• 한국해양공학회지
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• 제4권1호
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• pp.101-109
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• 1990

The friction welding has more technical and economic advantages than the other welding processes. As this welding process has the characteristics such as curtailment of production time, materials, cost reduction, etc., it has been widely used in production of various mechanical components which have complex shapes. So, this paper deals with optimizing the friction welding conditions and analyzing various mechanical properties of the friction welded joints of torsion bar material SUP9A bar to bar. The results obtained are summarized as follows; 1) The quantitative relation between heating time($t_{1}$, sec) and total upset(U, mm)can be obtained. The empirical formula obtained is ; U = 3.29$t_{1}$ + 1.6 2) The tensile strength($\sigma_{t}$, kgf/$mm^{2}$) of friction welding joints as post weld heat treated(PWHT) depends upon heating time($t_{1}$, sec) quantitatively and the empirical formula obtained is ; $\sigma$= -5.1$t_{1}\;^{2}$+44.90$t_{1}$+45.2 3) It is certain that the optimum condition for friction welded joints of SUP9A steel bars of diameter 14.5mm is, considering on various properties such as tensile strength, torsional strength, impact energy and strain of the joints after PWTH ; n = 2000rpm, $P_{1}$=8kgf/$mm^{2}$, $P_{2}$=20kgf/$mm^{2}$, $t_{1}$=4sec, $t_{2}$=3sec 4) The tensile strength, torsional strength and hardness were increased with the increased with the increasing carbon equivalent, but toughness was decreased.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.75-75
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• 2010

3D 패키징 기술은 전기소자의 소형화, 고용량화, 저전력화, 높은 신뢰성등의 요구와 함께 그 중요성이 대두대고 있다. 이러한 3D 패키징의 연결방법은 와이어 본딩 또는 플립칩등의 기존의 방법에서 TSV(Through Silicon Via)를 이용하여 적층하는 방법이 주목받고 있다. TSV는 기존의 와이어 본딩과 비교하여 고집적도, 빠른 신호전달, 낮은 전력소비 등의 장점을 가지고 있어 많은 연구가 진행되고 있다. TSV의 세부 공정 중 비아필링(Via filling)기술은 I/O수 증가와 미세피치화에 따른 비아(Via) 직경의 감소 및 종횡비(Via Aspect Ratio)증가로 인해 기존 필링 공정으로는 한계가 있다. 기존의 비아 홀(Via hole)에 금속을 필링하기 위한 방법으로 전기도금법이 많이 사용되고 있으나, 전기도금법은 전기도금액 조성, 첨가제의 종류, 전류밀도, 전류모드 등에 따라 결과물에 큰 차이가 발생되어, 최적공정조건의 도출이 어렵다. 또한 20um이하의 비아직경과 높은 종횡비로 인하여 충진시 void형성등의 문제점이 발생하기도 한다. 본 연구에서는 용융솔더와 진공을 이용하여 비아를 필링시켰다. 이 방법은 관통된 비아가 형성된 웨이퍼 양단에 압력차를 주어, 작은 직경을 갖는 비아 홀의 표면장력을 극복하고, 용융상태의 솔더가 관통된 비아 홀 내부로 필링되는 방법이다. 관통 비아홀이 형성 된 웨이퍼 위에 솔더페이스트를 $250^{\circ}C$이상 온도를 가해 용융상태로 만든 후 웨이퍼 하부에 진공을 형성하여 필링하는 방법과 용융솔더를 노즐을 통하여 위쪽으로 유동시켜 그 위에 비아홀이 형성된 웨이퍼를 접촉하고 웨이퍼 상부에 진공을 형성하여 필링하는 방법으로 실험을 각각 실시하였다. 이 때, 웨이퍼 두께는 100um이하이며 홀 직경은 20, 30um, 웨이퍼 상부와 하부의 진공차는 약 0.02~0.08Mpa, 진공 유지시간은 1~3s로 실시하여 최적 조건을 고찰하였다. 각 조건에 따른 필링 후 단면을 전자현미경(FE-SEM)을 통해 관찰하였다. 실험 결과 0.04Mpa 이상에서 1s내의 시간에 모든 비아홀이 기공(Void)없이 완벽하게 필링되는 것을 관찰하였으며 이 결과는 기존의 방법에 비하여 공정시간을 감소시켜 생산성이 대폭 향상 될 수 있는 방법임을 확인하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.77-77
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• 2009

