• Resources Recycling
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• v.23 no.1
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• pp.25-32
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• 2014

The purpose of this research is to develop a process and a system to collect, purify and reuse the residual quantity of trimethylgallium, used as a raw material, upon GaN epitaxial growth for LED from a metal organic chemical vapor deposition(MOCVD) equipment. This research reviews whether TMGa collected from the process can be used through a chemical and structural characteristics evaluation. As a result of analyzing the purity using ICP-MS and ICP-AES, 7N high purity (99.99999%) of TMGa was obtained. According to checking the structural change of TMGa through NMR analysis, TMGa having pure $(CH_3)_3Ga$ structure was obtained without structural change. For reliability review of the collected TMGa, u-GaN was deposited using the MOCVD process and an structural, optical and electrical characteristics evaluation was conducted. As a result, it was found out that the reuse was possible.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.18 no.6
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• pp.242-247
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• 2008

The glass and glass-ceramics containing EAF dust $30{\sim}70\;wt%$ were fabricated and the dependance of physical properties upon crystal phases and microstructure formed was studied. The crystallization behavior of glass and glass-ceramics containing various contents of EAF dust composing of mainly $Fe_2O_3$ and ZnO was analyzed by crystal identification and microstructure observation. The glass specimen with EAF dust 30 wt% showed a typical amorphous pattern in XRD results and the specimen with above 30 wt% EAF dust had some un-dissolved crystals which was originated from EAF dust. The all glass-ceramics had franklinite, willemite and augite crystal phases. The density of glass-ceramics was higher than that of same composition glass, and it increased with EAF dust contents. In addition, the thermal and mechanical properties of glass-ceramics were always higher than those of glasses. In other words, the thermal expansion coefficient of glass increased with EAF dust contents while it decreased for the glass-ceramics. The vickers hardness for the glass and glass-ceramics increased with EAF dust content, the glass-ceramics always being higher those of glass of same composition.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.28 no.4
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• pp.153-157
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• 2017

An infrared camera and laser common-path optical system is applied to DIRCM (directional infrared countermeasures), to increase boresighting accuracy and decrease weight. Thermal effects of a laser beam in a common-path optical system are analyzed and evaluated, to predict any degradation in image quality. A laser beam with high energy density is absorbed by and heats the optical components, and then the surface temperature of the optical components increases. The heated optical components of the common-path optical system decrease system transmittance, which can degrade image quality. For analysis, the assumed simulation condition is that the laser is incident for 10 seconds on the mirror (aluminum, silica glass, silicon) and lens (sapphire, zinc selenide, silicon, germanium) materials, and the surface temperature distribution of each material is calculated. The wavelength of the laser beam is $4{\mu}m$ and its output power is 3 W. According to the results of the calculations, the surface temperature of silica glass for the mirror material and sapphire for the lens material is higher than for other materials; the main reason for the temperature increase is the absorption coefficient and thermal conductivity of the material. Consequently, materials for the optical components with high thermal conductivity and low absorption coefficient can reduce the image-quality degradation due to laser-beam thermal effects in an infrared camera and laser common-path optical system.

• Elastomers and Composites
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• v.34 no.2
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• pp.135-146
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• 1999

The thermal degradation kinetics of SBR and tire were studied using a conventional thermogravimetric analysis in the stream nitrogen at a heating rate of 5, 10, 15, $20^{\circ}C/min$, respectively. Thermogravimetric curves and their derivatives were analyzed using various analytical methods to determine the kinetic parameters. The degradation of the SBR and tire was found to be a complex process which has multi-stages. The Friedman method gave average activation energies for the SBR and tire of 247.53kJ/mol and 230.00kJ/mol, respectively. Mean-while, the Ozawa method Eave 254.80kJ/mol and 215.76kJ/mol. It would appear that either. Friedman's differential method or Ozawa's integral method provided satisfactory mathematical approaches to determine the kinetic parameters for the degradation of the SBR and tire. Approximately 86% and 55% of oil products were obtained at a final temperature of $700^{\circ}C$ and a heating rate of $20^{\circ}C/min$ for the SBR and tire respectively.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.22 no.4
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• pp.118-127
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• 2021

In this study, the mechanical properties of vulcanized rubber were evaluated through compounding by controlling filler content to improve the mechanical properties of NBR rubber. Aramid and glass fibers with excellent heat resistance were used as fillers, and ceramics were additionally used in anticipation of a complementary effect, and as for the ceramic materials, needle-shaped and plate-shaped ceramics were used. Each filler was used in an amount of 5.0, 10.0, 15.0, and 20.0 phr in order to investigate the basic properties according to the amount of filler. To confirm the complementary effect through ceramic application, each 10.0 phr fiber and ceramic were mixed with 1:1 ratio to evaluate mechanical properties. As a result, it was confirmed that the decreasing ratio of tensile strength after heat aging was small in the order of aramid fiber, acicular ceramic, glass fiber, and plate ceramic in the case of applying the filler alone. In addition, the mechanical characteristics of vulcanized rubber using composite filler based on fibers and ceramics were evaluated, and it was confirmed that the composite filler had a complementary effect on thermal aging.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.52 no.2
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• pp.233-239
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• 2014

