• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.20 no.9
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• pp.2833-2842
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• 1996

This paper is to practice optimal rigidity design by the strain energy density estimation method for static buckling and sizing design sensitivity analysis for dynamic buckling of a nonlinear vehicle frame structure from those results. Using these sizing design sensitivity resutls, an optimization of a nonlinear vehicle frame structure with dynamic buckling constraint is carrried out with the graient projection method.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2003.11a
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• pp.133-138
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• 2003

In this study, numerical investigation has been performed on the evolution of weld pool geometry with moving free surface during low-energy density laser welding process. The free surface elevates near the weld pool edge if ${\partial}{\sigma}/dT$ is dominantly negative. On the contrary, the free surface rise at the center of weld pool in case of mainly positive ${\partial}{\sigma}/dT$. The predicted weld pool width and depth with moving free surface are 5∼15%$5{\sim}15%$ greater than those with flat weld pool surface. It is considered that weld pool surface oscillation during melting process augments convective heat transfer rate in the weld pool.

• Journal of Welding and Joining
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• v.17 no.6
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• pp.32-37
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• 1999

Since stainless steel plates have good mechanical properties, weldability, appearance and resistance of corrosion, these are traditionally used for vehicles such as the bus and the train. And they are mainly fabricated by spot welding. But fatigue strength of their spot welded joint is considerably influenced by welding conditions as well as geometrical factors. Thus a reasonable and systematic criterion for long life design of spot welded body structure must be established. In this report, strain energy density was analyzed by using 3-dimensional finite element model about the IB-type spot welded lap joint under tension-shear load. Fatigue tests were conducted on them having various thickness, joint angle, lapped length and width. From their results, it was found that fatigue strength of the IB-type spot welded lap joints could be effectively and systematically rearranged by strain energy density at the edge of nugget.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.147-148
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• 2014

1990년에 Sony사는 탄소 음극과 리튬 코발트 산화물($LiCoO_2$) 양극을 함유하는 최초의 상용 리튬이온 전지를 발표하였다. 이후, 전지 성분을 변형하여 안전성과 전기화학적 용량을 향상시키고 비용을 줄이기 위한 연구가 수행되었다. 이러한 관심의 대부분은 양극 용량이 전지 용량을 한정하고 전지 비용의 40%까지 양극 원재료 비용에서부터 비롯되었기 때문에 양극 대체기술 개발에 집중되었다. 리튬이온 전지는 현재 휴대용 전자 기기 시장을 좌우하고 있다. 또한 온실가스 배출의 감소를 요구하는 환경보호에 대한 관심에 대한 새로운 시장 기회가 조성되었다. 1990년대 이후, 비독성의 저가 재료를 사용하여 환경 영향과 비용을 최소화 하려는 노력을 경주하면서 에너지 밀도를 극대화하고, 리튬 삽입과 추출의 유용 범위를 확대하여 용량을 극대화하고 있다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.23 no.8 s.185
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• pp.137-144
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• 2006

This study is concerned with the relation between steelbelt width and belt edge separation of a tire. Belt edge separation causes tire burst and threatens passenger's safety. For the reason, it is important to predict durability caused by belt edge separation in the early stage of the tire structure design. Usually, passenger car tires have two layers of steelbelts having opposite steel cord's angles, which makes a shear behaviour between each belt layer. Shear behaviour is one of reason to cause belt edge separation. In this study, to predict belt edge separation, we suggested the prediction method of belt edge separation and evaluated the effect of steelbelt width on the belt edge separation using FEM. We also studied on main parameters to affect shear behaviour at the belt edge area.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2002.02a
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• pp.471-478
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• 2002

