본 논문에서는 노치형 웨이퍼 20~25개를 일련번호가 같은 위치에 자동으로 정렬이 되도록 하여 반도체 공정 전, 후 감지기에 의해 웨이퍼의 공정상태 파악을 용이하게 하는 시스템 개발 및 정확하게 노치를 정렬하는 보정 알고리즘, 스테핑 모터 제어 알고리즘을 제안하였다. 웨이퍼 회전 시 표면 재질이 적당한 마찰 계수를 가지며 웨이퍼의 회전으로 파티클(Particle)이 발생하지 않는 소재를 사용하여 발생을 최소화 시킬 수 있었다. 또한 미끄럼 방지를 위한 기구설계 기술을 개발하였고, 수학적 검증을 통한 성능평가를 실시하였다. 본 연구 개발 시스템은 반도체 공정 진행 중 웨이퍼의 오염 방지로 반도체 수율을 향상 시킬 수 있으며, 향후 450mm 이상의 대형 웨이퍼 생성 시에도 탄력적으로 적용 할 수 있다.
Although the application of high strength steel is increasing to cope with the various updated regulations of automobiles, high strength steel sheets are difficult to formulate due to the high tensile strength and low elongation of those materials. In this study, the slide motion was controlled using a servo press in order to improve the formability of the process of manufacturing ultra-high strength steel of above 1.2GPa. Also, the friction characteristics of the slid motion were investigated through a high speed friction test. The slide motion was optimized by adjusting the number of steps, the rising start position and the rise height of the slide. At the same time, it is noted that the optimal slide motion increased the forming depth by about 40%. From the results of the high speed friction test, the application of the slide motion reduces friction resistance, thereby improving friction characteristics and improving formability.
An experimental assessment has been made of the drag reducing efficiency of the outer-layer vertical blades, which were first devised by Hutchins. The drag reduction efficiency of the blades was reported to reach as much as 30%. However, the drag reduction efficiency was quantified only in terms of the reduction in the local skin-friction coefficient. In the present study, a series of drag force measurements in towing tank has been performed toward the assessments of the total drag reduction efficiency of the outer-layer vertical blades. A maximum 9.6% of reduction of total drag was achieved. The scale of blade geometry is found to be weakly correlated with outer variable of boundary layer. In addition, detailed flow field measurements have been performed using 2-D time resolved PIV with a view to enabling the identification of drag reduction mechanism.
The effect of the addition of Co and N and subzero treatment on tensile strength and damping capacity was investigated in Fe-Cr-Mn alloy. Austenite was transformed into martensite by cold rollins increasing the degree of cold rollins led to an increase in the volume fraction of martensite. The damping capacity linearly increased with increasing volume fraction of ${\varepsilon}$ martensite in cold rolled specimens and subzero treated specimens after cold rolling. The volume fraction of ${\varepsilon}$ martensite, tensile strength and damping capacity was also increased by the addition of Co, while this treatment decreased the elongation. However, the volume fraction of ${\varepsilon}$ martensite, elongation and damping capacity were reduced by the addition of N, although the tensile strength increased. Tensile strength and damping capacity werealso increased by subzero treatment, while elongation decreased.
EBSD(Electron BackScattered Diffraction)분석은 주사전자현미경에서 관찰되는 비교적 넓은 영역의 결정 방위를 측정하여 집합조직을 해석하는 동시에 결정 방위의 변화를 기준으로 결정립계를 구분 지어 미세조직의 정량 분석도 가능하기 때문에 많은 연구자들이 사용하고 있다. 그러나 EBSD의 Kikuchi 패턴은 시편 표면으로부터 30~50nm 깊이 범위의 표면층으로부터 방출되기 때문에 EBSD 분석 결과는 시편의 표면 처리 상태에 크게 영향을 받아 적절한 시편준비법이 요구된다. 시편 준비 과정 중에 생기는 변형층, 산화층이나 오염층이 10nm 이내로 제어되지 못하면 명확한 패턴을 얻지 못하여 분석이 어려운 경우가 많으므로, 시료의 절단과 연마 과정 중에 변형층을 되도록 적게 만들고 표면의 산화나 오염을 최대한 방지해야 한다. 또한 EBSD 분석 특성상 시편을 70도로 기울이기 때문에 시편의 요철이 심하면 볼록한 영역에 의해 오목한 영역의 패턴이 가려져 결정방위 정보를 얻기 힘들다. 이런 이유로 시편을 최대한 평평하게 하고 요철이 생기지 않게 시편 준비를 하는 것이 관건이다. 금속재료의 EBSD 시편준비법으로는 일반적으로 기계적 연마법과 전해연마법이 주로 쓰인다. 경한 석출물이나 개재물이 연한 기지에 분산되어 있는 시편이나 이종 소재 접합재의 경우는 전해연마법을 사용하면 특정 상(혹은 합금)이 먼저 연마되어 큰 단차가 생기거나 석출물에 의해 요철이 심해져서 정량적인 EBSD 분석이 어렵게 된다. 이 연구에서는 시편 준비가 어렵다고 알려진 다상 금속재료에서의 EBSD 분석 사례를 소개한다. Ti-6Al-4Fe-0.25Si 시효처리합금, 알루미늄 기지 복합재료, 마찰교반용접한 알루미늄-타이타늄합금의 EBSD 시편준비법과 그 분석 결과를 고찰한다.
