• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.133-133
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• 2004

박막이나 초미세 구조체의 경도 및 탄성계수 측정을 위한 나노 압입실험에서는 Oliver ＆ Pharr가 제안한 하중-변위 측정 나노압입법이 널리 쓰이고 있다 위 실험법에서, 나노경도(nano-hardness; H$_{n}$)는 최대하중을 계산된 접촉면적 (A$_{c}$)으로 나누어 평가하고, 압입자 및 박막의 탄성성질을 포함하는 환산 탄성계수 (reduced modulus ; E$_{r}$)는 하중제거곡선의 초기 기울기인 접촉탄성강성 (S)를 이용하여 계산한다. 그러나, 하중-변위 측정 나노압입법에서는 탄성 및 소성변형만이 고려되고 시간 의존적 변형거동 (time dependent deformation; TDD)은 고려되지 않는다.(중략)

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.2
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• pp.523-536
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• 1991

This dissertation analyzes the running mechanism of flexible and thin tape above rotating head through the numerical simulation and the experiment. The scope of analysis is confined to the phenomena of two dimensional elasto hydrodynamic lubrication between the protruded bump on a rotating cylinder and the running tape. This model is based on the elastic deformation equation of plate and shell and Reynolds equation. Finite difference method is employed as a numerical technique to calculate (1) the distribution of pressure between the running tape and rotating bump and (2) the vertical deformation of elastic thin tape over he rotating bump under hydrodynamic pressure. In numerical analyses, the effects of bump size on flying characteristics of the tape were evaluated and examined considering the influence of tension and stiffness of tape.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.18 no.6
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• pp.1355-1364
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• 1994

This paper analyzes the running mechanism of flexible and thin foil above rotating protrusion through a numerical simulation. The scope of analysis is confined to the phenomena of elastohy-drodynamic lubrication between the stationary and rotary drums with a running protrusion and thin foil. This mathematical model is based on the modified Reynolds equation and the equation of plate, considering the geometry of protrusion, running direction of protrusion, and the effect of geometric nonlinearity. Finite element method is adopted as a numerical simulation technique to solve the avobe coupled nonlinear equations. In numerical analysis, the effects of the scanning angle in Reynolds equation and the nonlinear term in plate equation are evaluated. Furthermore, the simulation is applied to the situation that thin foil is located in the entire drums (stationary and rotary drums).

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.291-292
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• 2012

MOSFET 구조에서 metal oxide에 기반을 둔 게이트 유전체의 연구는 실리콘(Si)을 기반으로 한 반도체 발명이래로 가장 인상적인 발전을 이뤄 왔다. 이는 metal oxide의 높은 유전상수 특성이 $SiO_2$보다 우수하고, 유전체 박막의 두께 감소로 인한 전기적 특성 저하를 보완하기 때문이다. 특히 지난 10년 동안, Hafnium에 기반을 둔 $HfO_2$는 차세대 반도체용 유전 물질로 전기적 구조적 특성에 대한 연구가 활발히 진행되어왔다. 그러나 현재까지 $HfO_2$에 대한 nano-mechanical 특성 연구는 미미하여 이에 대한 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 Hf 및 $HfO_2$ 박막의 증착 및 열처리 조건을 다르게 하여 실험을 진행하였다. 시료는 rf magnetron sputter를 이용하여 Si 기판위에 Hafnium target으로 산소유량(4, 6 sccm)을 달리하여 증착하였고, 이후 furnace에서 400에서 $800^{\circ}C$까지 질소분위기에서 20분간 열처리를 실시하였다. 실험결과 산소 유량을 6 sccm으로 증착한 시료의 current density 성능이 모든 열처리 과정에서 증가하였다. Nano-indenter로 측정하고 Weibull distribution으로 정량적 계산을 한 경도 (Hardness)는 as-deposited 시료를 기준으로 $400^{\circ}C$에서는 감소했으나 온도가 높아질수록 증가하였다. 특히, $400^{\circ}C$ 열처리한 시료에서 산소농도에(4 sccm : 5.35 GPa, 6 sccm : 6.15 GPa)따른 두 시료간의 변화가 가장 두드러졌다. 반면에, 탄성계수 (Elastic modulus)는 산소농도 6 sccm을 넣고 증착된 시료들이 4 sccm을 넣고 증착한 시료보다 모두 높은 값을 나타냈다. 또한, $800^{\circ}C$ 열처리한 시료에서 산소농도에(4 sccm : 128.88 GPa, 6 sccm : 149.39 GPa)따라 표면의 탄성에 큰 차이가 있음을 확인하였다. 이는 증착된 $HfO_2$ 시료들이 비정질 상태에서 $HfO_2$로 결정화되는 과정에서 산소가 증가할수록 박막의 defect이 감소되기 때문으로 사료된다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.49 no.3
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• pp.185-195
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• 2021

