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4 15년 도장업종 세미나(권태안)-150904-1

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4 15년 도장업종 세미나(권태안)-150904-1

  1. 1. 2015 년 09 월 09~10 일 자동차 부품 산업 진흥재단 ( 도장 ) 전문위원 권 태안 ’15 이물질 저감 개선 사례 및 수용성 도 장 ’15 이물질 저감 개선 사례 및 수용성 도 장
  2. 2. Ⅰ. 도장 공장 협력사 당면 문제점 Ⅱ. 주요 협력사 이물질 불량 점유율 Ⅲ. 이물질 유형 분류 Ⅳ. 이물질 박멸 활동 중점 관리 및 개선 사례 2
  3. 3. 3 장 공장 협력사 당면 문제점 추 진 방 향 도장 공정 불량율 저감 ( 5% 이하 ) → 이물 한도 설정 이물질 대책 사례 정립 사출 기인 도장 결함 최소화 도료 절감 연구 및 사례 정립 신 도장 기술 소개 공정 불량율 저감 , 도료 사용량 감소로 수익성 개선 및 지구 환경 보호  도장 공정 불량율 과다  이물질 불량 Worst 1  도료 사용량 과다 도료 Cost UP  도장 박리 / 마모 발생  VOC, CO2 삭감 無 대책 문 제 점 경 영 수 지 악 화 .위 기
  4. 4. 4 ※ 랙서스 도장공장 동 영상 ·¢¼­½º µµÀå• 우리는 어떻게 할 것인가 ?
  5. 5. 5 지금 ! 하십시오 할 일이 생각 나거든 지금 하십시오 오늘 하늘은 맑지만 내일은 구름이 덮일런지 모릅니다 어제는 이미 당신의 것이 아니니 지금 하십시오 . 친절한 말 한마디가 생각나거든 지금 말하십시오 내일은 당신의 것이 안 될 런지 모릅니다 사랑하는 사람은 언제나 붙어 있지 않습니다 사랑의 말이 있다면 지금 말하십시오 미소를 짓고 싶으면 지금 웃으십시오 당신의 친구가 떠나기 전에 장미는 피고 가슴이 설레일 때 지금 당신의 미소를 주십시오 불러야 할 노래가 있다면 지금 부르십시오 당신의 해가 저물면 노래 부르기엔 너무 늦습니다 실천하는 것이 힘이다
  6. 6. 6 <No> 아닌 < 대안 > 이라는 말에는 ◆ 다소 어려운 과제가 주어지더라도 < 안된다 > 는 생각부터 먼저 하지는 말라는 것이다 . 부정적인 생각을 먼저 갖게 되면 그만큼 자신감도 떨어지고 창의적인 아이디어 도 떠오르지 않게 된다 . ◆ 조직 전체의 열정을 떨어뜨리는 요인이 되기도 한다 .
  7. 7. 7 조직에서 ‘ NO’ 라고 말할 줄 아는 게 중요하지만 “NO” 라고 말하려면 그에 대한 대안이 필요하다 . No 라는 부정적인 생각을… 긍정적인 조직문화로 바꾸는 것 입니다 . No 없는 도전
  8. 8. 8 Ⅱ. 이물 불량 점유율 ( ’14~’15 주요 지도업체 ) SPRAY 도장에서 이물질이 82.6% 모든 도장 업체에서 WORST 1 으로 이물질과의 전 쟁이 필요 ( 전착은 20.9 % 로 액 끓음 , 통전불량 / 가스핀이 WORST1 )
  9. 9. 9 먼지의 발생원인은 주로 환경 , 도장공정에서 오지만 요인이 너무나 많고 너무나 많은 다종 ( 多種 ) 다양 ( 多樣 ) 의 경우가 있어 먼지의 발생원을 고정할 수 가 없어 대책을 세우기는 단순치 않다 . 다만 이물질을 제거하는 기본적인 접근 방법을 세워 주요 이물 요인 및 대책 그리고 개선 사례를 정리 하여 현장에서 이물 박멸에 도움이 되고자 한다 • Cost 경쟁력 ( 競争力 ) 향상 ( 向上 ) 을 위한 Spee d Up • Cost 경쟁력 ( 競争力 ) 향상 ( 向上 ) 을 위한 Spee d Up ● 해야 할 일을 「하나 하나 명확 ( 明確 ) 」히 하여、 확실 ( 確実 ) 히 실행 ( 実行 ) 하는 것이 SpeedUp           <기본습득 ( 基本習得 )  ⇒ 응용 ( 応用 ) >
  10. 10. 10 이물질은 도막 위에 혹은 도막 안에 불규칙하게 형성된 입자로서 크 게 도료 덩어리 와 먼지로 구분된다 . 도료로 부터 형성된 것을 도료 덩어리 ( Coagulation, 부쯔 ) 라 하고 환경이나 공정등에서 발생하는 것을 먼지 ( Dust, 고미 ) 라 한다 . 1. 이물질 정의 및 형태 ▲ 이물질이 도막 내 에 있는 경우 ▲ 이물질이 도막 위 에 있는 경우 ▲ 표면 활성화를 갖은 작은 이물질 인 경 우 Ⅷ. 이물질 유형 분류
  11. 11. 11 2. 이물질 유형 분 요령 도료 먼지는 안쪽에 이물이 있더라도 도 료로 코팅되어 도장 시 계면이 매끄러움 도료가 먼지 덩어리 인 고체위에 형성 되어서 경계 면이 거칠고 경계가 뚜렷 함 상 이 점 ▲ 도료 이물 1 ▲ 도료이물 2 ▲ 행거 이물 1 실 이물은 눈으로도 쉽게 확인 됨 → 현 미경으로 구분 함 먼지 ( Dust) 도료 이물 ( Coag.) 실 먼지 (Fiber) ▲ 셋팅룸 벽 더스트
  12. 12. 12 소재 먼지는 단면 촬 영이나 도막을 쌘드페 이퍼로 제거 하면서 이물이 어느 도막에 포함되어 있는지 파악 필요함 상도 도막 위에 이 물이 있으며 쌘드페 이퍼로 쉽게 제거 되며 색깔이 주로 검은색 상 이 점 ▲ 도료 이물 1 재 도장 시 이물은 단층 촬영이나 페이 퍼로 도막을 제거 하면서 파악 필요 건조로 먼지 소재 먼지 재 도장 먼지 미제거 ▲ 소재에 뭍인 이물질
  13. 13. 13 ※1. 작은 이물질로 보이는 불량들로 기본적으로 이들의 상이점을 육안으로 구분하기 힘드나 이 물질은 부정형이고 하기의 불량은 원형이 특징이다 표면장력이 작은 이물 질이 체적이 적어지면서 액체 A 위에 렌즈상으로 오그라 들면서 퍼짐성이 정지되는 현상 – 소재가 보이거나 유분에 의해 생 김 작은 홀이 소지 속 까 지 뻣쳐 있는 것 으로 소지로부터 휘발성 물질 , 수분 등이 올라온 트랙이다 상 이 점 소재 ( 혹은 하지면 ) 에 생긴 자국에 의한 것 과 도막에 포함된 터진 기포 ( Buble ) 가 원 인 ▲ 도료 이물 1 ▲ 전착 분화 구 소재 개싱 (Gassing) 분화구 ( Crater ) 기공 ( Buble ) 상면 사 진 확대확대 확 대 확 대 ▲ 이형제 분화 구
  14. 14. 14 ※2. 이물질 입자 크기 와 이물질 한도 ▲ 이물 한도 39 ㎛ → ok ▲ 이물 한도 88 ㎛ → NG ▼ 이물 한도 재장재 KNOB 류 1980 년대 (0.7mm) 2000 년대 (0.5mm) 2010 년대 (0.2mm)한 도 OK
  15. 15. 15 1. 소 재 먼 지 2. 설 비 이물질 부스 낙하 먼지 도장 부스 클린룸 화 공조 / 부스에서 이물 낙하 방지 도장 전체 공정의 에어 발란 스 유지 와류에 의한 이물 지그 및 체인 이물 도장 지그 및 체인 의 먼지 이물 발생 주요 요인 설비 청소 도장 부스 배기 및 셋팅룸 청소 방법 / 주기 표준화 완벽 청소 시 이 물 저감 자동기 낙하 먼지 자동기 청소 방법 / 주기 표준 화 자동기 낙하 이물 방지 소재에 부착된 먼지 / 결함 소재 러빙 작업 실시 : 수동 / 자동 에어 블로우로 전 부 제거 불가 소재 결함 ( 개싱 / 분화구 / 이 형제 ) 제거 샌딩 시 이물 / 침 식 발생 소재 취급 주위 ( 개별 포장 등 ) 찍힘 / 스크래치 발생 방지 발 생 요 인 중점 관리 항목 사유 Ⅳ. 이물질 박멸 활동 중점 관리 및 개선 사례※ 요약
  16. 16. 16 3, 도 료 덩어리 4. 작업자 / 환경 작업자 / 출입자 / 환경 으로 부터의 먼지 도장 공정 클린룸 화 lay pot Zone 구분 전체 클린룸 난이 바닦에 수막 유지 및 도장 공장 습도 유지 ( 65 ~72 % ) 정전기 미 발생 실먼지 방지 전착 전처리 . 플라스틱 수 세식에 백 필터를 설치 실 먼지 방지 작업자 제전화 / 실내화 / 모 자 착용 및 주기적 세탁 먼지 및 실 먼지 방지 도료 함유 먼지 입고 도료 : 도료 망 필터 실 시 도료 업체 피드백 도료 순환계 먼지 흡입 필터 / 압송 필터 선정 및 청소 주기 표준화 도료 이물은 한번 필터링으로 제거 않됨 건 팁 먼지 건 팁 주기적 청소 및 체크 시 트 운영 주기적 청소 필요 발 생 요 인 중점 관리 항목 사유
