• 한국음향학회지
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• 제16권6호
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• pp.61-67
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• 1997

압전 회전센서(Piezoelectric Gyroscope)는 물체의 회전속도를 감지하기 위한 센서로서 압전효과를 이용해 코리올리스힘(Coriolis Force)을 측정하는 센서이다. 기존에 사용되고 있는 압전 회전센서는 1축형이 주종을 이루고 있는데 비하여 본 연구에서는 한 차원 발전된 2축형의 회전센서를 고안, 제작하였다. 이러한 새로운 구조에 대한 검토 및 고찰을 위해 유한요소법 (Finite Element Method) 을 통한 동적 해석을 실시하여 구조의 타당성을 검증하고 각 설계인자 변화에 따른 센서의 특성변화를 조사하였다. 또한 그 결과를 토대로 직접 회전센서를 제작하여 그 성능을 평가, 비교하였다. 나아가 센서의 특성평가를 위한 회전 시뮬레이터를 구성한 후 정량적인 실험을 통해 제작된 센서의 반응을 조사하였으며, 그 결과 본 논문에서 개발된 2축형 센서는 두 방향의 회전력에 대한 우수한변별도 및 감도를 나타내어 새로운 형태의 회전 센서로서의 사용가능성을 확인할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권1호통권38호
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• pp.63-72
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• 2006

최근에 모바일 기기의 사용이 늘어남에 따라 굽힘 응력에 대한 패키지 접합부의 신뢰성에 대한 관심이 다시 높아지고 있다. 기존의 굽힘실험은 생산공정 및 운반 등에 파손을 방지하기 위해서 수행되었으나 최근에는 모바일 기기의 이동 및 사용에 따라 발생되는 응력에 대한 저항성 평가나 드롭시험의 대용으로 수행되고 있다. 본 연구에서는 정확한 4점 굽힘 실험 방법을 도입하여 유연 솔더 조인트와 무연 솔더 조인트의 굽힘 피로 시험에 대한 저항성을 평가하고, 단면 관찰과 유한요소법을 이용한 해석을 수행하였다. 높은 하중이 작용하게 되면, 유연 솔더 조인트가 보다 긴 피로수명을 갖으며, 낮은 하중이 작용할 때는 무연 솔더 조인트가 긴 수명을 가지게 된다. 크랙은 시편의 외각에서 발생되어 안쪽으로 진행하게 되며, 소성변형이 손상의 대부분을 자치하게 된다.

• 전자공학회논문지D
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• 제34D권2호
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• pp.38-45
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• 1997

본 논문에서는 반도체 소자 제조 공정 중, 염산화 공정 시에 발생하는 스트레스에 따른 산화막의 3차원적 거동을 시뮬레이션하였다. 이를 위해, 이동하는 3차원 경계면에서의 노드 생성 및 제거 기능을 지는 3차원 적응 메쉬 생성기를 개발하였고, 지배 방정식을 유한요소법(finite element method)으로 이산화시켜 수치 해석적으로 해를 구하는, 스트레스 효과를 고려한 3차원 산화 시뮬레이터를 개발하였다. 본 연구에서는 열산화 공정에 의한 산화막의 3차원적 거동을 관찰하기 위하여, 섬구조(island) 및 공구조(hole structure)의 산화막 성장을 <100> 실리콘 기판에 대하여 $1000^{\circ}C$, 60분간 습식 산화 조건에서 시뮬레이션하였다. 초기 산화막의 두께는 $300\AA$, 질화막의 두께는 $2,000\AA$으로 가정하였다. 마스크의 형태에 따라 코너에서의 새부리(bird's beak)형태가 변하는데, 코너에서의 효과는 마스크 형태에 따라 산화제의 확산이 다른 영역에 비해 감소하거나 증가하는 영향이 주된 이유이지만, 스트레스에 의해 그 영향이 더 커짐을 확인하였다. 섬구조에서는 compressive 스트레스에 의해 코너 부근에서 산화가 감소하는 결과를 가져오고, 공구조에서는 tensile 스트레스로 인해 산화가 더 증가하는 결과를 보임을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제57권2호
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• pp.88-95
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• 2020

