• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.385-385
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• 2013

음극 아크로 증착한 TiAlN 박막의 표면형상과 물리적 특성을 관찰하였다. 음극 아크로 박막을 코팅할 경우, 거대 입자가 박막 표면에 존재하여 박막의 품질을 저하시킨다. 본 연구에서는 거대입자의 생성을 막기 위한 기판 청정공정을 도출하였다. 먼저 글로우 방전을 이용하여 기판을 청정한 후 $N_2$ 가스를 주입하여 TiAlN 박막을 코팅하였다. 글로우 방전의 경우 Ar 가스주입 후 공정압력은 $1.9{\sim}2.1{\times}10^{-2}$ Torr, 전압 -800 V에서 30분 동안 청정을 실시하였다. 다른 청정 방법으로는 Ar과 $N_2$ 가스를 동시에 주입하여 아크를 발생시키고 시편에 전압을 -400 V 인가하여 청정을 실시한 후 인가전압만을 -100 V로 낮추어 TiAlN을 코팅하였다. 글로우 방전 청정과 Ar과 $N_2$의 혼합가스로 아크를 발생시켜 청정을 실시한 후 코팅된 시편의 박막 표면형상과 물리적 특성을 비교해 본 결과, 앞서 서술한 두 종류의 청정공정 모두 거대입자의 수가 주목할 만하게 줄어들었다. 글로우 방전과 Ar과 $N_2$의 혼합가스로 발생시킨 아크로 청정을 실시하고 코팅한 TiAlN 박막은 거대입자의 제거와 함께 박막의 경도가 최대 47 GPa까지 향상되는 경향을 보였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.227-233
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• 2022

3D 프린팅은 다수의 레이어(layer)를 적층하여 물체를 제작하는 기법으로, 복잡한 형상을 가지는 물체를 비교적 쉽게 제작할 수 있다. 이를 건설 산업에 접목한 3D 콘크리트 프린팅(3D concrete printing)은 콘크리트 타설 시 거푸집을 사용하지 않으며, 비교적 적은 작업량과 인력이 요구되므로 경제적인 시공이 가능하나, 출력된 3D 프린팅 콘크리트는 일반 콘크리트 대비 다소 낮은 강도가 예상된다. 따라서, 본 연구에서는 3D 프린팅 콘크리트 시편의 물성을 분석하였다. 3D 프린팅 콘크리트 시편 출력을 위해 Ultimaker Cura 소프트웨어로 형상 및 출력 경로를 설계하고, 이를 바탕으로 3D 프린터를 제어하는 G-code를 생성하였다. 연구에서 사용된 3D 프린터의 출력 성능과 콘크리트의 적층성, 유동성 등을 고려하여 최적의 배합비를 선정하였고, 시편 출력에 활용하였다. 시편 출력 시 동일한 치수를 가지는 몰드 시편을 함께 제작하여 비교·분석에 사용하였다. 각 시편의 물성은 휨강도 시험과 압축강도 시험을 통해 각각의 강도를 측정하였고, 비교·분석하여 3D 프린팅 콘크리트 시편의 물성을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.414-420
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• 1985

본 연구에서 상변화 물질은 얼음과 물을 택하였으며, 시편의 기하학적 형상은 원동형 얼음봉을 사용하였고 온도가 일정한 물속에 수평으로 잠겨진 상태에서 얼음봉 이 융해되는 현상을 가시화하고 이를 관찰하였다. 시편주위에 발생하는 자연대류현 상이 접면효과를 받지 않토록 하기 위하여 물탱크의 크기는 시편직경의 5배 이상으로 하였고 주위물의 온도는 정도가 최대인 4.deg. C 부근을 전후한 최저 2.5.deg. C에서 최고 15.deg. C 까지를 택하였다. 융해현상은 2차원 음영방법으로 가시화하고 사진으로 기록하였다. 융해되는 얼음봉의 형상은 Fourier수와 Stefan수의 곱으로 정의된 무차원시간(.zeta.)을 변수로 하여 나타내었다. 정해진 물의 온도에서 사진으로 기록된 결과를 콤퍼레이터 (comparator)를 이용하여 음영의 변화량을 구하여 각 원주각에서의 국부 Nusselt수와 평균 Nusselt수를 무차원시간에 대하여 구하였다.