  17. 17. 17 3. 기포 (poping/ 핀홀 ..) 5. 용제 크랙 2. 분화구 ( 크래터 ) 1. 소재 이물 6. 용제 침식 4. 도막 박리 심각성 : 도장 은 소재의 후처리 과정으로 소재 ( 금속 혹은 플라스틱 ) 기인성 도 장 불량율이 다수를 차지 하고 있어 이에 소재 에 대한 지식 과 피드백 및 상호 TFT 을 구성 하여 이에 대한 철저한 개선 / 대책 이 필요 함 특히 플라스틱은 여러가지의 첨가제 및 이형제 등이 표면으로 이동 되어 (Migration ) 에어블로우 만으로 먼지가 제거 되지 않아 적정한 러빙 작업이 필요하다 1. 소재 먼지 및 소재 기인성 결함
  18. 18. 18 ▶ 목적 : 제전장갑과 러빙시 이물불량 감소 효과정도 테스트 위함 . 구 분 제전 장갑 사진 검사수 / 이물불량수 / 불량 율 비 고 러빙 작업 無 無 120 / 5 / 4.1% 기존 제전 장갑 120 / 2 / 1.6% TEST 1 제전 장갑 120 / 2 / 1.6% TEST 2 제전 장갑 120 / 2 / 1.6% ▶ TEST RESULT ( TEST 수량은 120ea ) ▶▶ 제전 장갑별 러빙제전 장갑별 러빙 TESTTEST 방법 과정방법 과정 :: 러빙러빙 (( 제전장갑교체제전장갑교체 ) →) → 제전 →제전 → SPRAY (1SPRAY (1 도도 ) →) → 검사검사 → 결론도출→ 결론도출 ▶▶ 러빙 유의 사항러빙 유의 사항 :: 약약 500g(500g( 제품파손없을정도제품파손없을정도 )) 정도의 힘으로 손바닦으로 원을 그리듯정도의 힘으로 손바닦으로 원을 그리듯 3-53-5 회 러빙회 러빙 작업을 실시 장갑은 실먼지가 발생시 교환한다작업을 실시 장갑은 실먼지가 발생시 교환한다 (( 통상통상 : 4: 4 시간 마다 교체시간 마다 교체 )) 표시부위 로 마사지 실시 ※1. 러빙 작업 테스트 예
  19. 19. 19 ※2. 소재 러빙 동영상 Àüó¸® ·¯ºù (2
  20. 20. 20 1: 소재 성형 가공 시 부터 먼지가 부착이 되지 않도록 개별 포장 혹은 정렬 포장으로 이물질 및 스크래치 방지 관리 하라 ←왜 ? 먼지는 소재의 방청유 혹은 대기중의 왁쓰 등과 엉겨 붙어 워싱이나 에어 블 로로 심지어 탈지공정 에서 다 제거 되지 않는다 2: 소재 , 재 도장 등 가능한 한 샌딩을 최소하 하고 부득히 샌딩시 공연 시는 제전 에어블로 , 혹은 공연 후 IPA 를 적신 실먼지 없는 텍레그로 닦는다 특히 # 1,000 이상 페이퍼 사용으로 이물 및 침식불량 방지 한다 ← 왜 ? 샌딩가루는 정전기를 띠어 에어블로 로 제거되지 않는다 (1) 소재 먼지 및 소재 기인성 결함 주 의 점
  21. 21. 21 ※ 목시로 이물질로 보이나 분화구 / 개싱등의 불량임 ) 이물질 에 대한 검사 유형 오류 이물질은 육안 검사로는 정확이 구분할 수 없으며 의심되는 경우 혹은 정기적으로 담당 기사는 현미경 검사 실시 하여 정확한 유형 분석을 하며 검사원을 교육하여야 한다 . 상기 예는 목시로 분류된 이물질의 16 개 (53 %) 는 실제 이물질이 아니고 소재에서 올라온 개싱 임 주의 사항 이물질 개싱 (핀홀) 크레타링 오염 칠흐름 기타 목시검사 30 0 17 0 4 0 현미경분석 14 26 2 3 4 2 30 0 17 0 4 0 14 26 2 3 4 2 0 5 10 15 20 25 30 35 불량개수 목시와 현미경 분석의 차이 (하도 건조후)
  22. 22. 22 이물질 일이물질 일 까까 ?? 핀홀일핀홀일 까까 ?? 개싱일까개싱일까 ??
  23. 23. 23 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 기 포 이물질 기 포 이물질 이물질 이물질 기 포 이물질 취급(긁힘) 기 포 기 포 12 13 14 15 16 17 18 19 NO IMAGE NO IMAGE NO IMAGE 기 포 기 포 기 포 기 포 기 포 이물질 이물질 이물질 1 2 3 4 5 6 7 8 9 NO IMAGE NO IMAGE 기 포 기 포 핀 홀 기포추정 핀 홀 ? 핀 홀 기 포 기 포 이 물 질 크 레 터 링 ※ . 현미경 분석 사진 ▶▶ 이물질 과 개싱은 목이물질 과 개싱은 목 시로 전부 이물질로 보시로 전부 이물질로 보 이며 검사 일보에 이물이며 검사 일보에 이물 질로 기록함질로 기록함 ▶▶ 이물질은 부정형이고이물질은 부정형이고 이물이 튀어 올라있고이물이 튀어 올라있고 개싱은 정확한 원형이고개싱은 정확한 원형이고 -- 레벨임레벨임
  24. 24. 24 개 선 전 개 선 후 문 제 점 Jig 작업시 발생되는 이물 -. Jig 작업대에 Jig 페인트 가루 및 사출 물 이물 발생 개 선 내 용 Jig 작업다이 개선 ( 수막 Die 로 제작 ) -. 이물 날림 으로 인한 이물발생 억제 소재 1: 개선 사례 작업대 수조화 설치
  25. 25. 25 1) 현상 : 개싱 발생 에 의한 도장 핀홀 2) 원인 : 2 개의 게이트에서 수지가 안쪽으로 흘러 합쳐지나 뒤에 가스 빼기 밀핀 ( 3 개 ) 이 능력 부족 3) 수정 내용 : 2 개의 게이트에서 1 개의 게이트로 수정 2 점 게이트 1 점 게이트 소재 2: 개선 사례 소재 개싱 개선 ( Door Handle )
  26. 26. 26 1. 문제점 : 작은 이물 같은 기포 발생 모델 : RP 내용 : GAS 불량 ( 동일 위치 ) 수량 : 81EA / 423EA (19%) 불량현상 : 상단면 GAS 2. 검토내용 : GAS 표면 벗겼을시 도막 배면에 소재가 같이 떨어짐 → 개싱 발생 3. 결과 : 사출 소재불량 다발로 금형구조 개선 소재 내부에 GAS 가 차 있다가 신나 투입시 부풀어 오름 현상 . ( 사출 500EA 전수검사 후 도장작업 강제 건조 후 자연건조 실시 ) GAS 위치 GAS 확대 표면벗겨냄 소재 3: 개선 사례 소재 개싱 개선
  27. 27. 27 • 개선 전 • 개선 후 슬라이드 부위에 GAS VENT 가 없어 GAS 가 빠지지 않고 제품에 기포 처럼 현상 발생 GAS VENT 추가 하여 GAS 배 출이 가능 하도록 금형 수리
  28. 28. 28 2. 도장 설비 (1) 도장 부스 클린룸 화 발생 개소의 원인 조사를 위해 Particle counter 로 먼지의 크기와 개수를 조사 해 서 기본적으로 먼지 파티클 싸이즈가 5.0 ㎛ 가 검출 되지 않아야 한다 ※1. 클린룸의 청정도 클린룸의 청정도는 CLASS 표시로 표현되며 CLASS 마다 입자경과 상한 허용치가 정해져 있으며 ISO CLASS 는 1 ~ 9 등급으로 정해져 있음 그런데 관습적으로 FED-STD-209D 청정도 CLASS 표 가 쓰여지고 있으며 이 규격은 I FT 체적에 0.5 ㎛의 입자의 상한치를 CLASS ○○ 으로 표시하며 6 단계로 구분함 통상 Particle 측정기는 흡입 가능양이 1 FT / 분 으로 되어 있어 측정치의 10 배를 해야 CLASS ○○ 으로 환산 할 수 있다 . 즉 1 ㎥ = 35.3 ft 3 3 3
  29. 29. 29 ISO 청정 도 CLAS S 지정입자경 이상의 허용 입자 농도 ( 개 / ㎥ ) FED- STD- 209D 청정도 CLASS JIS 대 산입경 범위 ( ㎛ ) 0.1 ㎛ 0.2 ㎛ 0.3 ㎛ 0.5 ㎛ 1.0 ㎛ 5 ㎛ 1 10 2 - - - 0.1~0.3 2 100 24 10 4 - - 0.1~0.3 3 1,000 237 102 35 8 - 1 0.1~0.5 4 10,000 2,370 1,020 352 83 - 10 0.1~0.5 5 100,000 23,700 10,200 3,520 832 29 100 0.1~5 6 1,000,00 0 237,000 102,000 35,200 8,320 293 1,000 0.3~5 7 - - - 352,000 83,200 2,930 10,000 0.3~5 8 - - - 3,520,00 0 832,000 29,300 100,000 0.3~5 9 - - - 35,200,0 00 8,320,00 0 293,000 1,000,0 00 표 1 ISO 와 FED-STD-209D 청정도 CLASS 표
  30. 30. 30 2. 천정필터 공기저장실 ( 동압 실 ) 공기필터실 ( 정압 실 ) 바디 도장부스 세정부 ( 물 + 공기 처리 ) 물 + 공기 배수 로보트 & 부스 전기판넬 완성차 ) 도장공장 공조 온습도 조절 및 필터시스템 스팀물물 버너 1. 롤필 터 ELIMINATOR 수조 SPRAY AFTER HEATER 가습기 급기팬 쿨링코일 3. 포켓필터
