DI water 란?

DI water는 De-ionized water의 줄임말로 물에 이온 성분이 제거된 상태를 의미하며 초순수(Ultra Pure Water)라고 불리기도 한다.

물 안에 이온의 양은 전기 전도도와 관련이 있고, 이온화가 많이 될 수록 전기가 더 잘 통한다고 할 수 있다.

흔히 물에 불순물(전해질)이 녹으면 양이온과 음이온으로 나뉘고 이 현상을 '이온화'가 된다고 표현한다.

 

*이온 : 전자를 잃거나 얻어 전하를 띠는 원자 또는 분자

*전해질 : 수용액 상태에서 이온으로 쪼개져 전류가 흐르는 물질 (ex. 염화나트륨, 황산, 염산)

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DI water의 전기 전도도는 일반적인 수돗물에 비해 약 100배 낮다.

순수한 물은 물속에 H+ 이온과 OH-이온만 존재하므로 전기 전도도가 매우 낮다.

흔히 증류수와 DI water를 같은 의미로 사용하는데 사실은 약간 다르다.

증류수는 물을 끓여서 불순물을 제거하고, DI water는 이온교환 방법으로 불순물을 제거한다.

전기 전도도 및 저항값 (Ta=25도 기준)

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DI water를 제조할 때 불순물의 주요 제거 대상은 다음과 같다.

• 용해된 이온 (Dissolved Ions)
• 고체입자 (Solid particles)
• 미생물 (Living Micro Organism)
• 유기물 (Organics)
• 용해된 기체류 (Dissolved Gases)

불순물을 제거한 이후에도 공기중에 노출되면 공기 중에 있는 박테리아 등이 물속으로 들어와서 번식하며 오염되기도 한다.

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DI water는 반도체 공정에서 수많은 공정 전후에 진행되는 세정 작업에 주로 사용된다.

나노미터 단위의 초미세공정을 다루는 반도체는 작은 입자에도 문제가 생길 수 있어서 불순물이 최대한 제거된 초순수가 사용된다.

 

내가 다니는 회사에서는 YAG Laser 장비의 냉각수로 DI water가 사용된다.

일반적인 물을 사용하면 박테리아 등이 냉각수를 오염시키며 flash lamp에 부착되어 레이저 효율을 떨어뜨리게 된다.

따라서 DI water 사용이 필수이나 부득이한 경우에는 증류수라도 사용해야 한다.

보통 수조통 안에는 이온수지가 존재하여 이온을 최대한 제거해주고 있지만, 냉각수는 보통 공기중에 노출되어 있으므로 시간이 지나면 불순물이 점점 증가하게 된다.

따라서 수조통 내의 물의 저항을 모니터링하는 장치가 있으며 저항이 얼마 이상으로 낮아지면 에러가 뜬다.

이때는 냉각수를 새로운 DI water로 교체하거나 이온수지로 교체해줘야 한다.