The slagging which generated from ash deposition on furnace wall and tube in boiler reduces the heat transfer efficiency and damages to safety of boiler. The slag flow behavior in boiler is affected by melting temperature which is related to ash compositions. In this study, the behavior of slag is researched by using ash fusibility test, called TMA (Thermo-Mechanical Analysis). The technique measures the percentage shrinkage as the function of temperature, T25%, T50%, T75%, T90%. These temperatures indicate different stages of melting. Then, the effect of ash chemical compositions measured from XRF (X-ray Fluorescence Spectrometer) to ash fusion temperatures is discussed. Among the chemical compositions, refractory and fluxing influence on ash fusibility is described. High levels of refractory component and limited amount of fluxing components ($Fe_2O_3$, $K_2O$, CaO) increase overall melting temperatures. High $SiO_2/Al_2O_3$ ratio decrease high melting temperatures (T75%, T90%). Meanwhile, the presence of reasonable levels of fluxing components reduces overall melting temperature. A presence of fluxing component such as $K_2O$ and CaO is found to decrease the T25% values significantly. From this research, it is possible to make a reasonable explanation and prediction of ash fusion characteristic from analysis of TMA results and ash chemical compositions.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.31 no.2
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• pp.23-27
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• 2024

In this study, the time-dependent warpage behavior caused by the viscoelastic properties of prepreg in a printed circuit board (PCB) was analyzed by finite element method (FEM). The accurate viscoelastic properties of the prepreg were measured by stress relaxation test, which were then incorporated into constructed warpage analysis model. When the PCB was subjected to repeated thermal cycles, the warpage of the PCB was restored to its initial state when only the elastic properties of the prepreg were considered, but when the viscoelastic properties were also considered, the warpage was not restored and permanent warpage change occurred. The warpage analysis for three different types of prepreg was conducted to compare their mechanical reliability, and the results showed that materials with elastic properties dominating over viscoelastic properties experienced less warpage, resulting in better mechanical reliability.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2004.06a
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• pp.219-221
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• 2004

국가의 규제기관과 처분장에서는 방사성 폐기물의 안전한 영구처분을 위하여 폐기물 수용(인수)기준을 폐기물 발생자에게 준수토록 요구하게 되는데 이러한 폐기물 수용(인수)기준은 처분시설의 가동동안 인간과 환경 보호 그리고 최대 300년간의 제도적 통제기간을 고려하여 처분장의 안전성 확보를 위하여 설정되어진다. 폐기물 수용(인수)기준중 고화체의 안정성 평가와 관련하여 미국(NRC/BTP)은 폐기물의 종류와 고화매질에 따라 유리수, 압축강도, 방사성 조사특성, 미생물 영향 특성, 침수 및 침출 특성, 열순환 특성 등에 대하여 표준시험법을 제시하였으며, 또한 그의 기술기준치도 제시하고 있다. 그리고 프랑스(DRDD/ BECC)에서는 미국보다 매우 세밀하게 평가항목들을 분류하는 등의 처분장 운영국가에서는 고화체의 안정성관련 평가시험들을 처분 환경과 처분방식에 맞게 표준화하고 있다. 한편 국내에서는 과기부 고시 제2001-32호 "중.저준위 방사성폐기물 인도규정"이 있으나 이에는 고화체 관련하여 정성적인 안정성에 대하여서만 기술되어 있다. 이에 따라 원전폐기물 고화체에 대한 안정성 평가를 위한 시험법을 선정하기 위하여 아래 그림과 같은 절차에 따라 수행토록 하였다. 우선 대표적인 천층처분 운영국가인 미국과 프랑스의 시험법 그리고 IAEA 권고 시험법과 유사관련 한국 산업표준법들을 조사하고, 이들 시험법들의 주요 차이점을 기술적 관점에서 비교평가하고, 이어서 모의 방사성 및 비방사성 고화체를 이용하여 상기 시험법들을 각각 적용하고 또한 이들 시험법들간의 차이(시험 조건, 시편의 크기 등)에 기인한 상호 비교시험을 통하여 얻어진 시험결과들을 종합적으로 비교 검토하여 보수적 관점에서 시험법을 선정하는 것으로 방향을 잡았다. 이때 시험결과를 얻기 위한 모든 과정에 품질보증 활동을 적용키로 하였으며, 시험결과 분석/평가 과정과 시험법 선정에 각계(규제기관, 학계, 발전소 현장 및 산업계 등) 전문가로부터 기술자문회의를 통하여 자문 의견을 받기로 하였다. 특히 현재 폐기물 인수 기술기준치가 설정된 국가의 시험법을 심층 있게 검토하기로 하였다.검토하기로 하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.72-72
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• 2009