TiMoN 코팅층은 우수한 내마모 특성과 낮은 마찰계수를 보여 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 음극아크 증착으로 질소 가스 유량, 아크 전류, 기판 전압 등 공정 변수를 제어하여 TiMoN 코팅층을 스테인리스와 초경 기판 위에 제조하고 색상, 미세구조, 경도 등 물리적 특성을 평가하였다. TiMo 타겟은 Mo가 약 8 at.% 함유되어 있으며 직경은 80 mm이었다. 색차계를 이용하여 TiMoN 코팅층의 색상을 분석한 결과, 질소 유량이 증가할수록 $a^*$와 $b^*$ 값이 증가하는 경향을 확인하였다. 질소 유량 90 sccm으로 제조한 TiMoN 코팅층은 TiN 코팅층과 유사한 색상을 보였다. TiMoN 코팅층의 조성을 에너지분산형 분광기(energy dispersive spectroscopy)로 분석한 결과, 타겟과 유사한 조성을 보였다. TiMoN 코팅층의 단면을 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 주상정 형성이 확인되었으며 코팅층 표면에는 음극 아크 공정 시 발생하는 거대입자가 발견되었다. 질소 유량 50 sccm으로 제조한 TiMoN 코팅층은 약 3000 Hv의 경도 값을 보였다. X-선 분광기로 TiMoN 코팅층의 결정성을 분석한 결과, TiN과 유사한 합금상이 형성된 것을 확인할 수 있었다. TiMoN 코팅층은 TiN과 유사한 색상을 보였으며 경도는 TiN보다 높은 값을 보여 절삭공구, 금속 가공용 부품 등 고경도 코팅층으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.
A new technique giving significant drag reduction in turbulent shear flows has been proposed by using the buoyancy effect to generate periodic spanwise motion. Such spanwise motion can be obtained by arranging heating and cooling strips periodically aligned in the spanwise direction of a vertical channel, where the streamwise mean flow is perpendicular to the gravity vector The strip size has been changed in order to obtain the optimum size corresponding to the maximum drag reduction. The bulk Reynolds number, $ Re_{m} = U_{m} \delta / \nu \$ is fixed at 2270 while Grashof numbers is changed between $10^{6}$ to $10^{7}$. As Grashof number increases, considerable drag reduction can be obtained, At the highest Grashof number, an optimum strip size of about 250 wail units gives drag reduction of about 35$\%$. The greater the Grashof number, the smaller the strip size attains the maximum drag reduction.
유전체 장벽방전에 의해 발생되는 추력을 실린더 형상의 파이프 내부에서 여러 조건에 대해 측정하였다. 입력 전압 및 주파수는 각각 2에서 9 kVpp 및 5에서 15 kHz를 적용하였으며, 높이가 50 mm부터 100 mm 범위의 실린더에 대해 실험을 수행하였다. 측정 결과에 따르면, 발생된 추력의 크기는 전압 및 주파수를 증가시킬 경우 각각 증가하였으나 실린더의 높이가 증가하면 감소하였다. 실린더 높이가 증가할 때 발생된 추력의 감소는 벽면과의 마찰로 인한 유동의 에너지 손실이 원인이지만, $Coand\check{a}$ 효과의 감소 등 그 외의 추가적인 원인이 있다고 추정된다.
초음파 모터는 고정자와 회전자를 가압마찰하기 위해서 내부에 원형 판 스프링을 이용하고 있다. 출력 토크를 높이기 위해서 이러한 내부 스프링의 강도를 크게 하면 홀딩 토크 역시 커지게 된다. 이로 인하여 기동 시 많은 전류가 소모되며 일반적인 구동 파라미터에 따른 속도 특성 등 기존의 스프링 강도를 지닌 초음파모터(모델명 : 신생공업사(일) USR60-s1)의 특성과는 전혀 다른 특성을 보인다. 본 논문에서는 스프링이 강화된 새로운 타입의 초음파모터(모델명 : 신생공업사(일) USR60-s3)를 가지고 무부하 시의 속도 특성을 실험하였다. 이를 위해 FPGA를 이용해서 디지털 다중 초음파 모터 제어기를 설계하였고, 2상입력 전원의 주파수, 위상차, 주파수-위상차 다중 파라미터 등을 조절하면서 무부하 속도 특성을 측정하였다. 그 결과 홀딩토크가 강화된 초음파 모터의 경우 일반적인 기존 초음파 모터와 비교했을 때 전혀 다른 특성을 보이고, 위상차-주파수 다중 파라미터 조절방식이 조절방식임을 보인다.
현재의 브레이크 시스템은 운동에너지를 열에너지로 변경하여 거의 마찰형 브레이크로 공기 중에 발산하여 제동한다. 시스템 내에는 제동력을 발생시키는 리타더라는 장치가 있다. 전기에너지의 소모를 절약하기 위해 리타더의 제동에너지 일부를 활용하는 리타더의 고속 응답 특성에 관한 고도기술 연구는 이미 선진국에서 진행 중이다. 본 논문에서는 배터리 충전을 위해 리타더에서 발생한 3상 전압을 24V 직류 전압으로 변환하고 실험을 통해 타당성을 검증하는 DC-DC 컨버터를 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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