• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.116-116
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• 2009

마그네슘 합금은 구조용으로 사용 가능한 금속 재료 중 가장 가벼운 소재이며, 동시에 비강도 및 비강성과 같은 기계적 특성이 우수하여 알루미늄 합금의 뒤를 이을 차세대 경량 재료로써 주목을 받고 있다. 더욱이 석유자원의 대부분을 소비하고 있는 운송기기 분야에서는 경량화를 통한 연비향상과 배출가스 저감이 가장 큰 과제이며, 이 문제를 해결하기 위한 노력의 일환으로 최경량 소재인 마그네슘 합금의 사용량은 더욱 증가할 것으로 기대된다. 한편 기존의 마그네슘 합금 관련 연구는 새로운 합금의 개발에 치우쳐 있었으며, 상대적으로 이들 합금을 활용하기 위한 가공기술, 특히 용접에 대한 연구는 아직까지 많이 부족한 실정이다. 이는 철강재와 비교하여 마그네슘 합금의 고유물성이 용접의 관점에서는 상당히 열악하기 때문으로, 마그네슘은 융점 및 비점은 낮은 반면, 증기압과 열전도율은 높고 표면장력 및 점성은 낮은 특성을 가지고 있다. 그러므로 타 공법에 비해 상대적으로 입열이 적고 고속용접이 가능한 레이저의 적용이 최적으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 Nd:YAG 레이저를 사용하여 압연판재로 상용화되어 있는 AZ31B 마그네슘 합금의 맞대기 용접성을 조사하였으며, 용접부의 미세조직과 용접조건에 따른 용접부의 기계적 특성을 비교 및 검토하였다. 용접부의 기계적 특성은 인장 및 경도시험을 통해 평가하였다. 그 결과 레이저 출력 1.2kW를 적용한 경우에 안정적인 강도를 얻을 수 있었으며 레이저 출력 1.5kW, 용접속도 80mm/sec의 조건에서 모재 인장강도 대비 103% 그리고 연신율 대비 47.1%의 최적의 결과가 얻어졌다. 또한 용접부의 경도는 모재와 동등하거나 다소 높은 수준이었다. 이는 용접시 용접부내 잔류하는 알루미늄에 의한 고용 강화 효과와 금속간화합물의 석출 빈도 증가, 그리고 레이저 용접의 특징인 급열급랭 공정에 기인한 결정립 미세화의 영향 때문으로 사료된다. 한편 용접부 미세조직을 관찰한 결과, 열영향부의 존재는 두드러지지 않았으며 용융경계부에서는 주상정이, 그리고 용접부 가운데에서는 등축정이 관찰되었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.104.2-104.2
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• 2012

이종 재료의 접합에 대한 연구는 단일 재료에서 얻을 수 없는 물리적/기계적 특성과 이종 재료의 우수한 특성을 얻을 수 있다는 장점이 있어 국내외 적으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 이종 접합 기술은 구조재료와 에너지 변환분야에 가장 많이 사용되고 있으며, 그 외 광촉매와 Thin film, 경량구조재료 등에도 사용되고 있다. 그 중 FGM(Functional Graded Materials)는 조성의 점진적인 변화를 통하여 접합하는 방법으로 이종 재료 접합 시 발생하는 내부 응력을 해소해줌으로써 적합한 방법이라고 할 수 있다. FGM 제작에 사용되는 방법으로 널리 알려진 것들로는 plasma spraying, 원심주조, 분말 야금법, PVD, CVD 그리고 EPD(electrophoretic deposition) 등이 있다. 이중에서 EPD는 수용액이나 유기용매와 같은 분산매체 중에 콜로이드 입자의 표면에 대전되는 전하를 이용하여, 외부에서 전장을 걸어서 입자의 움직임을 제어하는 기술이다 EPD는 코팅 속도가 상대적으로 빠르고 두꺼운 코팅 층 제작이 가능하다. 또한 바인더, 윤활제 또는 가소제를 사용하지 않고 다양한 종류와 모양의 기판 위에 균일한 코팅이 가능하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 Ni substrate를 이용하여 그 위에 Ni과 $Al_2O_3$의 조성을 점진적으로 변화시켜 FGM을 EPD 방법으로 코팅하였다. 여기서 사용된 Ni은 높은 녹는점과 좋은 연성으로 인해 성형이 용이하여 구조재료로 적합하며, $Al_2O_3$는 고내열성과 내부식성을 가지며 경도가 높다는 장점이 있다. 본 연구에서는 EPD 방식을 이용하여 Ni/$Al_2O_3$ FGM을 코팅하였으며, 코팅 후 발생하는 substrate와의 접착력 문제를 해결하기 위해서 건조 방식과 substrate의 표면 상태를 최적화하여 다층의 Ni/$Al_2O_3$ FGM을 코팅 및 소결하였다. Zeta-potential 측정을 통해 electrophoretic mobility와 suspension의 분산 안정도를 평가 할 수 있었으며, X-ray 회절 분석(XRD)을 통하여 Ni 의 환원 여부를 확인하였다. 또한 Scanning electron microscopy(SEM) 분석을 통하여 미세구조 분석을 하였고, 최종적으로 Electron Probe Micro Analyzer (EPMA) 를 이용하여 다층 구조의 조성변화를 확인함으로 Ni/$Al_2O_3$의 FGM 코팅이 이루어졌음을 확인하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.15 no.4
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• pp.231-235
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• 2005