The flapping-wing micro air vehicle (FW-MAV) in this study utilizes the cambered wings made of quite flexible material. Similar to the flying creatures, the present cambered wing uses three different materials at its leading edge, vein, and membrane. And it is constrained in various conditions. Since passive rotation uses the flexible nature of the wing, it is important to select an appropriate material for a wing. A three-dimensional fluid-structure interaction solver is developed for a realistic modeling of the cambered wing. Then a parametric study is conducted to evaluate the aerodynamic performance in terms of the elastic modulus of leading edge and vein. Consequently, the elastic modulus plays a key role in enhancing the aerodynamic performance of FW-MAVs.

• Korean Journal of Crystallography
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• v.6 no.2
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• pp.134-140
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• 1995

SAW properties of SiNx/ZnO bilayer thin film structure were analyzed. ZnO thin films were deposited by rf magnetron sputter using O2 gas as an oxidizer. Structure of ZnO thin films was affected by Ar/O2 ratio. At the gas ratio of Ar/O2=67/33, the standard deviation of X-ray rocking curve of (002) preferred ZnO thin film was 2.17 degree. This value is sufficient to use ZnO thin films as an acoustic element. SAW velocity of glass/SiNx(7000Å)/Al/ZnO(5μm) structure was max. 2.2% faster than that of ZnO/glass.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.32 no.1
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• pp.41-46
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• 2012

As the development of MEMS/NEMS structure and application technology the demand for an assessment of the mechanical properties have increased. The mechanical properties are mainly evaluated by using tensile test or ultrasonic wave measurement. However, the new technology have been developed such as nano-indentation, guided wave method because they have a limitation in case of a thin plate and thin film. In the study, the guided wave velocities are measured by electromagnetic-acoustic transducer(EMAT), the material properties of thin metallic foils are obtained using optimization process of the theoretical and experimental group velocity of guided wave. The Young's modulus obtained by the optimization process(201.6 GPa), nano-indentation(207.0 GPa) and literature value(203.7 GPa) of a $50{\mu}m$ thick nickel thin plate shows good agreement within 3%.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.139-139
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• 1999

