ag _{2} O(s)` downarrow +`H _{2} O(l)-Ag _{2} O 의 갈색앙금이 생성된다.(4)Ag _{2} O(s)`+`4NH _{3} (aq)`+`H _{2} O(l)` -> `2[Ag(NH _{3} ) _{2} ] ^{+} (aq)`+`2OH ^{-} (aq) - (3)에서 생성된 갈색 앙금이 암모니아수가 첨가되면서 친수성을 띄는 물질로 변화되어앙금이 사라진 투명한 용액상태가 된다.반응[2] : 생성된 암모니아성 질산은과 환원당의 반응CH _{3} CHO`+`2[Ag(NH _{3} ) _{2} ]`+`2OH ^{-`} ->`CH _{3} COOH`+`2Ag`+`H _{2} O``+`4NH _{3}5wt% 포도당 수용액에 존재하는 3가지 포도당 이성질체 중 사슬형태 말단에 달려있는 포르말기와 생성 암모니아성 질산은, Hydroxy 이온과의 반응으로 은이 석출되어 vial 표면에 코팅된다.[2] 실험준비물 및 실험방법2-1) 실험 준비물- 기구 : 300mL 비커, 스포이드 4EA, 시험관 1EA, 핫 플레이트 [추가적으로 온도계 사용]- 시약 : 질산은(AgNO _{3}), 암모니아수(NH _{4} OH), 0.8M 수산화나트륨(NaOH), 증류수,5wt% 포도당 용액, Parafilm2-2) 실험방법1) 시험관에 0.1M 질산은 수용액을 5ml 담는다.2) 암모니아 수를 한 방울씩 떨어뜨리면서 갈색 앙금이 생성됐는지 확인한다.3) 계속하여 암모니아수를 떨어뜨리면서 투명한 용액으로 변하면 Parafilm으로 시험관입구를 밀봉한다. (유리막대로 저어주는 대신 Vial을 손으로 흔든다.)- 암모니아성 질산은 착이온의 경우 공기 중에 둘 경우 폭발성이 존재하기 때문에 미리 제조하지 않고 실험 당시에 필요한 정량만큼 제조하여 사용한다.4) 위의 용액에 5wt% 포도당용액과 0.8M 수산화나트륨 용액을 2ml씩 담는다.5) 다시 parafilm으로 밀봉하고 물 중탕법을 이용해 시험관 벽면에 은이 잘 코팅됐는지 확인한다.- 핫플레이트 Temperature 100도로 설정하였으며 비커에 담긴 물의 온도를 온도계를이용하여 측정하였다. 물의 온도를 사전에 승온하여 50도에서 물 중탕을 시작하였으며 10분간 중탕하였으며 중탕 종료시 온도는 60도로 측정되었다.- 온도를 높여줌으로써 활성화 에너지를 낮추어 반응이 정반응으로 좀더 빨리 이동할 수있다. 일반적인 반응속도식의 속도상수는 온도에 의존하는 값이다.cf) 주의사항암모니아수는 휘발성이 강하고 인체에 해롭다. 사용 시 마스크와 보호 Glove 필수 착용.또한 염기성 물질로 분류되기 때문에 폐액 처리 염기성 통에 따로 할 것.[3] 실험결과THEREFOREAgNO _{2} : 갈색 앙금이 생성되었다.THEREFORE 반응 메커니즘 [1]-4의 반응이 일어나 앙금에서 친수성을 띄는 물질로 변화되어앙금이 사라지고 해당 혼합물이 투명해졌다.THEREFORE `시험관 내 용액이 전체적으로 노란빛을 띄는 형태가 되었다.중탕 시작 물의 온도는 50도로 설정하였다.THEREFORE 반응 [2]가 진행, 결과적으로 은이 환원되어 석출. Vial 벽면에 상당량 붙어 있는 모습이다.THEREFORE 반응이 상당량 진행되어 석출된 은이 Vial 벽면에 코팅되었다.