ELV(; End of Life Vehicles)를 비롯한 최근 환경 동향은 자동차 전장 모듈에 대하여 다양한 무연 솔더 적용을 요구하고 있다. 특히 자동차 엔진룸과 트랜스미션은 가동 중 고온 및 진동의 지속적인 영향을 받기 때문에 이와 유사한 환경에서의 신뢰성 연구가 필요한 시점이다. 이에 본 연구에서는 Sn3.5Ag, Sn0.7Cu, Sn5.0Sb 솔더 조성에 대하여 복합환경 조건하에서 접합부 신뢰성을 평가하였다. 복합환경을 구현하기 위하여 $-40{\sim}150^{\circ}C$ 범위의 온도 사이클과 랜덤 진동을 동시에 인가하였으며, 진동 가속도 3G, 진동주파수는 10~1000Hz 로 설정하여 자동차 환경을 충족하였다. 복합시험의 1 cycle 은 20 시간이며, 총 120 시간의 시험 동안 진동의 영향 및 진동과 고온이 동시에 작용하였을 경우의 영향에 대해 비교하였다. 테스트 모듈 제작을 위해 450 um 의 솔더볼이 적용되었으며, 각 조성의 솔더볼을 이용하여 BGA test chip 제작하였고, 제작된 BGA test chip 은 다시 daisy chain PCB 위에 실장 및 리플로우 공정을 통해 접합되었다. 테스트 동안 In-situ 로 저항의 변화를 관찰하여 파단의 유무를 판단하였고 전자주사현미경을 통해 파괴 기전을 평가하였다. 복합시험 시간에 따른 전단강도를 측정하였으며, 각 조성에 대하여 상이한 전단강도 변화를 관찰하였다. 계면 IMC 형상은 전단강도 변화에 영향을 주었으며, 특히 높은 온도가 IMC 성장을 촉진시켜 전단강도 감소에 영향을 주었다. 본 복합환경 시험 조건에서는 Sn0.7Cu 가 가장 안정적이었으며, 파단면을 관찰한 결과 연성파괴 모드가 관찰되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권3호
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• pp.275-281
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• 2004

대구경 배관에서 소구경 배관으로 연결하는 부위 및 배관의 방향 전환을 위해 사용하는 소켓용접부는 용입불량 및 사용시간이 경과되면서 내부로부터 진전될 수 있는 균열 등의 결함을 가질 수 있다. 그러나 지금까지 적용하고 있는 비파괴검사법인 액체침투탐상과 방사선투과검사로는 내부에 존재하는 균열성 결함의 검출이 어렵다. 본 연구에서는 소켓용접부 내부의 균열성 결함 검출을 위한 초음파 검사 기법을 확립하였고, 검사를 수행할 수 있는 초음파 탐촉자를 설계 제작하였으며, 자동으로 검사할 수 있는 검사 장비와 제어용 운영 프로그램을 개발하였다. 개발된 장비는 컴퓨터를 기반으로 하고 있으며, pulser/receiver를 내장하고 100 MHz 고속 A/D board를 사용하여 초음파 탐상기 역할을 프로그램으로 구현하였으며, ISA interface type으로 4축 제어용 motion controller를 개발하여 자동 검사를 수행하는 scanner를 제어하도록 하였으며, 검사 결과는 소켓용접부 단면을 실시간 영상으로 나타내도록 되어 있다. 인공결함 시험편의 결함을 평가한 결과 결함의 깊이가 1mm인 결함의 평가 길이는 실제 크기보다 작게 나타내고 있으며, 결함의 깊이가 증가할수록 결함의 길이가 더 크게 평가되었다. 본 연구로 개발한 장비는 원자력 발전소나 화학플랜트에 많이 널려 있는 소켓용접부 내의 용입불량, 피로 균열 등을 검출하여 객관적인 검사 결과를 제시할 수 있으므로 설비 안전 관리 및 보수 부위 결정에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제13권2호
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• pp.32-41
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• 1995

본 고에서는 경년열화의 종류, 열화의 판정방법 등에 관한 일반사항과 열화 및 수명예측 문 제를 해결하기 위한 문제점등을 기술하였고, 그 동안 연구되어진 열화 현상에 의한 재료강도의 저하현상을 설명하였다. 또한 열화현상은 비파괴 판정만으로 수명예측이 어려우므로 시간에 따라 진행하는 열화의 진행곡선이 반드시 필요할 것이다. 이와 같이 열화진행 정도를 추정하기 위해 열화재의 가속제작 방법과 레이저 빔의 고온의 열원을 이용한 열화 치료 가능성을 제시 하였다. 아울러 열화치료에 대해 정도높은 방법에 제시된다면 기존 기계구조물을 안전하고, 지속적으로 사용하여 경제적인 손실을 줄일 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제13권2호
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• pp.25-31
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• 1995