초음파를 사과의 비파괴 품질판정에 이용하기 위한 기초연구로서 계측된 저장기간에 따른 사과의 초음파 특성과 본 연구에서 계측된 사과의 기계적 특성을 이용하여 초음파에 의한 사과의 탄성계수 및 생물체항복강도 예측모델을 개발하고자 하였으며, 결론은 다음과 같다. 1. UTM을 이용하여 사과의 기계적 특성치를 분석하여 생물체항복점, 생물체항복변형량, 생물체항복강도, 파괴점, 극한변형량, 극한강도 및 탄성계수 등을 구하였다. 2. 사과의 기본 물성, 초음파 특성과 기계적 특성값 들을 분석한 결과 사과의 질량, 체적, 시간영역의 진폭(PTP), 제3영역 에너지 스펙트럼 밀도함수가 기계적 특성 중 생물체항복강도, 탄성계수와 높은 상관성이 있는 것으로 나타났다. 3. 사과의 저장 기간, 질량, 체적, Peak-to-peak, 제3영역의 에너지값 등 5개의 독립변수를 가지는 다중선형회귀모형으로 사과의 탄성계수 및 생물체 항복강도 예측모형을 개발하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.45 no.5
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• pp.479-486
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• 2007

Four point bending is used to study the dependences of bond strength of benzocyclobutene(BCB) bonded wafers and BCB thickness, the use of an adhesion promoter, and the materials being bonded. The bond strength depends linearly on BCB thickness, due to the thickness-dependent contribution of the plastic dissipation energy of the BCB and thickness independence of BCB yield strength. The bond strength increases by about a factor of two with an adhesion promoter for both $2.6{\mu}m$ and $0.4{\mu}m$ thick BCB, because of the formation of covalent bonds between adhesion promoter and the surface of the bonded materials. The bond strength at the interface between a silicon wafer with deposited oxide and BCB is about a factor of three higher than that at the interface between a glass wafer and BCB. This difference in bond strength is attributed to the difference in Si-O bond density at the interfaces. At the interfaces between plasma enhanced chemical vapor deposited (PECVD) oxide coated silicon wafers and BCB, and between thermally grown oxide on silicon wafers and BCB, 12~13 and $15{\sim}16bonds/nm^2$ need to be broken. This corresponds to the observed bond energies, $G_0s$, of 18 and $22J/m^2$, respectively. Maximum 7~8 Si-O $bonds/nm^2$ are needed to explain the $5J/m^2$ at the interfaces between glass wafers and BCB.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.305-305
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• 2014