[4] DISCUSSION해당 실험은 은거울 반응이라 칭하며 포르말기의 환원성과 착이온 형성에 관한 이론적 부분을 은이온을 통하여 실제 실험에 적용, 이를 vial 벽면에 코팅시키는 실험이다.반응 메커니즘 [1]을 보게 되면 질산은 수용액과 암모니아수를 소량 혼합하였을 때 갈색 앙금이 나타난다. 흔히 Salt라 불리는 이 염은 matrix 역할을 하는 물에 불용이기 때문에 침전되는 것이다. 만약 해당 단계에서 앙금을 물에 녹이지 못한다면 반응[2]에서의 환원성 포르말기와의 반응을 통해 은이 석출되는데 장애요인으로 작용될 것이다. 이를 해결하기 위하여 더 많은 양의 암모니아 수용액을 넣어주었고 이들이Ag(NH _{3} ) _{2}의 착이온을 형성하고 불용인AgO _{2}의 갈색 앙금에서 수용성 물질로 변화한다. 이는 또한 은 양이온의 수용액 상에서의 양을 줄여주기 때문에 앙금이 좀 더 은 양이온 상으로 분해되기 쉽다. (화학평형 반응에 따라서) 결과적으로 이 때문에 염이 사라지고 반응[1]에서 혼합액은 투명해진다.반응[2] 에서는 포도당의 이성질체 중 Chain 형태만이 은을 환원시킬 수 있는 형태이다.이는 다른 이성질체의 경우 포르말기를 가지지 않고 케톤기를 가지지 않기 때문에 다른 물질과 반응하여 환원성을 가질 수 없다고 추측할 수 있다.환원당과 착이온으로 형성된 암모니아성 질산은 착이온을 반응 시키면 결과적으로 은이온이 환원되어 vial 벽면에 코팅된 것을 관찰할 수 있다.추가적으로 다른 실험 조에 비하여 적은양의 암모니아수를 첨가하였다. 비교적 짧은 시간 내에 은이 석출되는 것을 볼 수 있었고 이는 반응[2]의 메커니즘을 통하여 추측해볼 수 있다.CH _{3} CHO`+`2[Ag(NH _{3} ) _{2} ]`+`2OH ^{-`} ->`CH _{3} COOH`+`2Ag`+`H _{2} O``+`4NH _{3}갈색앙금이 사라질 정도만 암모니아수를 넣어주었고 다른 조에 비해 적게 넣어줌으로써 화학 평형적으로 정반응이 진행되기 유리한 조건이었다 생각할 수 있다.
전기분해[1] 요약산화ㆍ환원 반응을 이용해 구리를 석출하고, 이때 이용한 구리의 이론 값과 실제 석출된 구리의 양을 비교한다.[3] 실험준비물 및 실험방법3-1) 실험 준비물- 기구 : 전원 장치, 거름종이, 깔때기, 비커, 전선, 스포이드- 시약 : 0.1M 황산구리(CuSO _{4`})수용액, 구리판, 탄소 전극cf) 시약 추가정보시약 이름밀도녹는점분자량CuSO43.6g/cm3110CENTIGRADE 159.609- 구리이온과 황산이온의 이온 결합 물질이다.- 구리 이온이 1가인가 2가인가에 대해서 두가지로 분류.- 푸른색의 투명한 결정이며 물분자 5개와 결정을 이룬다.3-2) 실험방법1.CuSO _{4} 0.1M 수용액 300ml를 제조한다.2. 구리판을 사포질 한 뒤 질량을 측정한다.3. 전원 장치의 (+)극에는 탄소 전극, (-)극에는 구리판을 연결한다.4. 전원 장치의 전류를 1A로 고정하고, 이 때의 전압을 기록한다.5. 30분동안 5분 간격으로 전압의 변화를 확인 및 기록하낟.6. 반응 종결 후 전원 장치를 분리한다.7. 