  31. 31. 31 ① PRE FILTER : 50% 前 : 1 차 부직포 5 t 개조후 : 10 t ② 포켓 FILTER : 95% 前 : 미디움 필터 개조후 : bag 필 터 ③ 천정 FILTER : 98% 前 : 미디움 필터 개조후 : 20 t 제텍스 필 터 도장 부스 공조 장치 ※3. ( 부품사 A 사 ) 도장 부스 / 공조 필터 개선 사례 ( 결과 : 5.0 ㎛ ↑ 먼지 : 평균 35 → 1.7 개 로 감소 개선 효과
  32. 32. 32 먼지 개수 ( 측정일 150403) 작업장 1 부스 2 부스 3 부스 0.5 ㎛ 4,473,631 833,876 1,024,799 1,253,845 5.0 ㎛ 1,941 0 30 0 10.0 ㎛ 290 0 0 0 미디움 필터 교환일 : ‘14 11 월 1 차 공조용 부직포 : 황사 시 : 1 회 /3 일 , VUD 일 : 1 회 / 주 ※4. ( 부품사 B 사 ) 먼지 파티클 측정 사례
  33. 33. 33 (2) 도장 전체 공정의 에어 발란스 유지 에어블로 + 텍레 그 푸라이머 칼라 클리어 에어블로 1 570 ㎥ ×60 ㎜ aq ×2 2190 ㎥ ×100 ㎜ aq 1665 ㎥ ×100 ㎜ aq 1240 ㎥ ×100 ㎜ aq 760 ㎥ ×250 ㎜ aq 1665 ㎥ ×250 ㎜ aq 1240 ㎥ ×250 ㎜ aq 각 부스는 급배기량이 같아서 항시 에어발란스가 맞아야 도료 미스트가 날라지 않고 이물이 없 다 . 단 , 부스 맨 처음 입구의 전처리 실은 약간 + 압을 맞춰 외기유입을 방지 한다 . 여유공기흐름 여유공기흐름 여유공기흐름 작업장소에서의 기류의 강약 , 방향 , 에어 발란스 등을 측정 한다 ① 도장 부스에의 급기 ② 공조 장치 , 부스 천정필터등의 틈새여부를 육안으로 확인 ③ 도장 작업 개소 ④ 건조로 입구 , 셋팅룸 ⑤ 제품 투입구
  34. 34. 34 (3) 도장 지그 및 체인의 먼지  지그로 부터 떨어지거나 튀어 오르는 이물질이 의외로 많다 . 계속 도장된 지 그가 도장이 잘 코팅된 부위와 도장이 잘되지 않고 입자상으로 되어 있어 도장 시 에어에 의해 혹은 건조로에서 떨어짐  도장 운행횟수를 관리하여 박리 하고 박리 후 도장 전에 지그를 완전히 도장 하 여 사용 한다 . 1) 도장 지그 및 체인 의 박리 주기가 잘 지켜지는지 ? ▲ “I” 형 지그 ▲ “ ㄷ”형 지그 ( 도료 비산 방지 커버 설치 )
  35. 35. 35 개 선 전 개 선 후 현 상  지그 박리 기준 모호 개 선 내 용  지그 MC 자작 세척  지그 세척기준 수립 후 시행 문 제 점  지그에서 날리는 이물이 제품에 부착되 어 도장됨 예 상 효 과  지그로 인한 이물불량 최소화 설비 1: 개선 사례 도장 지그 세척
  36. 36. 36 지그 박리 및 교체 주기는 설정되어 있으나 명확한 기준 없음 . 지그 박리 및 교체 주기 설정하여 교육 및 체크 시트 운영 개 선 전 개 선 후 지그 박리 및 교체 주기 요함 지그 박리 및 교체 주기 설정 및 교육 설비 2. 개선사례 지그 교체 주기
  37. 37. 37 (4) 도장 부스 배기 및 셋팅룸 , 자동기 청소 - 부스를 가동 하면서 배기가 막히므로 급 배기의 발란스를 맞추어야 하는 것은 필 수 . 이를 위해 급 . 배기 팬에 인버터 설치 - 발란스가 깨지기 전에 배기구 청소를 실시 . 1) 배기 부스는 정비되어 있는지 ? - 각 셋팅룸의 먼지관리는 되고 있는지 ? - 협력사의 대부분 셋팅룸에 일정량의 급 . 배 기가 되지 않아 부유 먼지 많이 발견됨 → 국소 급 배기 팬 설치 필요 - 하부 수조 설치 - 벽면에 끈적이 부착 2) 셋팅룸 의 정소는 잘 되어 있는지 ?
  38. 38. 38 개 선 전 개 선 후 현 상  부스 이후 셋팅룸에 습도가 낮고 수조 가 없어 도료 미스트 및 이물질이 소재에 부착 됨 개 선 내 용  칼라 / 클리어 에 수조를 설치하여 물 을 채워 습도를 유지 시킴 문 제 점  피도물에 이물 발생 예 상 효 과  도장 이물 불량율 감소 설비 3. 개선 사례 건조로 입구부 수조 설치 사진 無
  39. 39. 39 ▶ 바닥에 수막이 형성되어 있지 않고 , 끈끈이 설치가 되어 있음 . ▶ 바닥에 끈끈이를 제거하고 , 수막 을 설치함 .문제점 개선 내용 개 선 전 개 선 후 바닥에 수막대신 끈끈이 설치 하여 오염 제거 시킴 . 수막 형성 관리 . 설비 4. 개선 사례 셋팅룸 수조에 끈적이 및 수막 관리
  40. 40. 40 도료먼지는 Dust 와 잘 혼돈되어 정확히 육안으로 구분하기는 어렵지만 여기서 말하 는 Coagulation 이란 도료계 내부에 존재하는 것 ( ex 안료 덩어리 , resin gel particles, dried paint particles ) 으로 한 한다 . (1)유형 ① 원액 내에 응집 도료 덩어리가 있는 경우 ② 도료 탱크 및 배관중에 발생하는 경우 ③ 지관과 건 사이에서 발생하는 경우 ④ 건 선단등의 오염에 의한 경우 ( 정전 도장기 건 선단에 발생하는 정전 응집 도료 덩어리 – 알루미늄 , 안료덩어리 포함 ) ▲ 도료 이물 1 3. 도료 이물 ( Coagulation )
  41. 41. 41 9 3 8 7 6 5 4 1 2 1 2 5 ※1. 도료 배관 필터 기본 System : 도료 여과 망 ( filling filter ) : 흡입 필터 ( Suction filter ) : 압송 필터 ( Run on filter )
  42. 42. 42 (2) 도료 압송 필터 ( RUN ON ) 종류 ▲ 카트리지 필터 ▲ 포켓 필터 ▲ SUS 메쉬 필 터 ▲ PE 스크린 필 터
  43. 43. 43 도장업체에서 도료 사용 전 최종적으로 메쉬망으로 여과 한다 하 더라도 ① 도료 중에 이물질은 한번 으로 여과로 제거 되지 않고 ② 도료 탱크 벽 , 도료 교반기 등에서 고화 된 도료 덩어리가 유 출 되고 ( 특히 우레턴 도료 ) ③ 펌프 내 엘보 , 프랜지 , 티 등의 홈에 서 굳고 ④ 칼라 교체 시 완전히 세정 되지 않으므로 ① 도료 여과 ② 흡입 필터 ③펌프 후 필히 RUN ON 필터 및 리턴 필터등을 설치 하고 정기적인 교체 주기를 설정 . 시행 하여야 한다 도료 입하 시 색차 관리 및 이물 검사 실시하여 도료 업체에 피드 백
  44. 44. 44 ▲ 프라이머 1 말 ( 18L ) 여과 후 도료 이물질 ▲ 도료 여과 후 메쉬 필터 에 걸린 이물 ( 300 메쉬 ) ▲ 도료 1 차 여과 후 메쉬 필터 에 걸린 이물 ( 200 메쉬 ) ▼ 도료 여과 망 압송 필터 ▶ ※2 도료 이물 현상
  45. 45. 45 ※3) 자동차 도료 필터 추천 사이즈 ( 듀폰 자 료 ) ※4) 국내 부품 회사 도료 필터 사례 도료 종류 1 차 여과 필터 ( 중 력식 ) 2 차 메쉬필터 (RUN ON ) 비고 프라이머 (1K 폴리에스 테르 ) 200 메쉬 (74 ㎛ ) 250 메쉬 (61 ㎛ ) SW 메탈릭 (2K 우레탄 ) 200 메쉬 (74 ㎛ ) 250 메쉬 (61 ㎛ ) SW 클리어 (2K 우레탄 ) 200 메쉬 (74 ㎛ ) 250 메쉬 (61 ㎛ ) SW 클리어 (1K 아크릴 ) 400 메쉬 (35 ㎛ ) - ( 미 사용 ) KG
  46. 46. 46 ※5 : 도료 배관 여과 시스템 ( 듀폰 사 추전 예 )
  47. 47. 47 ※6) 메쉬와 ㎛ 환산표
  48. 48. 48 4. 작업자 / 환경으로 인한 이 물질 - 도장 공장전체를 클린 룸 화 하는 것은 비용상 불가능 하므로 도장 공장 을 대략 3 개 존으로 구분 청정 관리 - ① 전체적 도장 공장 관리 ZONE ② 도장 前 공정 ( 소재 투입구 , 마 스킹 , 지그 부착 , 샌딩 공정 등 ) ③ 도장 부스 C 구 역 B 구 역 A 구 역 A 구역 ( 제 1 청정 ) : 도장 부스 B 구역 ( 제 2 청정 ) : 도장 전 공정 - 습도 , 수막 관리 C 구역 ( 제 3 청정 ) : 전체적 도장 공장 관리 준 (1) 도장 공정 클린 룸 화 Zone 구분
  49. 49. 49 1) 먼지 잡이 매트 설치 • lay out• lay out 소재 대기 쌘딩장 지그 Set 건조로 Booth로딩장 에어 shower 검사장 2) 가습기 설치 3) 진공청소 기 흡입 5) 2 차 에 어 블로 4 )3 차 소재 air blow 실시 Air blow 제 2 청정 구역 유지 제 1 청정 구역 6) 에어 블 로우 추가 (1 차 , 앞 뒤면 ) ※1. A 社 이물 방지 고려한 레이 아웃 7 ) 부스 온습도 Keeping
