• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.1-5
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• 2019

본 연구는 접착조인트의 파손모드 및 파손강도 연구를 위해 단일 겹침 시편(Single lap shear joint)을 이용하여 해석을 실시하였다. 알루미늄과 스틸, Araldite 접착제를 이용, 시편을 제작하여 인장시험을 진행하였으며 시험데이터를 이용, 유한요소해석 결과와 비교 분석하였다. 알루미늄과 스틸, 접착제 모두 비선형해석을 통해 정확한 거동을 묘사하고자 하였다. 시험결과 파단강도는 Overlap length와 Width가 증가함에 따라 선형적으로 증가하였다. 또한 이종재료 조인트의 경우 동종재료 조인트와 비교 시 10~17% 정도의 파손강도 증가를 보였다. 이는 강성이 강한 스틸을 함께 사용함으로써 판재의 굽힘변형이 줄어들고 이를 통해 본드의 응력집중을 막는 효과를 가져왔기에 나타난 현상으로 분석된다. 유한요소해석을 통한 응력분포 및 변형률 분포를 분석한 결과 동종재료의 경우 본드 양 끝단, 이종재료의 경우 강성이 약한 판재와 가까운 부분에서 집중이 발생하였다. 응력집중 및 파손의 주요 인자를 확인하기 위해 본드의 각 성분 별 응력 값을 측정해 본 결과 1-3방향 전단응력 이 파손의 가장 큰 인자로 분석되었다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2001년도 추계 기술심포지움
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• pp.41-47
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• 2001

폴리머 박막은 반도체 패키징, MEMS 구조물은 물론 MCM-D 등의 기술에도 널리 쓰이고 있다. 또한 대부분 폴리머/금속의 다층구조의 형태를 띠고 있어 이 상태의 기계적 특성의 이해는 더욱 중요하다. 본 연구에서는 폴리머 박막의 기계적 특성을 측정하기 위한 새로운 방법이 제안된다. 제안된 방법은 최근 발달된 마이크로머시닝기술을 사용하여 구현된 공진형 스트링구조를 이용하게된다. 폴리머 기계적 특성치와 스트링의 공진특성은 서로 상관 관계를 갖게되며 이러한 공진특성의 측정은 기계적 특성의 실시간 관찰을 가능하게 해준다. 본 논문에서는 공진형 스트링을 이용하여 폴리이미드의 잔류음력과 폴리이미드/금속간의 접착 내구성을 정량화하는 방법을 제안한다. 제안된 측정방법은 단순히 스트링구조 뿐만 아니라 다른 기계적 구조에도 응용이 가능하다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.356-356
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• 2011

탄소나노튜브(CNT)는 기계적, 전기적, 열적성질이 매우 우수하여 다양한 응용이 기대되고 있다. CNT를 금속기판에 직접 합성시킬 경우 CNT와 금속기판의 계면에서 높은 전도성 및 물리적 접착 강도를 기대할 수 있어서, 전계방출(field emission) 소자 또는 방열(heat dissipation) 소자 등과 같은 CNT의 높은 전도성과 일차원적 구조를 이용하고자 하는 분야로의 응용가능성을 높일 수 있다. 본 연구에서는 CNT의 합성촉매로 주로 사용되고 있는 니켈을 주요 성분으로 함유하고 있는 Inconel, Hastelloy, Invar 등을 합성기판으로 선정하여, CNT의 합성 거동을 조사하였다. CNT 합성은 CVD방법을 이용하였으며, 아세틸렌가스를 원료가스로 이용하였다. 합성 전 기판의산화 전처리가 CNT합성 효율에 영향을 미치는 것을 확인하였으며, 이를 체계적으로 조사하기 위하여, 다양한 온도(425~725$^{\circ}C$) 구간에서 산화 전처리를 실시한 후 CNT의 합성 거동을 조사하였다. 산화과정에 의한 표면구조의 변화 및 표면에서 금속성분의 재배열이 CNT합성 효율 변화의 원인으로 사료되고 있으며, 이를 분석하기 위해서, AFM, XRD, EDS, SEM, TEM 등을 이용하였다. 본 연구결과는 향후 전자방출소자, X-ray source 및 방열소자 등의 응용에 유용할 것으로 기대된다.