전자부품의 내부접속 및 파워반도체의 다이본딩과 같은 1차실장에는 고온환경에서의 사용과 2차실장에서의 재용융방지를 위해 높은 액상선온도 및 고상선온도를 필요로 하여, Pb-5wt%Sn, Pb-2.5wt%Ag로 대표되는 납성분 85%이상의 고온솔더가 널리 사용되고 있다. 생태계와 인체에 대한 납의 유해성이 보고된 이래, 무연솔더에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔으나, Sn-Ag-Cu계로 대표되는 Sn계 합금으로 대체 중인 중온용 솔더와는 달리, 고온용 솔더에 대해서는 대체합금에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 대체재의 부재로 인해 기존의 납을 다량함유한 솔더로 1차실장이 지속됨으로서, 2차실장의 무연화에도 불구하고 전자부품 및 기기의 재활용에 큰 어려움을 겪고 있다. 지금까지 고온용 무연솔더로서는 융점에 근거해 Au-(Sn, Ge, Si)계, Bi-Ag계, Zn-(Al, Sn)계의 극히 제한된 합금계만이 보고되어 왔다. Au계 솔더는 현재 플럭스를 사용하지 않는 광학, 디스플레이 분야 등 고부가가치 공정에 사용되고 있으나, 합금가격이 매우 비싸며 가공성이 나빠 대체재료로서는 적합하지 않다. Bi-Ag계 솔더 또한 취성합금으로 와이어 및 박판으로 가공하는데 어려움이 크며, 솔더로서 중요한 특성중 하나인 전기전도도 및 열전도도가 나쁜 편이다. 이에 비해, Zn계 합금은 비교적 낮은 합금가격, 적절한 가공성과 뛰어난 인장강도, 우수한 전기전도도 및 열전도도를 지녀, 고온용솔더 대체재료의 유력한 후보로 생각된다.이전 연구에서, 필자의 연구그룹은 Zn-Sn계 합금을 고온용 무연솔더로서 제안한 바 있다. Zn-Sn계 합금은 충분히 높은 융점과 함께, 금속간화합물이 없는 미세조직, 우수한 기계적 특성, 높은 전기전도도 및 열전도도 등의 장점을 나타내었다. 본 연구에서는 기초합금특성상 고온솔더로서 다양한 장점을 지닌 Zn-30wt%Sn합금을 고온용 솔더의 대표적인 적용의 하나인 다이본딩에 적용하여, 접합부의 강도 및 미세조직, 열피로 신뢰성에 대해 분석을 함으로서 실제 공정에의 적용가능성에 대해 검토하였다. Zn-30wt%Sn을 이용해 Au/TiN(Titanium nitride) 코팅한 Si다이를 AlN-DBC(aluminum nitride-direct bonded copper)기판에 접합한 결과, 양측에 완전히 젖은 기공이 없는 양호한 다이접합부를 얻었으며, 솔더내부에는 금속간화합물을 형성하지 않았다. Si다이와의 계면에는 TiN만이 존재하였으며, Cu와의 계면에는 Cu로부터 $Cu_5Zn_8,\;CuZn_5$의 반응층을 형성하였다. 온도사이클시험을 통한 열피로특성평가에서, Zn-30wt%Sn를 이용한 다이접합부는 1500사이클 지점에서 Cu와 Cu-Zn금속간화합물의 사이에서 피로균열이 형성되며, 접합강도가 크게 감소하였다. 열피로특성 향상을 위해 Cu표면에 TiN코팅을 하여 Zn-30wt%Sn 솔더로 다이접합한 결과, Si다이와 기판 양측에 TiN만으로 구성된 계면을 형성하였으며, TEM관찰을 통해 Zn-30wt%Sn과 극히 미세한 접합계면이 형성하고 있음을 확인하였다. Zn-wt%30Sn솔더와 TiN층의 병용으로 2000사이클까지 미세조직의 변화 및 강도저하가 없는 극히 안정된 고신뢰성의 다이접합부를 얻을 수가 있었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.4
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• pp.303-309
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• 1997

기존의 전자 기판에서 땜납으로 사용되고 있는 Sn-Pb계 합금을 대체하기 위한 새로운 합금을 개발하기 위하여 열역학을 이용한 상평형계산을 통해 얻은 다원계 상태도를 바탕으로 적정한 녹는점과 용융구간을 가지는 Sn-Bi-In-Zn계 솔더합금을 설계하였다. 설계된 합금을 제작하여 XRD, DSC및 EDX로 분석하여 상의 확인,조성분석 및 고상점과 액상점 등의 녹음 거동을 확인하였다. 또한 열처리에 따른 미세구조의 변화를 관찰하였고, 이러한 조직변화가 기계적 성질에 미치는 영향을 경도실험과 인장실험을 통해 연구하였다.