  50. 50. 50 마찰 전기 물체와 물체가 부딪혔을때 , 만났을때 전하의 이동이 생기면서 발생되는 전기이다 . 전기이지만 움직이지 않기 때문에 정전기라 한다 . 발생된 정전기는 방전 경로가 없으면 공기와 접촉해서 소멸된다 .  부품과 부품  인체와 인체 , 의류 , 부품 ( 제품 )  공기와 인체 , 부품 등등 ※ 특히 건조한 날 , 건조한 몸등에서는 음이온 ( 양이온 ) 의 움직임이 활발해지기 때문에 더 많이 발생한다 .  정전기란 ? (2) 습도 유지 (65~ 72% ) 및 바닦에 수막 유지 - 먼지가 안 떠오르고 습도 유지
  51. 51. 51 - 이물질에는 의외로 실 이물이 많아 철저한 대책이 필요 하다 . 이에 실 이물의 발생 경로와 대책을 철저히 규명코자 한다 1. 협력사 이물 유형 분석 ( 2012’ 전착 2 사 , 스프레이 2 사 ) (3) 실먼지
  52. 52. 52 협력사 4 사의 이물 중 실이물 ( fiber ) 가 30% 차지 함
  53. 53. 53 ㅅ 1. 피도물에 부착 실 이물 - 건로입 입구 채집 실이물 – 청색 도장복 에서 떨어진 실 이물 이 동일 함 항묵 도장물에 부착 된 실 이물 건로로 입구 채집 실이 물 청색 도장복 에서 실이 물 제품 및 작업 사 진 이물 사 진 ※1. 실 이물 발생 개소 추적
  54. 54. 54 이물 #1 #2 #3 HOO KBR KT 유형 실 이물 실이물 이물 이 물 #1 #2 #3 #4 #5 #6 H O O K BR KT 유 형 미도장 ( 탈지 불량 ) 미도장 ( 탈지 불량 ) 미도장 가스핀 이물 스크래치 ◀ 전착도장 샘플 ▼ 전착도장 ( 샘플 ) 샘플 2 미도장 3 개 가스핀 1 이물질 1 개스크래치 1 개 발 견 ※2. 전착 SS 사 이물 분석 예 ( 12’ 8/23)
  55. 55. 55 (4) 전착 전처리 . 플라스틱 수세식에 백 필터를 설치 사례 첨부 : 4 항목
  56. 56. 56 개선 내용 도료 순환 필 터 자석봉 설치 . 개선 효과 철 분티를 제거함으로써 철 분티에 의한 이물 불량 저감 철분 / 티 제거 미흡으로 티 ( 철분 ) 이물 불 량 발생우려 . 문 제 점 개 선 전 개 선 후 도료순환필터 개 선 전 사진 없음 자석봉 실먼지 / 철분 1 . 개 선 사례 전착 도료 백 필터 및 자석 봉 설치
  57. 57. 57 개선 내용 200 미크론  80 미크론 변경 개선 효과 이물질에 의한 불량 최소화 . 백 하우징 필터 200 미크론 사용시 이물을 걸러 내지 못함 . 문 제 점 200 ㎛ 80 ㎛ 개 선 전 개 선 후 실먼지 2. 개 선 사례 백 하우징 필터 설치 개선 (80 ㎛ )
  58. 58. 58 개 선 전 개 선 후 현 상 소재에 실먼지 및 봄철 꽃가루로 인한 불 량 과다 개 선 내 용 탕세 / 예비탈지조에 백필터 설치 (5/31, 200 ㎛ ) 문 제 점 탕세조 및 예비 탈지 등에 백 필터 無 효 과 실먼지 감소 ▲ 실이물 과다 검출 ▲ 백 필 터 설치 ( 200 ㎛ ) ▲ 백 필터 상부 모습 ◀ 여과된 실먼지 및 이 물 실 먼지 3. 개 선 사례 탕세 조 백 필터 설치
  59. 59. 59 개 선 전 개 선 후 현 상  전사 세척 RINSE 조 공업 용수 FILTERING 미비 개 선 내 용  전사 최종 세척 RINSE 조 ( 세척 #11) BAG FILTER 설치 문 제 점  이물 및 찌꺼기 등에 따른 세척 효과 미비 예 상 효 과  공업용수 FILTERING 으로 세척효과 향상 ( 이물 발생 감소 ) 여과 없이 세척 진행여과 없이 세척 진행 FILTERING 후 세척 진 행 FILTERING 후 세척 진 행 여과 전 여과 후 실먼지 4. 개 선 사례 전사 세척 BAG FILTER 설치
  60. 60. 60 개 선 전 개 선 후 현 상 제품 표면에 실이물 부착으로 불량 발 생 개 선 내 용 로딩작업자 장갑 교체 ( 반코팅 → 가 죽장갑 ) 문 제 점 1. 불량품 수정작업으로 품질비용 발생 2. 대량 불량 발생시 고객사 공급 차질 발생 효 과 1. 불량율 감소 : 0.17% → 0.06% 2. 품질비용 감소 3. 고객사 공급 품질 향상 실 먼지 5. 개 선 사례 실 먼지 없는 가죽 장갑 착용
  61. 61. 61 세탁한 작업복 35 EA 작업복 조건 새 작업복 ( 백색 ) 새 작업복 ( 청색 ) 먼지 (EA) 569 603 참고 사진 (5) 도장복을 정규 세탁 후 착용 하라
  62. 62. 62 문제점 대 책 이물불량 ▲1. 행거 액 끓음 발생 → 행거 도막 박리 ▲2. 건조로 발생로 내열 글라스 필터 설치 ▲3. U F 여액 8 인치로 교체 ▲4. 컨베어 이물 받이판 설치 ▲5. 컨베어 체인 부러쉬 설 치 ▲6. U F 3 수세수 가동 전착 이물 1 . 개 선 사 례 이물 제거 개선 추진 항목
  63. 63. Thank You 1. 교시 끝 Q & A 63
  64. 64. 2015. 09. 09 ~ 102015. 09. 09 ~ 102015. 09. 09 ~ 102015. 09. 09 ~ 10 환경보호 및 수용성 도장환경보호 및 수용성 도장 자동차 부품 산업 진흥재단 도장 전문위원 권 태안 64
  65. 65. 65 I. 환경규제 법과 도장 기술 II. 완성차의 수용성 도료 / 도장 공정 현 황 III. 수용성 도료 및 설비 조건 IV. 국내외 부품 수성 도장 사례 V. 수용성 : 라인관리 및 불량유형 ( Trouble Shooting)
  66. 66. 66 수성도료 하이솔리드 도료 슈퍼 하이솔리드 도 료 분체도료 수계 탈지용 도 료 무세정용 도료 저온 단시간 경화도료 차체 경량화 대응 도료 공정 단축 대 응 도료 납 FREE 전착도 료 유해금속 FREE 전착도료 지 구 환 경 보 호 대기오염방지 오존층 파괴방지 지구 온난화 방지 토양 오염 방지  납 규제등 수질오염방지 일본   지방자치단체의 조례 미국    CAAA       VOC 규제              HAPs 규제 EU     종합규제 독일     TA-LUFT 영국   PG-6/20 국제   몬트리올 의정서 국제   리오데자네이드로 선언 일본   지구온난화 방지 행동 계획 국제   바젤조약 일본  폐소법      통산성      2000 년 함유량 ½ 이하      이니시아티브 2005 년 함유량 1/3 이하      자동차공업회  2000 년 UNDER COAT,                 Radiator 대체완료           2005 년 전착 , 연료탱크 교체완 미국  미네소타주법   1.9% 이하로 되도록 낮은 함유량               ( 도막중 0.06wt% 이하 )       주내에서 생산되는 자동 차에는 ,               납도료 를 사용할 수 없다 . 유기용제 배출규제 범퍼 탈지용 TCE 전폐 배출 CO2 삭감 납 등 유해금속 폐기 규제 1. 글로벌 환경 규제 법 Ⅰ. 환경규제 법과 도장 기술
  67. 67. 67 RACK : Reasonable Available Control Technology LAER : Lowest Achievable Emission Rate PRTR : Pollutant Release and Transfer Registers MACT : Maximum Achievable Control Technology – 최고 달성 제어 기술 2. 글로벌 VOC 삭감목표 환경규제 일본 미국 유럽 VOC(g/ ㎡ ) ( 현상 ) 60~80 ( 자공회목표 ) 40~60 ( 장래목표 ) 20 (RACT) 50 (LAER) 30 (U K) 60 ( 독일 ) 35 (EU 목표 ) 45 HAPS ( 유해대기오염물 질 ) (PRTR) 공표의무 (MACT) '01 : 의회승인 '03 : 규제개시 주 규제 대상 물질 · 톨루엔 · 크실렌 등 주 규제대상 물질 · 툴루엔 , 크실렌 · 메탄올 · 글리콜 에테르 류 · MEK, MIBK 등