We studied the microstructural evolution of ZrTM-Al (TM=Nb and Ti) alloy films, MR and electrical properties of the MTJ with $ZrTM-AlO_x$ barrier as a function of Zr/TM ratio. We observed that the ternary-oxide barrier reduced the TMR ratio due mainly to the structural defects such as the surface roughness. The change in TMR ratio and $V_h$ with Zr/TM ratio exactly corresponds to the systematic changes in the microstructural variation. Although the MTJ with ternary oxide reduced the TMR and the electrical stabilities, the junction resistances decreased as the Ti and Nb concentration increased due to the band-gap reduction caused by the formation of extra bands

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07c
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• pp.1914-1916
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• 2003

최근 PDMS를 이용한 미세구조물의 제작을 통한 LOC(lap-on-a-chip) 개발에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 PDMS와 여러기판(유리와 실리콘) 사이의 접합 공정에 관한 연구를 하였으며, 특히 PDMS 표면의 물리적, 화학적 변화와 접합 특성과의 관계를 고찰하였다. $O_2$ 플라즈마를 사용하여 표면 처리된 기판의 표면에너지를 접촉각 측정방식으로 측정하였다. 또한 XPS를 이용하여 표면의 화학조성 변화 관찰하였으며, AFM으로 플라즈마 도즈량에 따른 표면 거칠기를 조사하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.12 no.2
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• pp.123-129
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• 2003

Thin transparent Cu films in the thickness range of 10 ~ 40 nm are deposited by rf-magnetron sputtering on porous silicon (PS) anodized on p-type silicon in dark. Microstructural features of the Cu films are investigated using SEM, AFM and XRD techniques. The RMS roughness of the Cu films is found to be around 1.47 nm and the grain growth is columnar with a (111) preferred orientation and follows the Volmer-Weber mode. The photoluminescence studies showed that a broad luminiscence peak of PS near the blue-green region gets blue shifted (~0.05 eV) with a small reduction in intensity and therefore, Cu-related PL quenching is absent. The FTIR absorption spectra on the PS/Cu structure revealed no major change of the native PS peaks but only a reduction in the relative intensity. The I-V characteristic curves further establish the Schottky nature of the diode with an ideality factor of 2.77 and a barrier height of 0.678 eV. An electroluminiscence (EL) signal of small intensity could be detected for the above diode.