• Composites Research
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• 제17권4호
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• pp.18-24
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• 2004

본 논문에서는 복합재 구조물에 대하여 형상기억합금 선을 이용한 능동 형상 제어에 관한 연구를 수행하였다. 형상기억합금 선의 열-기계적인 특성을 실험적으로 측정하였으며, 복합재 보 시편의 표면에 볼트를 이용하여 형상기억합금 작동기를 고정하는 방법으로 하이브리드 복합재 구조물을 제작하였다 형상기억합금 작동기는 온도 상승에 의한 상변화에 의해 작동되며, 본 연구에서는 형상기억합금 작동기에 전력을 가하여 내부 저항을 통해 발생하는 열을 이용하여 구동하였다. 보다 빠르고 정확한 형상 및 변형 제어를 위하여 수치적 시뮬레이션을 통한 PID 되먹임 제어기를 설계하였으며, 형상기억합금 작동기에 적용하는 실험을 수행하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.1109-1112
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• 2015

소자장치가 없는 함정의 경우 탈자 시에 지구자계와 반대방향으로 수직자화를 부여하여 수중에서 수직방향의 자계가 발생하지 않도록 한다. 탈자 시에 수직자화를 부여하는 탈자방법으로는 Flash D가 있어나 수직자화의 예측이 어렵다. 본 논문에서는 Flash D와는 달리 바이어스 자계를 인가하여 수직방향으로 자화를 형성하는 것에 대해 검토하였다. 이용된 시편은 두께 0.15mm의 아연도금 강판을 이용하여 함정의 선수에서 선미까지의 형상을 고려하여 원형, 삼각, 사각형의 형태를 가진다. FEM해석을 통해 시편형상에 따른 자계신호의 차이를 구하였고 인가자계에 의한 잔류자화특성곡선을 실험을 통해 구하였다. 바이어스자계를 수평 및 수직으로 각각 인가하여 잔류자화에 의한 자계신호를 측정하였다. 시편에 인가하는 자계는 파형발생기를 이용하여 솔레노이드 코일에 전류를 흘려 발생시켰으며 수직바이어스자계는 솔레노이드 코일 아래에 사각 코일을 설치하여 발생시켰다. 신호측정은 자계센서를 이용하였다. 이 실험을 통해 수직 및 수평 바이어스 자계는 시편에 수직 및 수평자화를 각각 형성시켰으며 수직자화는 수직바이어스 자계와 선형적인 관계를 가져 함정에 형성되는 수직자화를 예측할 수 있음을 알았다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제20권1호
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• pp.21-26
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• 2013

본 연구는 유한 요소 시뮬레이션을 이용하여 계산한 시편의 곡률과 3D 스캐너로 측정한 곡률을 비교하여 패키지 기판 구조의 휨 거동을 예측하는 새로운 분석 방법을 제안한다. 패키지 기판은 프리프레그 경화나 구리 패턴 도금과 같은 다양한 공정을 거치면서 쉽게 휘게 된다. 기판의 휨이 어떤 공정에서 어느 정도 생기는지를 알아보기 위하여 다양한 종류의 시편을 제작하고 각 시편의 형상을 3D스캐너를 이용하여 측정하였다. 그 후 시편의 형상으로부터 film에 걸리는 잔류 응력을 휨을 이용한 수식으로부터 계산하였다. 패키지 기판에 들어가는 절연체는 수지와 서로 직교 존재하는 섬유의 다발로 구성되어 있는 복합재료로서 이방성을 띄게 되는데 이는 패키지 기판의 독특한 굽힘 거동을 일으킨다. 우리는 유한 요소 법에 의한 휨 변형을 시뮬레이션하고 측정 데이터를 이용하여 시뮬레이션 휨을 비교하였다. 측정된 휨으로부터 계산한 전해 구리 도금 응력은 약 58 MPa이다. 솔더 레지스트와 프리프레그의 경화 응력은 각각 실온에서 13 MPa 및 6.4 MPa 정도이다.