  68. 68. 68 VOCVOC  휘발성 유기화합물  Volatile Organic Compounds - 상온에서 휘발하기 쉬우며 , 친유성을 가짐 . - 도료 , 접착제 등의 용제 및 세제로 산업계에서 사용량이 많음 . 특성특성 WHO 의 비등점 기준 분류 WHO 의 비등점 기준 분류  50℃ 미만 (VVOC, 고휘발성 유기화합물 ) : 포름알데히드 (-21℃), 아세트알데히드 (20℃), 디클로로메탄 (40℃)  50~260℃ (VOC, 휘발성 유기화합물 ) : 에탄올 (78℃) , 벤젠 (80℃), 톨루엔 (110℃), 자일렌 , 니코틴 (247℃)  260~400℃ (SVOC, 반휘발성 유기화합물 ) : DEP(340℃), DOP(390℃) 등 가소제  400℃ 이상 (POM, Particulate Organic Matter, 입자상 유기화합물 ) : PCB, 벤조피렌  광화학반응의 원인물질로 오존생성의 전구체임 .  대기환경 , 수질 및 환경에 영향을 미칠 가능성이 있는것으로 알려짐 .  새집증후군의 원인물질이며 인체에 유해한 영향을 미침 . ※1. VOC 의 분류
  69. 69. 69 ● 7. 탄화수소 (THC 로서 ) 의 도장시설 ( 건조시설을 포함한다 ) 중 자동차제작자의 도장시설 ( 건조시설 을 포함하며 , 유기용제 사용량이 연 15 톤 이상인 시설만 해당한다 ) 에 대한 배출허용기준은 다음과 같 다 . 차 종 생산규모 적용기간 및 배출허용기준 기존시설 신규시설 2005 년 1 월 1 일 부터 2007 년 12 월 31 일 까지 2008 년 1 월 1 일 이후 2005 년 1 월 1 일 이 후 승용자동차 (1) 5,000 대 / 년 미만 100 g/ ㎡ 이하 70 g/ ㎡ 이하 50 g/ ㎡ 이하 (2) 5,000 대 / 년 이상 90 g/ ㎡ 이하 60 g/ ㎡ 이하 45 g/ ㎡ 이하 소형상용 자동차 (3) 5,000 대 / 년 미만 145 g/ ㎡ 이하 110 g/ ㎡ 이하 65 g/ ㎡ 이하 (4) 5,000 대 / 년 이상 135 g/ ㎡ 이하 100 g/ ㎡ 이하 60 g/ ㎡ 이하 트럭 운전석 (5) 2,500 대 / 년 미만 130 g/ ㎡ 이하 95 g/ ㎡ 이하 65 g/ ㎡ 이하 (6) 2,500 대 / 년 이상 120 g/ ㎡ 이하 90 g/ ㎡ 이하 60 g/ ㎡ 이하 차 체 (7) 2,500 대 / 년 미만 145 g/ ㎡ 이하 110 g/ ㎡ 이하 80 g/ ㎡ 이하 (8) 2,500 대 / 년 이상 135 g/ ㎡ 이하 100 g/ ㎡ 이하 70 g/ ㎡ 이하 버스 (9) 2,000 대 / 년 미만 370 g/ ㎡ 이하 250 g/ ㎡ 이하 200 g/ ㎡ 이하 (10) 2,000 대 / 년 이 상 350 g/ ㎡ 이하 225 g/ ㎡ 이하 150 g/ ㎡ 이하 차체부품 350 g/ ㎡ 이하 225 g/ ㎡ 이하 150 g/ ㎡ 이하 대기오염물질의 배출허용기준 ( 제 15 조 관련 ) 대기환경보전법 시행규칙 [ 환경부령 제 608 호 , 2015.7.21., 일부개 정 ] 3 . 국내 환경 규제법 -1) VOC 규제
  70. 70. 70 • 최근 지구의 온난화 때문에 선진국 중심으로 지구 온난화를 초래하는 온실가 스 ( 이산화탄소 , 메탄가스 등 ) 를 감축하기 위하여 1997 년 12 월 교토 의정 서를 채택하여 탄소배출권등을 통한 온실가스 감축노력 및 이행 .  • 우리나라는 2010 년 CO2 배출 총량은 세계 7 위로 중국 , 미국 , 인도 , 러 시아ㅡ 독일 , 한국 순위임 • 09 년 코펜하겐 총회에서 한국은 2020 년 예상 배출량 ( BAU ) 대비 30% 감축공약 의 성실이행 필요 4 . 국내 환경 규제법 -2) CO2 규제 ( 자료 : 통산 산업 부 ,14/1 월 )
  71. 71. 71 1) 부문별 감축량 2) 자동차 부문
  72. 72. 72   1 .재료개발   2 .물성제어기술   3 .평가기술 고방청 고외관 고내구 신의장 신기능 CS 품질향상 공정단축 자원재생효율성 인원활용성 공간활용 에너지절감 경제성 사용량삭감 중금속 FREE 저 VOC HAPs FREE 산업폐기물삭감 환경보호 CO2 삭감 P,N FREE 악취저감 환경호르몬 FREE ▣ 자동차도장의 개발 개념Ⅱ. 완성차의 수용성 도료 / 도장 공정 현 황 1. 자동차도장의 개발 개념
  73. 73. 73 2. 도료 · 도장 전개방향 표면처리 E D 중 도 상 도 초진동 HAPs FREE 저 VOC 중금속 FREE 수세리사이클 하이솔리드화 하이솔리드화 하이솔리드화 수성화 HAPs FREE 수성화 HAPs FREE RWB 시스템 CLOSED 시스템 중금속슬러지 LESS 저슬러지화 PN FREE 화 저온화 각종소재대응 유지관리 용이 일체도장 2C1B / 3C1B (용제형 / 수성 형) 수성화 도전프라이마 일액화 PD 화 고밀착형 Pr 고내구 상도 PD 화 철분 먼지 대책 프라이마 LESS 고 TP 내칩핑 고외관・고의장 환경호르몬 FREE 저온소부 칼라 중도화 저가열감량 2 COAT 도장 계 내스크래치성 2 COAT 도장 계 고외관 내산성 저온화 저슬러지화 고방청 저온소부 디지털화 환 경 표면처리 전착 중도 상도 플라스틱 경 제 성 초진동 품 질 HAPs FREE 저 VOC 중금속 FREE 수세리사이클 하이솔리드화 하이솔리드화 하이솔리드화 수성화 HAPs FREE 수성화 HAPs FREE CLOSED 시스템 중금속슬러지삭제 저슬러지화 P,N FREE 화 저온화 각종소재대응 유지관리 용이 바디 , 부품 일체 도장 2C1B / 3C1B (용제형 / 수성 형) 수성화 도전프라이머 일액화 Powder 화 고밀착형 프라이머 고내구 상도 Powder 화 철분 먼지 대책 프라이머삭제 고침투 (T P) 내칩핑 고외관 / 4C4B 환경호르몬 FREE 저온소부 칼라 중도화 저가열감량 3WET 내스크래치성 2 COAT 도장 계 고외관 자가 복원 클리어 저온화 저슬러지화 고방청 저온소부 디지털화 *Haps: Hazardous Air Pollutants( 유해 대기 오염 물질 ) 내산성 차열도막 (Cool Car) 생분해성 도막 축광 , 발광도막 색변화 도막 기 능 고탄성 도막 ( 칩프라이머 기능 부여 ) 피막 통합형 고내후성 ( 수성 2wet 용 )
  74. 74. 74 3. 글로벌 환경대응 기술동향 – VOC & CO2 0 5 10 15 20 25 30 50 100 VOC g/m2 전착 중도 베이스 클리어 75 25 CO2 삭감수단으로서 중도 건조로 삭제 , 중도공정 삭제등 Wet On Wet 기술로 써 공정단축이 모색 되고 있다 . 한편 , 도료 로서는 수성화를 중심으로 한 유기용제 삭감이 주류이고 , 둘 다 환 경기술로서 유럽에서 선행하고 있다 . 일본 Best · 수성중도 · 수성 베이스 · HS 1K 클리어 북미 Best · 분체 중도 · HS 베이스 · 2K 클리어 CO2 지수 ( 현행 100) 유럽 Best · 수성중도 · 수성 베이스 · 수성 클리어
  75. 75. 75 ⇒  수성 3WET 시스템 전개 확대 ⇒ 수성 2 WET 시스템의 개발에 더하여 공정단축 및 차량의 경량화 ⇒ 201X 년 수성 클리어 양산 CO2  지수* VOC g/m2 도장계 용제 수성 수성 현행 수성화 ※ CO2 계수 예 전력 :0.3817 ㎏ -CO2/KWh 도시가스 :2.3576 ㎏ -C02/ ㎥ A 중유 :2.7000 ㎏ -CO2/ℓ LNG : 2.690 ㎏ -CO2/ ㎏ 등 유 :2.5308 ㎏ -CO2/ℓ 천연가스 : 2.202 ㎏ -CO2/ ㎥ LPG : 3.0094 ㎏ -CO2/ ㎏ ● 계수와 CO2 환산 〈환산식 :( ㎏ -CO2)= :( ㎏ -C)×3.67 〉 → 각 BODY 당 사용에너지를 계산하여 CO2 지수계 산 4. 차세대 도장 시스템 수용성 도장시 CO2 배출량 증대 됨
  76. 76. 76 기존 CLEAR ( 아크릴멜라민계 ) 중도 수용성 도료유용성 도료 0 % 40 % 60 % 80 % 100 % 20 % 불휘발분 용제 용 제 (VOC ) 불휘발분 순수VOC 절감 상도 BASE ( 유용성 ) 전착 전착 수용성 도장유용성 도장 구 분 전착 중도 베이스 클리어 솔리드 메탈릭 도막두께 20~24 13~20 13 ~ 20 35↑ ◈ 수용성 BASE 도막 두께 기준 (Micron) 상도 BASE ( 수용성 ) 중도 PRIMER [수용성] CLEAR ( 아크릴우레탄계 ) 5. 자동차 수성 도장 개요
