• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.06a
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• pp.73-76
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• 2006

본 연구에서는 독일 율리히 연구소에서 도입된 면적 200mm*200mm의 연료극 지지체 평판형 SOFC 셀 및 금속 분리판 40장을 적층하여 5kW급 SOFC 스택을 제작하고 연속운전을 수행하여 운전특성을 분석했다. 본 연구를 통해 도입된 5kW급 SOFC 스택은 외국에서 시도된 적이 없는 평판형 SOFC스택의 가압운전을 시도해 보는 것으로서, 스택의 임계압력 특성을 확인하고, 이를 바탕으로 가스터빈-연료전지 하이브리드 시스템에서의 SOFC 스택 가압 운전기술을 확보하는 것이다 이러한 목적을 위해 본 연구에서는 상압형 5kW급 SOFC 스택 운전시스템에 대한 구성과 설계, 전반적인 운전 특성평가 (40셀 스택 운전 열 사이클 시험 연료 전환 $(H_2{\rightarrow}pre-reformed\;gas)$, 1200시간 연속운전 등)가 이뤄졌다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.8 no.4
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• pp.47-52
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• 2001

Pb-free wave soldering process of AC Adapter was implemented by six sigma method using Sn-Cu-Ni type solder. The solder joint appearance, microstructural change, a lift-off phenomenon and reliability were evaluated through thermal shuck test. $(Cu,Ni)_6/Sn_5$-type intermetallic compound of which thickness is about 5 $\mu\textrm{m}$ was found at solder joint between Sn-Cu-Ni solder and copper land. After applying the thermal shock test of as-soldered product up to 750 cycles, no crack was fecund at the solder joint. The newly developed product was superior to conventional one in terms of productivity and reliability.

• 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.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.23 no.1
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• pp.38-44
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• 2003

Performance demonstration with real flawed specimens has been strongly required for nondestructive evaluation of safety class components in nuclear power plant. Mechanical or thermal fatigue crack and intergranular stress corrosion cracking could be occured in the in-service nuclear power plant and mechanical fatigue crack was selected to study in this paper. Specimen was designed to produce mechanical fatigue flaw under tensile stress. The number of cycles and the level of stress were controlled to obtain the desired flaw roughness. After the accurate physical measurement of the flaw size and location, fracture surface was seal-welded in place to ensure the designed location and site. The remaining weld groove was then filled by using gas-tungsten are welding(GTAW) and flux-cored arc welding(FCAW). Results of radio graphic and ultrasonic testing showed that fatigue cracks were consistent with the designed size and location in the final specimens.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.9
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• pp.261-268
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• 2018

The use of electric cable was limited due to the installation time and large space as the increase of power demand and load quantity in side line. In order to solve these problems, the application of busway system which can supply the large current was increasing. But it was lack of methods of performance tests to evaluate the reliability and results of test for busway system. In this paper, we presented items to evaluate the reliability test for epoxy coated busway system with reference to IEC 61349-6. In addition, we proposed items to evaluate the reliability and long term life cycle test for the epoxy coated busway system. The combined acceleration deterioration test that reflects actual conditions of the survey as much as possible was conducted considering both thermal and electrical stresses. The deterioration condition was selected to satisfy fifty years life expectation and the insulation performance verification test of the busway system confirmed the long term life prediction. Furthermore, as test items for reliability assessment of compliance with the environment for the use of temperature, humidity and load current where busway system was installed, thermal overload test, water immersion test, cold shock temperature test and thermal cycle test were performed. And we examined changes in characteristics and abnormality after tests. From results, the test items presented to evaluate performance and reliability of the epoxy insulated busway system were confirmed to be appropriate in this paper, and the performance of the product was also confirmed to be excellent for reliability tests.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.13 no.1
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• pp.63-69
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• 2014

The oxidizer-rich preburner's combustion tests were fulfilled in the development process of staged combustion cycle rocket engines. The exhaust plume from an oxidizer-rich preburner is relatively transparent because combustion takes place in oxidizer rich state. During hot fire tests a still and infrared images were captured to visualize the plume structure, temperature distribution and so on. In addition, the exhaust plume was numerically investigated to figure out the detailed characteristics. The combustion was not considered for the numerical modeling, but the mixing of exhaust plume with circumstantial air was modeled by species transport model with several turbulence models. The inner structure of plume was configured out by the comparison of numerical results with experimental results, and the validity of applied numerical models was verified.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.9
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• pp.1736-1743
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• 1992