• Composites Research
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• 제35권3호
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• pp.196-200
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• 2022

Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB)은 일반적으로 금속 또는 복합 소재와 같은 고강성 재료의 높은 변형률 속도하에서의 기계적 물성을 평가하기 위해 사용되어왔다. 그러나, 시편이 연한 플라스틱 소재의 경우, 시편 고정 및 형상, 동적 응력 평형 도달, 약한 전달 신호 측정으로 어려운 부분이 있다. 본 연구에서는 연성 플라스틱 재질의 고속 인장 응력-변형률 거동을 측정하기 위하여 입력봉의 재질, 홀더 및 시편의 형상 변경 등 SHPB 장비를 개선 설계하였다. 결과적으로 SHPB에서 인장 응력과 변형에 대한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 SHPB에서 얻은 변형률 데이터의 검증을 위해 시편을 초고속카메라로 촬영하여 DIC 기법을 통해 얻은 변형률 데이터와 비교 진행하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제17권4호
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• pp.262-269
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• 1997

발전 설비중 열교환기 튜브와 같이 단면 형상이 원형인 부품의 원주 방향으로 마모, 침식 등에 의해 발생할 수 있는 단면 형상 변화를 검사(profilometry)하기 위한 와전류 탐촉자를 임피던스 등가회로이론을 적용하여 개발하였다. 본 연구에서는 외경 9.68mm, 벽두께 0.47mm인 SS304 튜브 외부에 발생할 수 있는 마모, denting 등의 결함을 모의한 시편을 제작하여 실험을 통해 검출 감도와 S/N비가 최적인 탐촉자의 코일치수, 전기적 특성, 적용 시험 주파수 등을 설정하였다. 이 결과에 따라 단면 형상 검사용 $8{\times}1$ 다중표면 탐촉자를 설계 제작하여 모의시편의 각 결함별 마모율을 검사한 결과 튜브 외부 발생 단면 형상 변화를 튜브외경의 ${\pm}0.2%$ (0.022mm) 측정 오차 범위로 측정이 가능함을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제23권3호
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• pp.58-63
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• 2010

MWCNT의 형상비 차이에 따른 MWCNT/에폭시 복합재료의 인장 및 굽힘 특성과 전기전도도를 비교하였다. 호모믹서(homomixer)와 3단롤밀(three-roll mill)을 사용하여 분산된 MWCNT와 에폭시 혼합물을 금형에 부어 압축 성형법으로 시편을 제조하였다. 에폭시 내 MWCNT의 분산 정도를 평가하기 위해 SEM을 사용하여 시편의 파단면을 관찰하였다. MWCNT의 첨가로 인해 인장강도는 최대 7%증가 하였으나 굽힘강도는 증가가 미미하였으며 형상비가 가장 큰 MWCNT의 경우에는 감소하였다. MWCNT 포함량을 변화시켰을 때 CM-95의 경우 인장강도는 1wt%에서, 굽힘강도는 0.5wt%에서 최대값을 보였으나 더 많은 포함량에서는 감소하였다. MWCNT/에폭시 복합재료의 두께 방향 및 면내방향 전기전도도는 2단자법에 의한 저항값으로부터 계산되었으며 MWCNT의 형상비가 클수록, 또 포함량이 증가할수록 전기전도도 값은 증가하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1461-1469
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• 2011

본 논문은 3 차원 유한요소해석 기법을 이용하여 토오크 시험을 위한 표준시험시편의 각도 및 동심 오열이 시편의 응력과 변형률 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 해석 결과의 정량적 비교를 위해 각, 동심 및 복합 축 오열에 대한 평균 굽힘 변형률을 적용하였으며, 시편 형상에 따른 축 오열 영향을 확인하기 위해 환봉형 시편과 튜브형 시편에 대해 각각 유한요소해석을 실시하였다. 해석결과로부터 얻어진 변형률과 응력의 변화로 축 오열의 종류와 방향을 예측하는 일반적인 기준을 제시하였으며, 초기 항복조건을 적용하여 축 오열이 토오크 시편의 초기 항복 모멘트에 미치는 영향을 분석하였다.