  77. 77. 77 내판 건조로외판 보정 상도도장공정상도도장공정 중도 도장공정중도 도장공정 수용성 도장 High Solid CLEAR Coat 건조로 FLASH OFF 도장 완 료 5-1. 수용성 base coat + High solid CC 도장 공법 1. 중도 : 유용성 – 수용성 베이스 코트 ( 국내 HMC . KMC 일부공장 적용 ) 2. 중도 : 수용성 – 건조 – 수용성 베이스 코트 ( HMC , KMC 해외공장 다수 )
  78. 78. 78 칩핑 프라이머 칼라 중도 도어 내판중도 , 외판중간 건조로 칼라 중도 후드 / 트렁크 내부 중간 건조로베이스 내부 ( 도어 ) 베이스 외부 클리어 내부 클리어 외부 중 도 상 도 1. 중도 수성 –건조로 폐지 - 상도 base coat 수성 – High Solid 클리어 코트 ( 국내외 KMC 공장 . HMC 해외 공장 ) 5-2. 수성 3wet 도장 공정 ( VOC 및 CO2 삭감 )
  79. 79. 79 1. 친 환경적 도료 ( 저 VOC ) 도료 의 비교 일반 도료 (Low solid type ) High solids 수성 도료 분체 도료 전착 도료 용제 배출 ( VOC ) + ( 4.5 ) ++ ( 2.0 ) ++ ( 0.2 ∼0.8 ) +++ ( 0.1 ) ++ ( 수성도료 동일 ) 도착 효율 - o + ++ +++ 에너지 소비 + + - + _ 순 도료 소비량 o o o - ++ 도장 설비 변경 - 변경무 변경 필요 대폭 변경 요망 금속도장의 하도 로 사용 도장 환경 온습도 조정 필 요 온습도 조정 필 요 온습도 조정 필수 Preheating 필 수 필요 무 Bath 온도 조정 28 ∼ 32 ℃ 화재 위험성 - - ++ O ++ 〔 휘발 물질의 중량 ( g ) 〕 – 〔 물의 중량 ( g / ) 〕 〔 도장 사용 물질의 용적 ( L ) 〕 - 〔 물의 용적 ( L ) 〕 VOC ( g / L ) = O : good, + : better , - : worse Ⅲ. 수용성 도료 및 설비 조건
  80. 80. 80 (100- NV- W)× 1000 100× A V: 도장BODY당 사용되는 도료량(ℓ) D: 도료비중 (㎏/ℓ) A: BODY도장 표면적(㎡) → ED기준으로 계산 W: 수분함유량(WT% ) NV:무게 고형분(WT% ) 2. 계산 例 V D NV W A 도료소비 량 도료 비중 무 게고형분 수분 함량 BODY표 면적 현행유성 3WET수성 (ℓ/ )台 (㎏/ℓ) (% ) (% ) (㎡) 일반 CL. 일반 CL. H.S H.S 8.5 1.02 20 78 82.8 2.09 2.09 2.09 2.09 현행 2.0 1.20 60 0 82.8 11.59 - - - 유성3WET 0.8 1.10 50 0 82.8 - 5.45 5.45 - 수성3WET 1.4 1.10 50 40 82.8 - - - 1.86 현행 3.3 0.95 20 0 82.8 30.66 - - - 유성3WET 2.1 0.95 30 0 82.8 - 16.95 16.95 - 수성3WET 2.9 1.02 22 66 82.8 - - - 4.36 일반 2.3 0.96 43 0 82.8 15.20 15.20 - - H. S 1.3 0.96 50 0 82.8 - - 7.54 7.54 60 40 32 16 0 33% 46% 73% 주.1 : 기타 부자재와 세정신나등은 제외된 이론치임. VOC(g/㎡) = V × D × 전착 3WET유성도료 TYPE TA- LUFT VOC(g/㎡) 중도 V O C저감효과 (% ) 합 계 (g/㎡) Me.BASE CLEAR 주.1 VOC 계산 ( 例 )VOC 계산 ( 例 )
  81. 81. 81 Waterborne BasecoatsWaterborne Basecoats Conventional BasecoatsConventional Basecoats 22% 76% 2% resinssolvents pigmentWater 12%2% 63% 23% 2. 수성 , 유성 Base coat 의 용제 함유량 비교
  82. 82. 82 성 분 내용 수지 아크릴 수지 친수기를 도입한 수용화 타입 및 에멀죤 타입 을 사용 。 폴리 에스테르 수지 친수기를 도입한 수용화 타입을 사용 。 멜라민 수지 친수성 타입을 주로 사용 。필요에 따라서 소 수성 타입도 사용 。 안료 기본적으로는 용제형과 동일한 것을 사용。 단、알루미늄에 관해서는 불활성화 처리가 필요 。 첨가제 핀홀 방지제 소포제 표면 조정제 표면 장력 저하시킴 ( 소성도료는 표면 장력 이 높다 ) 점성 부여제 광휘재 배향제어 . 흐름방지를 위해서 필수 성분 기 타 자외선 흡수제 용 제 알코올 계、셀로솔부 계、프로필렌 글리콜 계 용제를 사용한다。 물 탈이온수 물 용 제 안 료 수 지 (탈이온수) 구성비 첨 가 제 3. 수성 Base coat 의 도료 성분
  83. 83. 83 4. 수성 Base 와 용제 Base 의 점도 비 교 VOC 40 ~ 60 초 /#FC4 20 ~ 25 ( 20 ~ 25 ) 13 ~ 12 초 /#FC4 45 ~ 50 ( 20 ~ 25 ) 일반 수성 도료 용제계 도료 점도 도료 NV (도장 NV ) 도료 40 % 100 % 수성 도료 용제계 도 료 0 % 60 % 80 % 20 % 물 VOC 불휘발분 VO C대폭감소 비고
  84. 84. 84 5. 수성 Base coat 와 용제 Base coat 의 비교 항 목 수용성 도료 용제형 도료 비고 도료 성분 용매 1. 물을 주 성분으로 하며 도료 특성 에 따라 유기용제 ( 조용제 ) 가 일부 포함됨 2. 희석제 : 물 또는 무희석 1. Organic solvent ( 유기 용제 ) 2. 희석제 : 지정 유기 용제 수지 Polymer solution ( 고분자가 유기용제에 녹아 있는 상 태 ) Emulsion, Dispersion ( 고분자가 물에 분산 또는 콜로이드 상태로 존재 ) PH 7.5 ∼ 9.0 ( 도료 의 티 , 응집 방지 ) - 보관 조건 5 ∼ 30 ℃ 저장 ( 동결 , 고온 금지 ) 실내 저장 도장 작업 1. 후속도 장전 도막 내에 잔류하는 수분 제거 ( Flash off zone 운용 ) 2. 온 / 습도 조건 유지 필수 3. 부식점 , 어는점을 고려한 설비 1. 건조가 빨라 Setting 후 바로 도 장 가능 2. 온 / 습도에 민감하지 않음 기타 1. 소재 전처리 조건에 민감 2. 침식 현상 없음 3. 용제형 도료 동등 수준의 물성 1. 작업성 양호 ( 소제 Wetting 성 ) 2. 플라스틱 소제 침식
  85. 85. 85 물 리 특 성 유기 용제 물 증 발 다양한 용제선택 , 종류에 따라 자유롭게 제어됨 ・비점은 비교적 낮아 증발이 느리다。 ・습도의 영향이 큼 표면 장력 낮다 높다 하지 Wetting 양호 불량 티 , 이물에 의한 CRATERING 이 발생하기 어렵다 CRATERING 이 発生하기 쉽다 기포 생기기 어렵고 제거가 쉽다 생기기 쉽고 제거가 어렵다 전기 저항성 V 누전 작다 누전 크다 大 小 V 항 목 수성 도료의 과제 ・고 습도에서의 SAGGING ・외관 오렌지필의 변동 큼  온 / 습도 관리 외관 오렌지필 불량 Clean Booth 티 , 이물질 방지 설비 POPPING 등의 도막 결함 기존의 정전도장기 사용 불 가 누전 안전장치 [ 물의 물리특성을 기반으로 한 수성과 용제형의 다른 점 ] 6. 수성 Base Coat 의 기술 과제 소포 기능이 필요
  86. 86. 86 7. 수용성 도료의 도장 라인 설비 구성 1) 도장기기및 로버트 : ① 도착 효율 향상 및 칼라및 바디와 칼라매칭위해 정전 고속 회전벨 ( HR BELL 사용 ) – 극성매체물에 의한 외부하전인가 일반적으로 base coat 전체막후의 50 ∼ 70% 의 고속벨로 도장하며 도장기 종류 에 따 라 알루미늄의 배열이 달라져 이에 이색이 발생 할수 있다 . ② 저압건 ( HVLP ) 은 고점도의 수용성 도료는 적당치 않음 ③ 세정방법 : 물 , 부틸셀로솔브 , IPA, DMEA (Ⅰ) Bell 단독 도장 (Ⅱ) 건 단독 도장 (Ⅲ) 벨과 건 혼용 도장 Base coat 의 Flake 소지 그림 HR- bell 과 공기압건 의 알루미늄 혹은 마이카 – flake 의 배열 상태 비교