발전 Plant는 고온.고압하에서 장기간 사용되며 파손발생시는 대형 사고로 확대되므로 경년에 따 른 운용기술의 확보가 현안 과제이다. 즉, 현재의 설비를 그대로 사용할 것인가 \ulcorner 또는 교체하여 야 할 것인가\ulcorner 그대로 사용한다면 취약부위는 어디이며 언제 보수하여야 하는가 \ulcorner 또 교체한다 면 그 시기는 언제인가 \ulcorner 에 대한 기술적 예측이 필요하다 수명예측기술은 이러한 의문에 대한 해답을 주는 Plant 설비 운용기술중 가장 최신 기술분야의 하나이다. 본고에서는 보일러 부분중 가장 사용조건이 가혹하고 교체하는데 많은 비용과 시간이 소용되는 최종과열기를 대상으로 균열 전파에 의한 수명예측에 관하여 기술코자 한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1992년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.349-353
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• 1992

로봇 경로프로그래밍 작업의 단순화는 산업용 로봇응용분야중 경로가 복잡할 경우, 예를 들어 연삭, 디버링, 폴리싱등 의 가공분야 그리고 아크용접같은 작업에서, 더욱 절실한 문제가 되고있다. 기존 로봇 프로그래밍 방식은 죠이스틱 또는 티칭 유니트, 오프라인 그리고 메스터-슬레이브 방식으로 구분될 수 있는데 각각 많은 프로그래밍 시간소요, 현장성부족 그리고 적용 로봇에의 한계를 문제점으로 들 수 있다. 여기서는 6축 수직 다관절 로봇의 손목부위에 6자 유도의 F/T 센서를 부착하여 작업자가 직접 로봇의 엔드 이펙트를 잡고 원하는 경로를 따라가는 동안 경로가 자동 프로 그래밍되는 알고리즘을 실험 결과와 함께 제시하고 있다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제12권4호
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• pp.21-34
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• 1994

컴퓨터의 발달과 아울러 High Technology분야에서 급속도로 발전되어 FULL DIGITAL 초음 탐상기도 제 3세대의 NoteBook타입 초음파 탐상기가 선보인 것이다. 휴대하기 간편하며, 다양한 기능을 갖추었으면서도 사용하기 아주 쉽게 된 것이 특징이다. 산업의 고도화 성장과 급속한 발전으로 인하여 다양한 재질, 다양한 형태, 다양한 적용범위가 폭 넓어지고 있기 때문에 여기에 가장 알맞는 기능을 가진 초음파 두께기의 탐상기를 고려하지 않으면 외화낭비, 시간낭비, 그 밖에 여러 가지 낭비가 되게된다. 따라서 이제부터 초음파 두께기분야와 초음파 탐상기분야에서 어떻게 변천되어왔고, 어떻게 산업에 응용할 수 있는지를 살펴보자.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2000년도 추계학술대회
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• pp.34-35
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• 2000

용접기의 전극에 사용되는 크롬동합금은 일반적으로 높은 전기전도도와 고온강도가 요구되어진다. 크롬동합금은 대표적인 시효경화합금으로 용체화처리와 시효처리를 통하여 최적의 성질들이 얻어진다. 본 연구에서는 Cu-0.6wt%Cr, Cu-1.2wt%Cr 합금을 이용하여 용체화처리온도, 시효처리온도 및 시간 등을 변화시켜 실험하였다. 각 열처리에 따른 전기전도도와 경도를 측정하고 미세구조를 조사하여 최적의 공정조건을 구하였다. Cr이 적은 Cu-0.6wt%Cr 합금이 경도의 큰 감소없이 더 높은 전기전도도를 나타내었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권5호
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• pp.896-903
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• 2002

The susceptibility of SCC for the weldment and PWHT specimens of HT-60 steel was evaluated using a slow strain rate method under applied potential by means of the potentiostat in synthetic seawater. In case of the parent, anodic polarization voltage was inappropriate in elongating the time to failure(TTF). -0.8V corresponding to cathodic protection range is most effective in improving the SCC resistance against corrosive environment. In case of the weldment, the values of reduction of area(ROA) and TTF at -0.68V corresponding to cathodic polarization value were 45.2% and 715,809sec which were the largest and longest life among other applied potentials. Those were vise versa at -1.1V. In case of the PWHT specimens, TTF and ROA at -0.68V was longest and largest like the weldment. Besides, PWHT is effective in prolonging the time to failure of the welded off-shore structure due to softening of effect. Regardless of the weldment and PWHT specimen, as corrosion rate gets higher, TTF becomes shorter and deformation behaviour for the weldment and PWHT specimen at -1.1V was shown to be irregular. Finally, it was found that specimens showed brittle fracture at -1.1V, but more ductile fracture accompanying the micro-cracks at applied potential of -0.68V.