• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.324-325
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• 2012

다이아몬드 마이크로 블레이드의 절삭 효율을 향상시키고 소결 공정 중 윤활제의 유동성과 젖음성이 다이아몬드 마이크로 블레이드의 물성에 미치는 영향을 연구하기 위해 Cu/Sn 금속 결합재에 표면을 부식시킨 $WS_2$와 부식을 시키지 않은 $WS_2$ 윤활제를 각각 동일한 체적 분율로 첨가하였다. 윤활제의 표면 개질에 따른 마이크로 블레이드 결합재의 내마모성과 굽힘 강도 시험을 행하였고, 실착 절삭 시험을 위한 마이크로 블레이드 시편을 제작하여 수명 및 효율을 평가하였다. Cu/Sn 금속 결합재 파면에서의 $WS_2$ 입자 방향 분석을 통해 표면 개질 과정을 거친 $WS_2$가 압축소결 공정 중 압축 방향에 수직하게 위치하려는 경향이 크게 나타났으며, 이는 소결체의 강도와 경도를 향상시켰다. 마이크로 블레이드의 절삭 효율 및 수명을 평가하기 위한 실착 절삭 시험 결과, 윤활제 표면 부식처리는 처리하지 않은 경우에 비하여 절삭성능은 비슷하게 관찰되었으나 결합재와의 계면 결함을 줄이므로써 블레이드의 수명을 연장시킬 수 있었다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2008.05a
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• pp.46-48
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• 2008

나노복합 블레이드가 반도체 웨이퍼 가공을 위한 마이크로급 나노장치나 그 이상의 나노급 구조체를 위해 사용되었다. 금속 블레이드는 실리콘 웨이퍼 가공을 위해 사용되어 왔다. 그러나, 최근 레진 복합 블레이드는 반도체나 핸드폰의 쿼츠 웨이퍼 가공에 사용된다. 유기 또는 비유기 재료 선정은 기계가공성, 전기 전도성, 강도, 연성 및 웨이퍼 저항을 가진 블레이드를 만드는데 중요하다. 고성능 응용의 증대 요구에 따라 개발된 고기술 비유기성 재료의 혼합은 낮은 가격에 고기능의 신뢰도를 필요로 한다. 나노 입자의 크기를 가진 레진 복합물의 마이크로 설계는 입자간 상호작용의 제어가 필요하다. 형상 제작 동안 마이크로 차원에 두께를 유지하기 위해서는 마이크로/나노급 제작을 위한 가공기술이 중요한 것 중의 하나이다. 본 연구에서는 핫 프레스 구조물이 원래 설계 기준과 두께 차이의 실험 접근법을 사용해 만들어졌다. 다른 습식 공정 기술은 차원의 허용치를 개선하기 위해 만들었다. 실험들과 해석들은 신뢰성 결과가 사용가능함을 보여주었다. 반도체 시장에 사용될 레진 복합 블레이드의 개선 효과가 논의되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.269-270
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• 2009

본 연구는 윤활첨가제에 의한 반도체재료 가공용 다이아몬드 마이크로 블레이드의 절삭성능 향상과 수면연장을 위한 기술개발을 목표로 한다. 마이크로 블레이드와 피 절삭재 사이의 마찰특성의 향상, 그로인한 절삭성능의 향상 등에 미치는 윤활제의 종류와 그 효과를 규명하기 위하여 Cu/Sn계열 다이아몬드 마이크로 블레이드용 결합제에 흑연과 $MoS_2$를 통일한 부피분율로 첨가한 시편을 만들고, 기계적 특성평가와 순간전력소모로 평가하는 절삭성능시험, 블레이드의 마모량 측정을 통한 내구성 실험을 행하였다. 그 결과 기계적 특성과 밀접한 내마모성에 기인한 수명의 관점에서 $MoS_2$를 첨가한 경우가 흑연을 첨가한 경우보다 더 효과적으로 나타났다. 절삭할 때 필요한 순간전력소모로 평가한 절삭성능 평가에서는 동일한 부피분율의 윤활제가 첨가된 경우 차이는 비교적 미미하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.200-201
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• 2014

다이아몬드 마이크로 블레이드의 절삭 효율을 향상시키고 절삭 과정에서의 블레이드 측면 경질 박막이 절삭 성능에 미치는 영향을 연구하기 위해 Cu/Sn 금속 결합재에 $MoS_2$와 $WS_2$ 고체 윤활제를 각각 동일 분율 첨가한 후 PAPVD법으로 DLC 박막을 블레이드의 측면에 증착하였다. 실착 절삭 시험을 위해 마이크로 블레이드 시편을 제조하여 충분한 드레싱 과정 후 절삭 시험을 행하였으며 절삭 중 순간 소모 전력과 블레이드의 마모량을 비교 평가하였다. DLC 코팅은 절삭 중 측면에 안정적으로 존재하며 측면 지립의 돌출을 억제하고 마찰을 감소시켜 절삭 효율이 향상되었으며 결과적으로 수명이 증가하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.145-146
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• 2015