  87. 87. 87 부상 분리 장치 ( SLUDGER ) 순환조 약제 투입 (부상식) S U S사양 ( 공조조건 )    BOOTH 배관、PUMP、 VALVE류 SUS304재질 PH조정제 / 응집제 송수관내 유속  1.5m/s 以上 부상SLUDGE를 CONVEYER 로 제거 온도 습도 수성중도 수성BASE 20~30℃ 60±5 % 20~30℃ 6 0 ± 5% 2) 부스 Air condition 및 배관 ① 배관이 부식되지 않도록 방식성 있는 재료로 구성되어야 하며 배관이 얼지 않도록 설계 - SS 304, 321, 316 등의 Stainless 재질
  88. 88. 88 ② 온습도에 따라 물의 증발속도가 현저하게 변하기 때문에 외관 품질 향상을 위해서 일정한 분위기 조건 유지 필요 → 흐름및 광택 불량 방지 공정 항목 사양 Ist spray 적정 막후 6 ∼ 8 ㎛ Air 유속 0.4 ∼ 0.6 m/s 상대 습도 60 ± 5 % 온도 23 ± 3 % Flash off 약 2 분 , 온도 23 ± 3 % 2 st spray 적정 막후 6 ∼ 8 ㎛ Air 유속 0.4 ∼ 0.6 m/s 상대 습도 60 ± 5 % 온도 23 ± 3 % Air lock 3 ∼ 5 분 Flash off 약 6 분 at 60℃ 쿨링 신선 공기로 30℃ 수용성 Base coat 의 파라메터
  89. 89. 89 ③ Flash off zone operating : 후속 도장 전 도막의 물의 잔존량 최대한 억제 – clear coat 이전에 base coat 는 적어도 90% 이상의 고형분량을 가져야 한다 .( 내수성 , 외관 불량 , Poping 방 지 )
  90. 90. 90 배관、 Tank 소재 사용 불가 소재 : 연철 ( 軟鉄 ) 、 주철 ( 鋳鉄 ) 、 SUS 440 한계 SUS 303 사용 가능 ( 추천 )       : SUS 304 、 304 L 、 316 、 316 L 미국    : 전동형 프란자 -Pu m p 가 주류    유럽 일본 : A ir 형 프란자-Pu m p 가 주류    최근 省 ENERGY 로 유압 PUMP 의 채용이 증가 동향 기본적으로 용제형과 동일한 물건은 사용가능 Auto-SprayHand- Spray Auto-Spray Pump Tank 2 - Pipe 방식 물 / 친수성 용제 / AMI NE              90 / 1 0 / 0.5      2PIPE 방식 DEADEND 방식 THIRDLINE 방식 구조 관리 침강성 적성CIRCLATION × ○ △ ○ ○ × ○ △ △ × × ○ 도료 공급 방법과 특징 세정 THINNER PUMP 3) 수성 도료의 공급 설비 ① 도료공급은 2 pipe system 으로 구성되며 순환시 도료의 기포가 최소화 되도록 설계 되어야 함 .
  91. 91. 91 ② 수용성 도료는 비 Newtonian 유체이며 다음과 같은 유체 특성을 보이며 수용성 base coat 의 동점도는 유용성의 것보다 크다 . ③ 도료 공급장치의 비교 항 목 유용성 Base coat 수용성 Base coat 추천 도료 공급온도 23 ± 1 ℃ 23 ± 1 ℃ 도료 유속 ( Solid, Metallic ) Min : 0.30 ∼ Max O.70 m/s Min : 0.15 ∼ Max O.40 m/s 동점도 ( 20℃ ) Solid : 25 ∼ 30 Metallic : 25 ∼ 30 m Pas Solid : 100∼ 200 Metallic : 80 ∼ 160 m Pas 도료 밀도 ( Solid, 20℃ ) 1,00 ∼ 1.20 g / ㎤ 1,10 ∼ 1.30 g / ㎤ 가사 시간 Solid : ≥ 2 달 Metallic ≒ 1 달 Solid : ≥ 2 달 Metallic ≒ 1 달
  92. 92. 92 4) 건조 곡선 ① 다음은 수용성 Base , Clear coat 의 부스 및 건조로 온도 곡선을 나태낸다 . ② 일반적으로 적외선건조와 열풍의 Blow off 의 결합으로 건조를 시키나 수용성 강제 건조 에 아주 이상적이라는 증거는 없고 대신에 대류의 건조가 추천되어 진다 .
  93. 93. 93 1. Mobis Alabama BPR Coating Lay-out 1 st SolventBorne Primer(1K), conductive 2 nd Waterborne Base(1K) 3 rd Solvent Borne Clear(2K) *Line Speed 3m/min Cleaning Dehydration Acid washing Water Rinse Water Blow 21~25℃ 60~70%R.H. 60~70%R.H. Primer Booth F/Off 9min10min 18~22℃ Flash Off ambient Cure Oven 93℃ 40min 90℃ Cooling 60~70%R.H.19min Flash Off ambient Clear Booth 9min BC Cure Oven ambient 10min 21~25℃15℃ Base Booth Ⅳ. 국내외 부품 수성 도장 사례 1. M 사 A 사범퍼 도장 라인
  94. 94. 94 수용성 1K Primer 로버트 2 기 Setting Flash off Coolin g 수용성 2K Base coat 1st 로버트 2 기 Setting 수용성 2K Base coat 2nd 로버트 2 기 Setting 2tone Setting IR 건 조 열풍건 조 18∼25 ℃ 80℃× 5 분 18∼25 ℃ 18∼25 ℃ 80℃ 18∼25 ℃ 18∼25 ℃ 18∼25 ℃ 110±5 ℃, 150 초 ±5 초 110±5 ℃, 12 분 ±5 초 2. 수성 Crash pad 도장 라인 제전 Air blow Loading Air blow IPA wiping
  95. 95. 95 3. 수성 도료의 도장 라인 – 국외 D 범퍼 추천 공정
  96. 96. 96 1. 수성도료의 라인관리 방안 Ⅴ. 라인관리 및 불량유형 ( Trouble Shooting)
  97. 97. 97 1. 수성도료특성으로부터 예측되는 문제점과 대책1. 수성도료특성으로부터 예측되는 문제점과 대책   ● 비등점 / 증발산열이 높다   ● 표면장력이 높다   ● 유전율이 높다   수성도료의 특성 ( 용제형도료와 비교하여 ) 부스 온습도 예열조건   공급실의 온습도  교반조건 라인환경 , 소지 관리포인트   ● 용해성이 낮다   ① 증발 어려움 ② 온・습도의 영향을 받기쉬움    ①피도물에 대한 Wetting 성이   떨어짐 ( 오염저항성 )    ②거품이생기기 쉽고 없애기힘듬 품질의 영향  ①전기를 통과시키기 쉬움  ①건조후 도막이   재용해시키기 어려움  상정되는 문제점 popping Sagging 얼룩 Pinhole 거품티 색상차(변색) 광택、표면불량 Cratering Wetting 성부족 Wetting 성부족 Cratering 정전이상 ( LEAK ) 표면건조티 도료티 점성거동의   적정화   ( 증점제 ) 용제의 이용 체질안료의 이용   ( 고분산품 ) 유화제의 이용 표면조정제의 이용 대책 (도료/설비) 순환 시스템   설비상황 전용도장기  전용세정액
  98. 98. 98 2. 수성도료 라인관리2. 수성도료 라인관리 일반적 수성도료의 도장시 문제(용제계대비)일반적 수성도료의 도장시 문제(용제계대비) Popping 증발잠열이 높고 100℃에서 비등함 60~90℃예열 (100℃이하) Sagging, 표면거침 증발속도가 늦고 온습도영향을 받기쉬움 도장온습도의 관리 Crate ring 표면장력이 높음 소지와의 칠먹음성이 나쁨 도장환경에어의 청정화 피도물의 청정화
  99. 99. 99 점성제어 표면조정 Popping Sagging 광택불량 Crate ring (메탈얼룩) (표면거침) 표층점도 소포성、거품억제성 표면점도 도막의 균질성 도착점도 상용성 표면장력 도착점도 【제어수단】 【문제점항목】 【제어파라미터】 3. 수성도료의 라인관리3. 수성도료의 라인관리