• Composites Research
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• 제14권2호
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• pp.13-21
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• 2001

비강성, 비강도가 우수한 복합재료의 특성상, 기존의 금속 구조물을 복합재료 구조물로 대체 하는 것은 많은 이득을 가져온다. 이 논문에서는 탄소섬유/에폭시 복합재료와 유리섬유/에폭시 복합재료를 이용하여 정적 토크전달 능력, 비틀림 좌굴 하중. 굽힘 1차 고유진동수의 설계 기준을 만족하는 후륜구동 자동차용 일체형 동력전달축이 설계 및 제조되었다. 복합재료 중공축과 알루미늄 요크와의 결합을 위하여 단일 겹치기 접착조인트가 사용되었으며, 접착조인트의 정적 토크전달 능력은 접착길이와 요크두게에 따라 유한요소 해석을 이용하여 계산되었고, 실제 실험결과와 비교되었다. 복합재료 중공축의 정적 토크전달 능력은 Tasi-Wu 파괴지수와 아루미늄 요크와 에폭시 접착제의 비선형 물성을 적용하여 계산되었다. 실험과 해석결과로부터 복합재료 동력전달축의 정적 토크전달 능력은 임계 요크 두께에서 가장 높았으며, 임계 접착길이 이상에서는 포화되었다. 또한 일체형 복합재료 동력전달축은 기존의 2단 분리형 강철 동력전달축과 비교하여 40%의 무게 감소효과를 가져왔다.

• Composites Research
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• 제19권4호
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• pp.15-22
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• 2006

구조물 설계에 복합재료-금속 접착제 결합 조인트의 개발 및 사용을 제한하는 가장 큰 요인은 접착 조인트의 하중지지 능력 예측을 위한 접착 계면의 강도 평가 방법의 부재이다. 본 연구에서는 복합재료-탄소강의 접착 강도를 계면 모서리에서의 응력강도계수와 파괴 인성 값으로 평가하였다. 구체적으로 동시 경화 성형법으로 제작된 복합재료-탄소강 양면 겹치기 접착조인트의 하중지지 능력을 파괴 역학적 분석 방법을 통하여 결정하였다. 이종재료 계면 모서리 첨단의 응력 특이성과 그 지수를 제시하고 최종적으로 응력강도계수와 실험을 통한 계면의 파괴인성 값을 획득하였다. 서로 다른 접합 길이를 갖는 조인트의 하중지지 능력 비교를 통하여 양면 겹치기 접착 조인트의 파괴 인성치와 혼합 모드에서의 균열 진전 기준을 $K_1-K_{11}$ 평면 내에 도시하였다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제48권4호
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• pp.7-12
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• 2011

본 논문은 금속 표면에서 안정적으로 동작하는 메탈 접착 RFID 태그를 제안한다. 제안한 방법은 일반 상용 RFID 태그를 이용하는 것으로, 스티로폼103.7을 RFID 태그 뒷면에 부착하였다. 비유전율 1.03인 스티로폼103.7을 2.5mm 두께로 RFID 태그 뒷면에 부착하였다. 제안한 방식의 성능을 확인하기 위하여 RFID를 적용한 변압기 물류 시스템을 제안하여 실험을 수행하였다. 변압기 물류 시스템의 실험에서 제안한 태그는 2m 이상에서 리더기와 통신이 가능하였다. 인식율에서도 일반 금속용 태그와 유사한 성능을 나타내었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.354-354
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• 2015