초미세 가공 및 치수안정성 향상을 위한 다이아몬드 마이크로 블레이드의 DLC 코팅이 연삭 과정에서 결합구조가 안정적으로 유지되는지 알아보기 위해 Cu/Sn 금속 결합재에 $MoS_2$ 고체 윤활제를 첨가한 후 PAPVD법으로 DLC 박막을 블레이드의 측면에 증착하였다. 실착 절삭 시험을 위해 마이크로 블레이드 시편을 제조하여 충분한 드레싱 과정 후 절삭 시험을 행하였으며 라만 분광법을 통해 절삭 전후 DLC 코팅에 존재하는 $sp^2$, $sp^3$ 결합의 분율을 조사하고 그 결과를 토대로 DLC 코팅의 특성의 변화를 분석하였다. DLC 코팅에 존재하는 D밴드와 G밴드의 비인 ID/IG는 절삭 후 증가하는 경향을 보였으며 결과적으로 절삭 과정 중 흑연화가 진행되었음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2008.11a
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• pp.108-110
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• 2008

다이아몬드마이크로블레이드의 윤활제첨가에 따른 절삭 성능과 수명향상을 위해 절삭에 따른 블레이드의 마모량을 측정시험을 행하였고 블레이드의 절삭성능을 평가할 수 있는 지표인 일정속도로 절삭 중 블레이드의 전력소모량을 측정하였다.

• Journal of Wetlands Research
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• v.24 no.3
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• pp.196-203
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• 2022

This paper contributed to the understanding of the effect of the blade relative position on performance of micro gravitational vortex turbine in free water surface. In a constant vortex flow, the rotation, voltage and current of micro vortex water turbine were measured according to the position change of the blade installed at the relative vortex height (y/h_v) ranging from 0 to 0.778 below the free water surface. The flow rate ranged from 0.0063 to 0.00662 m³/s. The results of the experiments showed that relative positions of the blade affected the performance of vortex water turbine because the distributions of incoming flow velocity and turbulence intensity were changed. The highest amount of the energy generated by the vortex water turbine occurred in the relative vortex height ranging from 0.111 to 0.222. The output power at the relative vortex height of 0.111 was about 2.4 times larger than the relative vortex height of 0.588 below the free water surface.

• Journal of Wetlands Research
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• v.25 no.3
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• pp.176-183
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• 2023

The aim of this paper is to understand the blade number effect on vortex turbine performance in the cylindrical vortex chamber below the free water surface. Using the same blade profile, the performance of gravitational vortex turbine is tested each with 2, 3, 4, 5 and 6 blades installed at the relative vortex height (y/h_v) ranging from 0.065 to 0.417. The obtained results indicate that the rotation, voltage, current and power increase in the relative vortex height of 0.065 and 0.111 when increasing the number of blades at flow velocity of less than 0.7 m/s. The average power of the 5-blade turbine is more than others. The performance of the 4-blade turbine with a 130 mm diameter installed near the orifice is higher than that of the same number of blades with a 220 mm diameter in the vortex chamber.

• Journal of Wetlands Research
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• v.22 no.2
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• pp.121-129
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• 2020

This paper described a laboratory investigation of micro hydropower at lower head water in a free vortex flow. The vortex height, turbine rotation and torque for straight blade with inner curved edge, twisted blade and curved blade were investigated at the flow rate of 0.0069 ㎥/s in the inlet channel. The results showed that the optimum vortex strength occurred within the range of the diameter of basin to the outlet diameter ratios of 0.17~18.5. The power output and efficiency of straight blade were higher as compared to other blades. The highest amount of generated energy was 12.33 W, the torque was 0.91 N·m and the highest efficiency by considering effective head was 29.5 %, whereas the highest efficiency by considering vortex height was 80.5 % at the rotational speed of 132 rpm. The water vortex velocity of straight blade was about 2.8 times larger than the mean velocity in the inlet channel.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.10a
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• pp.211-212
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• 2009

국내의 다이아몬드 마이크로 블레이드 산업의 경우 충분한 이론적 검증을 거치지 못하고 종전의 경험 및 외산품에 대한 분석을 토대로 제작된 제품에 간단한 물성만을 체크하여 업체에 공급한다 해도 과언이 아니다. 이러한 국내의 실정을 인지하여 본 연구에서는 Cu와 Sn을 주 결합재로 사용한 다이아몬드 마이크로 블레이드에 있어 고체윤활제인 흑연과 $MoS_2$의 첨가에 따른 마모 특성을 비교하였다. 마모시험의 분위기는 상온에서 건식 분위기로 진행 되었으며, 그 결과 흑연을 첨가할 경우 가장 높은 마찰감소를 보임을 확인할 수 있었다. 이번 연구는 상온 및 저 회전 속도에서의 사용을 목적으로 한 다이아몬드공구의 연구 자료로 활용될 것이다.