The combustion in the cylinder of spark ignition engine is completed after the delayed time that the liquid film fuel is vapourized as flowing into the combustion chamber. It is necessary to enhance the homogeneity of mixture and the combustion phenomenon in order to improve the heat efficiency and the emission characteristics of spark ignition engine. The main purpose of this paper is to manufacture a combustion analyzing system and examine closely the influence of non-uniformity due to the liquid film fuel flowing in the intake manifold on the combustion characteristics by using a 4 stroke multi- cylinder spark ignition engine. Moreover, with each cylinder, the interpretation of combustion characteristics by indicator diagram and the concentration of exhaust gas were investigated.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.19 no.6
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• pp.126-132
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• 2011

Fatigue cracks of the turbocharger are often observed for high performance engines under thermal shock tests. Maximum exhaust gas temperature of recently developed gasoline engines could reach approximately $950^{\circ}C$. It's very important to estimate transient temperature histories during thermal shock cycles to predict the stress and the fatigue life of the turbocharger. With these temperature profiles, temperature-dependent material properties and boundary conditions, we could identify critical locations by the application of finite element simulation technologies. In this paper, we applied the reliable analysis approach to the actual turbocharger to predict the weak locations due to the repetitions of plastic strains and compared the results with the crack locations under physical engine test.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.9
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• pp.25-32
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• 2006

In this study, the characteristics of filament wound composite/aluminum ring specimens were investigated at cryogenic temperature. The ring specimens were manufactured using carbon fibre and Type B epoxy resin which had been developed for cryogenic use. As a result of measuring thermal strains at -150℃, it was found that compressive thermal stress was induced in composite part on the contrary, tensile thermal stress in aluminum part which was about 32% of yield stress and in turn, caused aluminum to be yielded at lower load level. In addition, Thermal strains which resulted from finite element analysis showed good agreement with those of the experiment. After 6 mechanical loading cycles had been applied to the ring specimen at -150℃, tensile tests were performed at -150℃ using a split disk fixture. As a result, it was shown that composite strength in a liner-composite tank structure which is for the use of cryogenic propellant tank would be decreased by auto-frettage pressure which is applied to it.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.20 no.4
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• pp.260-268
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• 2000

응고 및 마모거동을 연구하기 위하여 Cr, V, Mo 및 W의 조성이 다른 3종류의 백주철을 주조하였다. 고주파유도용해로에서 장입시켜 1873K까지 승온시켜 장입원료들을 모두 용해시킨 후 1823K에서 Y블럭주형에 주입하였다. 얻어진 3종류의 백주철조성은 다음과 같다: Fe-3%C-10%Cr-5%Mo-5%W(합금1), Fe-3%C-10%V-5%Mo-5%W(합금2) 및 Fe-3%C-17%Cr-3%V(합금 3)응고과정을 추적하기 위하여 각 시편으로부터 50g을 채취한 후 알루미나도가니에 넣고 실리콘카바이드로를 사용하여 1723K의 알콘분위기하에서 재용해를 시켰다. 용금을 10K/분의 속도로 냉각시키면서 열분석을 행하였으며 도중 몇 차례 소입 실험을 병행하였다.합금1의 경우 초정오스테나이트, (오스테나이트+$M_7C_3$)공정, (오스테나이트+$M_6C$)공정, 합금2의 경우 초정 MC, 초정오스테나이트, (오스테나이트+MC)공정 , (오스테나이트+$M_2C$)공정, 합금3의 경우 초정 $M7C_3$와 (오스테나이트+$M_7C_3$)공정으로 구성되어 있었다. 주방상태, 균질화열처러상태, 공냉상태, 템퍼링상태에서 내마모시험을 행하였다. 먼저 주방상태시 편을 진공분위기하에서 1223K에서 5시간동안 균질화열처리를 행한후 로냉을 시켰다. 다시 이 시편을 1323K에서 2시간 유지후 강제공냉을 시켰으며 강제공냉된 시편을 573K에서 3시간동안 템퍼링처리를 하였다. 내마모시험은 120 mesh마모지에 10N의 하중을 가하여 실시하였다. 각 사이클마다 무게감소를 측정하였으며 8번 반복실험을 하였다. 마모량은 균질화열처리시편, 주방상태시편, 템퍼링시편, 공냉시편의 순으로 감소하였다. 합금2가 마모량이 가장 적었으며 합금3이 가장 많았다. 합금2의 마모량이 가장 적은 이유는 조직이 초정 MC, 공정 MC 및 공정 M2C로 구성되어 있기 때문으로 사료된다.주방상태에서 기지조직은 퍼얼라이트이었으나 열처리를 통하여 마르텐사이트, 템퍼드마르텐사이트, 잔류오스테나이트로 변태하였다. 이상의 결과를 종합해 보면 MC가 내마모성에 가장 기여하는 조직으로 판단되어진다.