다이아몬드는 지구상에서 가장 단단한 물질로 잘 알려져 있을 뿐만 아니라 공업적 측면에서 볼 때, 여러 가지 특출한 성질들을 동시에 지니고 있다. 인장강도, 압축강도, 탄성계수 등 기계적 특성이 우수하고 넓은 광투과성과 내열, 내화학, 내방사성을 지니고 있으며, 열전도율이 높고 전기적으로 절연체이다. 또한 hole이동도가 높고 도핑에 의해서 반도체적 특성을 나타낸다. 이와 같이 매우 뛰어난 성질을 공업적으로 응용하기 위하여 이전부터 많은 연구가 행해져 왔으며, 1980년대에 들어와 박막이나 코팅 형태로의 합성이 가능한 기상합성법이 큰 발전을 보임으로써 다이아몬드의 우수한 특성을 여러 분야에서 폭넓게 응용할 수 있게 되었다. 특히 마찰 응용분야에 최적의 재료로 추천되고 있다. 지금도 Epitaxial 다이이몬드를 기지 위에 성장시키고 다결정질박막을 여러 가지 비다이아몬드(Si, W, Mo 등) 기지 위에 성장시키는 연구가 계속되고 있으며 공구강 위엥 경질코팅으로써 한층 개선된 다이아몬드박막 제조를 위한 수많은 연구노력들이 집중되고 있다. 그러나 일반탄소강에 다이아몬드박막을 성장시키기 위한 많은 노력들은 크게 바람직하지 않은 non-diamond carbon(black carbon or graphitic soot)의 형성 때문에 방해를 받고 있다. 계면에서 이들의 형성은 증착된 다이아몬드박막과 금속기지의 저조한 밀착력을 나타내게 된다. 이외 같이 다이아몬드박막의 응용을 위하여 다이아몬드피막에 요구되는 중요한 조건은 기지에 대해서 강한 밀착력을 나타내는 것이며, 동시에 상대물에 대하여 낮은 마찰계수를 가져야 한다. 그러나 다이아몬드와 금속기지는 서로 다른 열챙창계수(각각 0.87$\times$10-6K-1, 12$\times$10-6K-1)의 차이로 인하여 밀착력이 현저히 떨어진다는 단점으로 인해 산업화에 많은 제약을 받아왔다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 다이아몬드박막과 금속기지 사이에 중간층을 이용하는 방법을 제안하였다. 이러한 시도는 일반적으로 중간층 형성 금속인 Ti 또는 TiN 등이 적용되었으나 원하는 결과를 얻지 못하였다. 즉 carbon과 Fe의 상호확산, non-diamond carbon상의 형성 그리고 열잔류응력을 완화시키고 일반탄소강 위에 다이아몬드박막을 형성시켜 우수한 밀착력을 얻기 위한 목적에 미흡하였던 것이다. 이에 중간층으로 Cr 또는 Cr계 화합물 박막을 이용하였는 바, 이 중간층을 이용한 결과 우수한 밀착력을 나타내는 다이아몬드박막을 얻었으며 열적, 구조저으로 모재와 다이아몬드에 적합한 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구에 의해 얻어진 결과들은 재료 가공을 위하여 높은 경도와 내마모성등이 요구되는 절삭공구나 금형의 수명 향항에 크게 기여할 것이며 산업적으로 큰 응용이 기대된다.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.16 no.5
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• pp.1-7
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• 2022

Recently, satellites equipped with high-performance electronics have required higher power consumption because of the advancement of satellite missions. For this reason, the size of the solar panel is gradually increasing to meet the required power budget. Increasing the size and weight of the solar panel is one of the factors that induce the elastic vibration of the flexible solar panel during the highly agile maneuvering of the satellite or the mode of vibration coupling to the satellite or the mode of vibration coupling to the micro-jitter from the on-board appendages. Previously, an additional damper system was applied to reduce the elastic vibration of the solar panel, but the increase in size and mass of system was inevitable. In this study, to overcome the abovementioned limitations, we proposed a high -damping yoke structure consisting of a superplastic SMA(Shape Memory Alloy) laminating a thin FR4 layer with viscoelastic tape on both sides. Therefore, this advantage contributes to system simplicity by reducing vibrations with small volume and mass without additional system. The effectiveness of the proposed superelastic SMA multilayer solar panel yoke was validated through free vibration testing and temperature testing using a solar panel dummy.

• 전기의세계
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• v.24 no.6
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• pp.67-71
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• 1975

어떤 자성재료에 대해서는 자기특성 이외에 유리부착성, 탄성, 접점에서의 특성 등이 요구되며 이러한 요구들을 한가지 재료로서 만족시키는 것은 곤란하므로 재료의 복합화가 시도되고 있다. Wire memory는 동선상에 permalley를 전착시킨 것이고 이것을 Core에 digit선이 통한 것으로 볼 수 있다. 금후로는 자성재료부품에서도 전자부품에서와 마찬가지로 재료를 복합소형화하여 일괄생산하는 방향으로 나아갈 것이 예상된다. 한편으로는 기억의 고밀도화가 강하게 요구되고 있으며 이에 따라 자성박막의 자벽 그 자체를 기억체로 이용하려는 방향으로 나아가고 있다. 이 경우, 기억체를 자기유도에 의하여 읽어내는 것은 S/N비가 적어서 곤란하고 Faraday효과, Kerr효과 등을 이용한 자기광학적 방법이 유효하다. 요즘 많이 연구되고 있는 초전도현상에 있어서고 재료의 자성이 도전율에 절대적인 영향을 미치므로 이에 관해서는 자성재료연구분야에서도 많은 관심이 모아지고 있다. 따라서 초전도재료에 관하여서도 따로 소개하고자 한다.