양자점(Quantum dots)은 3차원적 운반자 구속과 낮은 전류와 높은 온도에서 작동하는 나노 크기의 전기적, 광학적 소자로 응용이 적합하기 때문에 그 특성을 이용한 단전자 트랜지스터, 적외선 검출기, 레이저, LED, 태양전지 등 반도체 소자로의 응용연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 양자점의 낮은 임계전류밀도와 높은 차동 이득(differential gain), 그리고 고온에서 작동이 용이하여 양자점 레이저로 활용되고 있다. 이러한 분야에 양자점을 응용하기 위해서는 양자점의 운반자 동역학을 이해하고 양자점의 모양, 크기, 크기 분포와 같은 특성 조절이 필요하다. 또한 기존의 연구들은 III-V족 화합물 반도체 양자점에 대한 연구가 대부분이며, II-VI족으로 구성된 연구가 미흡한 상황이기 때문에 II-VI족 화합물 반도체 양자점에 대한 많은 연구가 필요한 상황이다. II-VI 족 화합물 반도체 양자점은 기존의 III-V 족 양자점보다 더 큰 엑시톤 결합에너지(exciton binding energy)를 가지고 있으며, 이러한 특성을 가지는 II-VI 족 화합물 반도체 양자점 중에서도 CdTe 양자점은 높은 엑시톤 결합에너지와 녹색 스펙트럼 영역을 필요로 하는 광학적 장치들에 응용 가능성이 높기 때문에 더욱 주목받고 있다. 본 연구에서는 분자 선속 에피 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE)과 원자 층 교대 성장법(Atomic Layer Epitaxy; ALE)으로 CdTe/ZnTe 나노구조에서 ZnTe 완충층의 두께에 따른 운반자 동역학 및 광학적 특성을 연구 하였다. 저온 광루미네센스 측정(Photoluminescence; PL) 을 통하여 ZnTe 완충층 두께가 증가할수록 양자점의 광루미네센스 피크가 낮은 에너지로 이동함을 알 수 있었는데, 이는 ZnTe 완충층의 두께가 증가할수록 ZnTe 완충층과 CdTe 양자점의 격자 불일치(lattice mismatch)로 인한 구조 변형력이 감소하고 이에 따라 CdTe 양자점으로 가해지는 변형(Strain)이 감소하여 CdTe 양자점의 크기가 증가했기 때문이다. 그리고 ZnTe 완충층의 두께가 증가할수록 PL 세기가 증가함을 알 수 있었는데, 이는 ZnTe 완충층의 두께가 증가할수록 양자 구속 효과로부터 electronic state와 conduction band edge 사이의 에너지 차이의 증가 때문이다. 또한 시분해 광루미네센스 측정 결과 ZnTe의 두께가 증가할수록 양자점의 소멸 시간이 더 길게 측정되었는데, 이는 더 큰 양자점 일수록 엑시톤 오실레이터 강도가 감소하기 때문에 더 긴 소멸 시간을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 본 연구는 ZnTe 두께 변화를 통해 양자점의 에너지 밴드를 제어할 수 있으며, 양자점의 효율 향상을 할 수 있는 좋은 방법임을 제시하고 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.7
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• pp.629-634
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• 2017

In the case of the UHP (Ultra high performance) tire that the demand has increased rapidly, compared with the commonly used tire, severe deformation has been observed because of the low aspect ratio. When repeated deformations are applied to the sidewall rubber, accumulated fatigue damage may cause fatigue failure. Thus, the evaluation of the durability of the tire sidewall rubber has become a very important issue to prevent accidents that occur while the vehicle is running. However, the research and design criteria for the durability performance of the tire sidewall rubber hardly exist. In this study, we suggest a lifetime prediction formula using strain energy density obtained by performing tensile tests and fatigue tests on two different kinds of the tire sidewall compounds. Additionally, the applicability of our findings for low fuel consumption tires was reviewed by converting the fatigue life of the sidewall rubber into the expected mileage of the tire.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.3
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• pp.226-233
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• 2008

The nucleation and evolution process of Ge nano-islands on Si(001) surfaces grown by chemical vapor deposition have been explored using atomic force microscopy (AFM). The Ge nano-islands are grown by exposing the substrates to a mixture of gasses GeH4 and H2 at pressure of 0.1-0.5Torr and temperatures of $600-650^{\circ}C$. The effect of growth conditions such as temperature, Ge thickness, annealing time on the shape, size, number density, and surface distribution was investigated. For Ge deposition greater than ${\sim}5$ monolayer (ML) with a growth rate of ${\sim}0.1ML/sec$ at $600^{\circ}C$, we observed island nucleation on the surface indicating the transition from strained layer to island structure. Further deposition of Ge led to shape transition from initial pyramid and hut to dome and superdome structure. The lateral average size of the islands increased from ${\sim}20nm$ to ${\sim}310nm$ while the number density decreased from $4{\times}10^{18}$ to $5{\times}10^8cm^{-2}$ during the shape transition process. In contrast, for the samples grown at a relatively higher temperature of $650^{\circ}C$ the morphology of the islands showed that the dome shape is dominant over the pyramid shape. The further deposition of Ge led to transition from the dome to the superdome shape. The evolution of shape, size, and surface distribution is related to energy minimization of the islands and surface diffusion of Ge adatoms. In particular, we found that the initially nucleated islands did not grow through long-range interaction between whole islands on the surface but via local interaction between the neighbor islands by investigation of the inter-islands distance.