  100. 100. 100 도료보관온도 (5∼30℃) 의 철저도료보관온도 (5∼30℃) 의 철저 동결에 의한 도료의 변질 ( 구성 성분의 파괴 , 안료 응집 ), 고온에 의한 증점에 의해 도장 품질의 저하 초래 동결에 의한 도료의 변질 ( 구성 성분의 파괴 , 안료 응집 ), 고온에 의한 증점에 의해 도장 품질의 저하 초래 Circulation 탱크내의 건조 대책Circulation 탱크내의 건조 대책 수성 베이스는 물의 증발 , 건조에의해 물에 불용해 . ( 도료에 혼입될 경우 , 티먼지의 원인 = SKINNING, 티 불량 ) Circulation 탱크의 밀폐도의 확보 필요 수성 베이스는 물의 증발 , 건조에의해 물에 불용해 . ( 도료에 혼입될 경우 , 티먼지의 원인 = SKINNING, 티 불량 ) Circulation 탱크의 밀폐도의 확보 필요 산、알카리 물질의 혼입 엄금산、알카리 물질의 혼입 엄금 산이나 알칼리 물질의 혼입에의해 도료의 안정성 현저하게 손상 약품류 , 세정제의 혼입이 없게 관리 필요 산이나 알칼리 물질의 혼입에의해 도료의 안정성 현저하게 손상 약품류 , 세정제의 혼입이 없게 관리 필요 4. 수성도료의 라인관리 주의 점 4. 수성도료의 라인관리 주의 점
  101. 101. 101                  30292827262524232221201918171615                   50                  55                  60                  65                  70                  75                  80                  85                  90                  95                  100 B O O T H 온 도 ( ℃ ) B O O T H 상 대 습 도 R H % 적 : 투 입 금 지 황 : 품 질 확 인 실 시 청 : 통 상 사 용 범 위 실 선 : 등 건 조 선 흐름 · 핀홀 발생 표면 · 광택불량 하절기 중간기 ( 봄 . 가을 ) 동절기 5. 수성 상도 BOOTH APPLICATION WINDOW ( 온 / 습도 ] 5. 수성 상도 BOOTH APPLICATION WINDOW ( 온 / 습도 ]
  102. 102. 102 M/ROOM 관리 도료관리 일상관리 휴무일관리 도료안정성 도료액면관리 →가능한 높게 관리 (70% 이상유 지 ) TANK 벽면오염 도료액면관리 → 액면 DOWN 관리 도료 TANK 온도 →가능한 20~25℃ 관리 (30℃ 이 하 ) CIRCULATION→1 회 /3 일 2 시간 순환운전 도료안정성 저하 도료응집물 과다 도료 TANK 온도→가능한 20~25℃ 관리 (30℃ 이 하 ) FILTER 관리→교체주기 및 설비관리 기준준수 * 백 필터 : 베이스 150~200 ㎛ , 클리어 50 ㎛ * 점도계 : FORD#4 6. M / ROOM 관리6. M / ROOM 관리
  103. 103. 103 - 수용성 도료는 도장후 용제의 증발 정도에 따라 외관 품질에 많은 영향을 미침 , 따라서 BASE 도장후 1 분 경과 후 , 중간 건조로 통과후 도장 표면의 최적 용제 함유량을 도착 NV 라는 인자로 관리하여 외관품질을 확보 필요 ◈ 도착 NV 계산방법 완전 건조후 도막무게 (g) 도착 NV(%) = ---------------------- X 100 WET 도막무게 (g) 구분 도착 NV 점검주기중도 F/OFF 통과후 베이스 F/OFF 통과후 도장 칼라 수평 85%↑ 80%↑ 10% 이상 벗어날시수직 85%↑ 80%↑ ◈ 도착 NV 관리기준 7. 도착 NV 관리7. 도착 NV 관리
  104. 104. 104 2. 불량유형 ( Trouble Shooting )
  105. 105. 105 1. 끓 음1. 끓 음 ● 발생메카니즘 목 적대 책 ( 도료 /SYSTEM)원 인 건조 및 초기 경화과정에서 건조 ( SET ) 도막표면에 서 기포 · 용제의 탈출 · 지방족탄화수소 첨 가 ( 소포성 , 기포성 ) ( 표면건조성 억제 )· 토출량 DOWN · GUN 각도조 정 · PREHEAT 조 건과 상도승온완화 · CIRCULATIO N SYSTEM 재검 토 (BOOTH 온습도 관리 ) · 소포성 향상 · 기포성 억제 · 표면건조억제 · 중첩도장부위경 감 ( 막후분포 CONTROL) 피도물 두꺼 움 얇음 막 후 LINE 관리 (TROUBLE SHOOTING)
  106. 106. 106 2. 메탈릭 얼 룩 2. 메탈릭 얼 룩 ● 발생메카니즘 목 적대 책 ( 도료 /SYSTEM)원 인 피도물에 도장불량에 의해 도료입자 변형률 이 적거나 혹은 , 도착점도가 낮은것에 의해 메 탈 배향 ( 분포 ) 의 불균일성에서 오는 정반사광 량 ( 명암 ) 의 차이 · 알코올계 첨가 ( 점성부여 , 도막 균질 화 ) · EMULSION 증량 · 토출량 DOWN · SHAPING AIR 압 UP · PATTERN 조정 (OVER WRAP) (BOOTH 온습도 관 리 ) · 도착점성 향상 · 미립화 향상 · 미립화 향상 · 균일도장 · 도장점도 UP 밝음 어두움 밝음 LINE 관리 (TROUBLE SHOOTING)
  107. 107. 107 원 인 대책(도료/시스템) 목적(지향) *발생 메커니즘 ・도착점성의 향상 ・도착점성 Up  (도착 Up)NV 2η 피 도 물 ρ :도료비중 × :도막두께 η :점도      도료점성이 하향으로 향하는 힘에 져 도장막이 끌어내려짐 ・토출량 다운 V0= (부스 온습도 관리) Xρ g 2 ・도장점성 Up 2  (초마다 60" )→ ・에멀젼의 증량 Shaping Air Up・ V0 X 3. Sagging3. Sagging LINE 관리 (TROUBLE SHOOTING)
  108. 108. 108 4. 입자돌기 ( 치카 치카 ) 4. 입자돌기 ( 치카 치카 ) LINE 관리 (TROUBLE SHOOTING) 원 인 대책(도료/시스템) 목적(지향) *발생 메커니즘 ・도착점도 Up ・도착점도Up 도착점도가 낮은것에 의한 금속분 안료(e s p 마이카)의 배향 불량에 의한 노출,및 건조,초기 경화과정에서의 기포・부생성물의 기화에 의한 미소 Popping ・토출량 다운 Shaping Air Up・ ゚ (부스 온습도관리) ・도장점도 Up 2  (초마다 60" )→ ・알코올 K의 증량 ・에멀젼의 증량
  109. 109. 109 5. 크레터링 ( 분 화구 ) 5. 크레터링 ( 분 화구 ) ● 발생메카니즘 목 적대 책 ( 도료 /SYSTEM)원 인 오염물질과 완성도막 도료와의 표면장력 차이 : 표면장력이 낮은 오염물이 펼쳐 지면서 도막을 밀어내어 크레타링이 발생 . · 표면조정제 증량 · 알코올계 증량 · 오염물질혼입 방 지 · 환경 · 하지 재검 토 (BOOTH 온습도 관리 ) · 표면장력 조 정 · 도착점성 향 상 · 오염물질 혼입방 지 퍼 짐 반대흐름 오염물질 LINE 관리 (TROUBLE SHOOTING)
  110. 110. 110 ● 오염물질의 혼입에 대한 하지끼 발생 추정 메카니즘 …… BASE COAT(WET 막)에 혼입된 경우 (실리콘 오일의 경우 ) 용제형 BASE 의경우 수성BASE의 경우 셋팅 BASE 의도착점도가 약간낮기 때문에 대류가 일어나기 쉽고 , 오염물질과의 △SP 는 크게 확산되기 쉽다 . BASE점도는 낮으므로 더욱 대류가 일어나지만 오염물질 과의 △ SP 는 크게 확산되기 어렵다 . 프리히트 BASE WET 도막상에 오염물질이부착 BASE BASE의점도가상승해 , 오염 물질의 확산이 억제된다 .BASE 의 유동도 억제된다 . BASE도착점도가약간 높기 때문에 대류는 일어나기 어려워도 , 오염물질과의 △SP 치는 비교적 작게 확산된다 . 프리히트에의해 약간의 확산이 일어나지만 , 오염물질은 BASE 표면에 고정된다 . CLEAR도포 BASE표면에 고정된 오염 물질과의 △ SP 에의해 현저한 대류가 일어난다 . 오염물질은CLEAR 층에도 약간 이동하지만 고정되어 있기때문에 CLEAR 와의 칠먹음성 저해를 일으킨다 CLEAR CLEAR도포후에도 오염물질은 쌍방향으로 확산을 계속하지만 , CLEAR 의 점도가 낮은동안은 △SP 에 의해 대류가 일어난다 . 오염물질의 확산이 진행되 레벨링에의한 CLEAR 면의 CRATER 도 완화된다 . 셋팅 ~ 소부 △ X BASE BASE BASE BASE CLEAR 셋팅 CLEAR도포 CRATER 발생 모델비교 ( 유성 / 수성 )
  111. 111. Thank You 2. 교시 끝 Q & A 111
  112. 112. 한 단계 더 도약 감사합니다

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