구리판 표면에 석출된 구리를 살살 털어내고 구리판과 탄소 전극을 꺼낸다.8.CuSO _{4} 수용액을 깔때기와 거름종이를 이용하여 거른다.9. ‘석출된 구리 + 구리판 + 거름종이’를 완전히 건조한 후 무게를 측정한다.* 주의사항- 구리판을 사포질할 때 겉의 표면의 검은색이 없어질 때 까지 잘 문질러준다.- 실험을 하면서 처음의 암페어(A)가 일정하게 되도록 계속 조정해준다.- 실험장치에서 탄소 전극과 구리판이 닿지 않도록 유의한다.(닿게되면 폭발이 일어날 수 있음.)- 비커에 남아있는 구리가 없도록 최대한 모든 구리를 끌어 모아 오차가 적게 생기도록한다.- 깔때기에 거름종이를 대고 석출된 구리를 거르는 과정에서 거름종이 사이로 석출된구리가 빠져나가지 않도록 주의한다.cf) 전류계는 내부 저항이 작을수록 좋고 전압계는 내부 저항이 큰 멀티미터를 사용하면좋다.건전지는 사용함에 따라 내부 저항이 커져서 전압이 낮아지므로 일정 전압원을 사용하 면 좋다.4) 결과[1] 실험 시작 이전에 구리 표면을 사포로 갈아 표면을 매끄럽게 하였다.이때의 구리판의 질량은 34.96g이 측정되었다.[2] 증류수 300ml + CuSO4 4.8g을 이용하여 0.1M 황산구리 수용액 300ml를 제조하였다.위 수용액의 색은 푸른빛을 띄었는데 이는Cu ^{2+}의 존재 때문이다.[3] 전류를 1A로 고정시키고 전압을 조절해 놓았을 때 5분 간격으로 시간에 따른 전압 변화는 다음과 같다. 이는 1A로 전류량을 고정시키기 위하여 변화된 전압의 양을 말한다.051015202530전압(V)3222.416.712.512.113.111.4FIg.1 시간에 따른 전압변화[4] 석출된 구리의 무게는 : 0.56g 이다.구리의 원자량은 63.546g/mol이고 구리 1mol 석출 당 사용된 전자 수는 2mol이다.구리 석출될 때 총 사용된 전자의 양은 :0.56g TIMES {1} over {63.546g/mol} TIMES 2 =약 0.0176mol전자 1개의 전하량은 : 1.602 x 10^-19C이고 전자 1mol의 전하량은 96486C이다.또한 1A의 전류가 30분동안 운반하는 전하량은 1800C이고 이를 통하여 필요 전자 몰수를 계산하여 보면 다음과 같다.1mol`:`96486C`=`xmol`:`1800Cxmol`=` {1800C` TIMES `1mol} over {96486C} = 약 0.0187 mol 이는 이론적 값이며 구리가 1mol 석출당 2mol의 전자를 사용하기 때문에 이를 고려하면 0.00935mol이 필요하다.구리의 분자량이 63.546g/mol임을 고려하였을 때 약 0.5941551g이 석출되어야 한다.5) 고찰위 반응은 황산구리 수용액에 존재하는 구리이온를 전기를 가해줌으로써 석출시키는 반응이였다. 우리는 1A의 전류를 고정시키고 지속적으로 전압을 변화시키며 실험을 진행하였다.전체적으로 시간이 지날수록 전압은 감소하는 경향을 보였다. 이는 지속적으로 구리가 석출되며 이온이 사라지기 때문에 전하 Carrier가 줄어든다 할 수 있다. 또한 중간에 경향성과 맞지 않는 값이 25분에 도출되었는데 이는 석출된 구리가 전극에 닿아 발생한 현상이라고 본다. 또한 초기에 탄소전극과 구리전극에 반대로 전류를 걸어주었는데 이 상황에서도 구리는 여전히 석출 되었다.