• Journal of Convergence for Information Technology
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• v.9 no.7
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• pp.94-99
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• 2019

Friction stir welding was first reported by TWI(The Welding Institute) in 1991, and this welding method has been rapidly used in various industrial areas such railway, automobile, aerospace and shipbuilding industry. Here, we study core characteristics of friction stir welding (FSW) applied to Al 6005-T6 extruded sheets, which is the typical alloy used for railway car bodies. With the fixed welding speed of 500 mm/min, the rotating tool speed was varied from 600 to 1800 RPM. The results of hardness measurement revealed that the hardness of nugget area is ~70% with respect to the parent material, and for the selected range of rotation speed, no clear dependence was observed and the hardness values close to the parent materials were achieved for the area located 5 mm away from the welding interface. The tension test shows that yield strength and tensile strength were slightly decreased with increasing RPM, with no observed difference for the elongation.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.25 no.4
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• pp.83-88
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• 2018

The electromigration (EM) tests were performed at $150^{\circ}C$ with $1.5{\times}10^5A/cm^2$ conditions in order to investigate the effect of non-conductive film (NCF) trap on the electrical reliability of Cu/Ni/Sn-Ag microbumps. The EM failure time of Cu/Ni/Sn-Ag microbump with NCF trap was around 8 times shorter than Cu/Ni/Sn-Ag microbump without NCF trap. From systematic analysis on the electrical resistance and failed interfaces, the trapped NCF-induced voids at the Sn-Ag/Ni-Sn intermetallic compound interface lead to faster EM void growth and earlier open failure.

• Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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• 2003.11a
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• pp.80-83
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• 2003

본 연구에서는 고온 솔더 범프와 저온 솔더 패드를 이용하여 $140^{\circ}C$에서 1분간의 리플로 공정을 통해 접합에 성공하였다. 고온 솔더 범프로 Sn-4.0Ag-0.5Cu 솔더 볼을 사용하였고, 저온 솔더는 In-48Sn $(mp:\;117^{\circ}C)$ 솔더를 기판에 evaporation 방법으로 두께 $20\;{\mu}m$의 패드 형태로 증착하였다. $140^{\circ}C$에서 1분간의 리플로 공정을 통해 칩과 기판을 접합하였으며, 접합 단면을 관찰해 본 결과 저온 솔더가 녹아 고온 솔더에 wetting된 것을 관찰하였다. 이 시편을 상온에서 시효처리를 실시한 결과 시간의 경과에 따라 저온 솔더와 고온 솔더가 상호 확산하여 약 $40\;{\mu}m$였던 확산층의 범위가 점차 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, 리플로 공정변수에 따른 솔더의 미세구조 변화 및 ball shear strength등의 기계적 특성에 대해 고찰하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.35 no.2
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• pp.137-144
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• 1998

High-temperature superconducting joints between 61 filaments of Bi-2223 tapes were fabricated by chem-ical corrosion and repeated thermomechanical process. The silver sheath of the superconducting tape was chemically removed using chemical etchant(NH4OH:H2O2=1:1) from one side of each tape without altering the form of lap joint. The joined region was formed by uniaxial pressing and a series of thermomechanical process and then subjected to properties measurement and microstructural analysis. The critical current(Ic) variation and I-V characteristics along the joint were mesured with several configuration of proble points. Ic value of the transition region of the joint inthe multifilament tape which limit the total current carring capacity of the superconducting tape was higher than that of monofilament tape. But the transition ex-ponent n-value of the multi-filament tape was lower than that of monofilament wire due to the interaction of the individual superconducting core of the multi-filament. The critical current through the joint area was improved by respeated press and reaction annealing treatment.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.11
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• pp.124-129
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• 2017

In this study, we report characteristics of friction stir welding (FSW) technique applied to Al-6005-T6 extruded sheets, which is a common material for railway car bodies. With the welding speed fixed at 300 mm/min, the revolution per minute (RPM) of the rotating tool was varied from 600 to 1800 RPM, with the aim at evaluating the resultant microstructure and mechanical behaviors. Comparison is also made with the conventional Metal Inert Gas (MIG) welding technique. Unlike MIG, no micro-voids were observed for FSW specimens. Hardness measurement revealed that the increased heat input by increasing RPM results in widened heat affected zone (HAZ) and decreased hardness for HAZ due to grain coarsening. Hardness results for the nugget do no show difference. During tensile tests, specimens fractured at HAZ, and increasing rpm led to decrease of the yield stress and tensile stress for the selected RPM range, which is considered to be due to the grain coarsening for HAZ.