코팅 층과 소지 사이의 접합력 평가를 위하여 박리 시험법(Peel Off Test), 블리스터 시험법(Blister Test), 압입균열 시험법(Indentation Test), 직접 인장 시험법(Direct Full Off Test), 스카치 테이프 시험법(Scotch Tape Test), 그리고 스크래치 시험법(Scratch Test) 등이 사용되어 왔다. 이 중 박리 시험법과 스카치 테이프 시험법이 산업계에서 일반적으로 사용되고 있다. 전자 산업계에서 많이 사용되고 있는 박리시험법은 금속박막과 절연체 기판 사이의 접합력을 간단하게 측정할 수 있으며, 실험값의 재현성이 뛰어난 장점이 있다. 또한, 측정하는 동안 만들어지는 박리 곡선(Peel Curve)로부터 분석의 신뢰성 여부를 확인할 수 있다. 이러한 장점에도 불구하고 박리 시험법 특성 상 금속 코팅층의 강도가 금속 피막/기판간 접합 강도를 초과하여야 하기 때문에 수백 nm 이하의 박막의 접합력 측정에는 적용하기가 어렵다. 이에 반하여, 스카치 테이프 분석법은 일정길이의 접착 테이프를 박막 표면에 붙인 후 다시 떼어내면서 접착력을 평가하는 방법으로, 박막의 접합력 평가에 적용이 가능하다. 그러나 이 방법은 합격 불합격 여부를 판정하는 정성적인 방법으로 정량평가가 어렵다. 또한, 박막에 접착 테이프를 붙일때의 압력, 테이프를 박리할 때의 각도 및 속도를 일정하게 제어하기가 쉽지 않아 결과의 신뢰성이 높지 않다. 스크래치 테스트는 탐사침(Stylus)을 이용하여 박막의 표면에 하중을 증가시키면서 기판을 이동하여, 피막의 균열이나 박리될 때의 임계 하중값 (Critical Load; Lc)을 측정하는 방법이다. 이 방법은 시편 준비가 쉽고 간단하여 빠른 분석이 가능하고, 수백 nm 이하의 박막에도 적용 가능하다. 또한, 접합력을 정량화 할 수 있기 때문에 변수에 따른 접합력 비교가 용이하다는 장점이 있다. 이와 같은 분석적 장점에도 불구하고, 스크래치 시험을 통한 접합력 측정 방법은 아직까진 산업적으로 널리 활용되지 못하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 스크래치 테스트의 원리 및 이론에 대하여 간략히 알아보고, 스크래치 분석을 이용한 접합력 비교에 대한 실제 사례들을 소개하고자 하였다.

• 접착 및 계면
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• 제10권4호
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• pp.182-190
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• 2009

본 연구에서는 아스팔트 혼합물의 수분 손상을 감소시키기 위한 박리방지제 효과에 대하여 고찰하였다. 아스팔트 박리방지제는 tetraethylene pentamine (TEPA), Triethylenetetramine (TETA), 그리고 bis(hexamethylene)-triamine (BHMT) 각각과 포름알데히드의 축합반응에 의하여 합성하였다. 또한 스테아르산 또는 팔미트산과 금속 수산화물과의 반응을 통하여 금속계 박리방지제를 합성하였다. 박리방지제가 첨가된 아스팔트 혼합물의 기계적 특성은 마샬안정도, 수침잔류안정도 및 피막률에 대하여 분석하였다. 본 연구에서 합성된 박리방지제는 아스팔트 혼합물의 수분손상을 감소시켰다. 특히 BHMT계 및 C/S (Calcium stearate hydroxide) 박리방지제가 가장 높은 수침잔류 안정도 및 피막률을 보였다. 왜냐하면 각각 아민농도의 증가, 그리고 금속계면활성제의 효과적 역할로 인하여 BHMT 박리방지제와 C/S 박리방지제는 아스팔트와 골재 사이의 접착력을 향상시켜 주었기 때문이다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.726-730
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• 1997

One approach to testing the suitability of an adhesive joint for a particular application is to build and test to destruction a representativc, sample of the joini. The noncdestructive test will not measure strength directly but will measure a parameter which can be correlated to strength. It is thercforc, essential that a suitable nondestructive rest is chosen and that its results are correctly intcrpreted. In this paper, typical Ultrasonic Signal Analysis in adhesive joints are cvaluatcci together with Interface Stress from the result of Finite Elenlent Method.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.170-170
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• 2004

박막의 접착강도를 측정하기 위하여 수직력과 수평력을 동시에 측정할 수 있는 0.1∼100 N 용량의 2축 로드셀에 기반을 둔 스크레치 테스터를 개발하였다. 반도체용 Si wafer 기판 위에 Au나 Al 등의 금속이 관은 박막으로 증착된 제품을 table에 고정시킨 후, 2축 로드셀(x, z)이 장착된 하중센서의 선단에 Diamond Tip을 장착하여 기판과 박막에 하중(z-axis)을 증가시키면서 동시에 wafer를 x축 방향으로 이동시킨다. 이런 방식으로 시료의 표면을 긁으면 박막이 벗겨져 나가 Diamond Tip이 기판에 닿을 때 서로 다른 경도차에 의해 진동이 발생하게 되고, 이 진동을 Acoustic Emission 센서에서 감지하여 Crack 발생 시점의 Load와 Stroke를 찾아내게 된다.(중략)