There have been many attempts to predict resistance of vessels in ice floe environment, but they mostly have both strong and weak points at the same time; for instance, simplified formulas are very fast but less flexible to types of ship and ice conditions and other numerical techniques need high computing cost for increased accuracy. A new numerical simulation technique of combining explicit finite element analysis code with a user-subroutine to control real-time forces acting on ice floes was proposed, thereby it was possible to predict ship-to-ice floe resistance with higher convenience and accuracy than other proposed approaches. The basic theory on how real-time hydrostatic and hydrodynamic forces acting on ice floes could be generated using user-subroutine was explained. The heave motion of a single ice floe was simulated using the user-subroutine and the motion amplitudes and periods were almost consistent with analytic values. Towing tests of an icebreaker model ship were simulated using explicit finite element analyses with the user-subroutine. The ice-induced resistance obtained from the towing experiments and simulations showed significant differences. Intentional increase of the drag coefficient to increase the contact duration between the ice floes and rigid model ship leaded the total resistance to be substantially consistent between the model tests and numerical simulations.

• 대한조선학회논문집
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• 제57권2호
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• pp.80-87
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• 2020

As the Arctic sea ice decreases due to various reasons such as global warming, the demand for ships and offshore structures operating in the Arctic region is steadily increasing. In the case of sea ice, the anisotropy is caused by the uncertainty inside the material. For most of the research, nevertheless, estimating the ice load has been treated deterministically. With regard to this, in this paper, a four-point bending strength analysis of an ice specimen was attempted using a stochastic finite element method. First, spatial distribution of the material properties used in the yield criterion was assumed to be a multivariate Gaussian random field. After that, a direct method, which is a sort of stochastic finite element method, and a sensitivity method using the sensitivity of response for random variables were proposed for calculating the probabilistic distribution of ice specimen strength. A parametric study was conducted with different mean vectors and correlation lengths for each material property used in the above procedure. The calculation time was about ten seconds for the direct method and about three minutes for the sensitivity methods. As the cohesion and correlation length increased, the mean value of the critical load and the standard deviation increased. On the contrary, they decreased as the friction angle increased. Also, in all cases, the direct and sensitivity methods yielded very similar results.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권7호
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• pp.7-16
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• 2000

본 논문에서는 DRAM 셀 내의 셀 캐패시턴스 및 기생 캐패시턴스를 수치 해석적으로 계한하여 추출하는 방법과 그 적용 예를 보고한다. 셀 캐패시턴스 및 기생 캐패시턴스를 계산하기 위하여 유한요소법을 적용하였다. 시뮬레이션의 구조를 정의하기 우하여, 마스크 레이아웃 데이터 및 공정 레시피를 이용한 토포그래피 시뮬레이션을 수행하고, 토포그래피 시뮬레이션을 통해 DRAM 셀 구조를 생성하기 위해 필요한 데이터를 얻었다. 이를 기반으로 하여, 마스크 데이터 기반의 3차원 솔리드 모델링 방법을 적용하여 시뮬레이션 구조를 생성하였다. 시뮬레이션에 사용된 구조는 $2.25{\times}175{\times}3.45{\mu}m^3$ 크기이며, 4개의 셀 캐패시터를 갖는다. 또한 70,078개의 노드와 395,064개의 사면체로 구성되었다. 시뮬레이션을 위해 ULTRA SPARC 10 웨크스테이션에서 약 25분의 CPU 시간을 소요하였으며, 약 201메가바이트의 메모리를 사용하였다. 시뮬레이션을 통하여 계산된 셀 캐패시턴스는 셀당 24fF이며, DRAM 셀 내에서 가장 주요한 기생 캐패시턴스 성분을 규명하였다.

• 한국가스학회지
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• 제15권4호
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• pp.39-43
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• 2011

본 연구에서는 가스배관용 플렉시블 조인트의 응력과 변형거동 특성을 유한요소법으로 해석하였다. 이러한 특성결과는 나선 주름관이나 직각 주름관 및 평면관으로 구성된 플렉시블 조인트의 강도안전성을 고찰할 수 있다. FEM 계산결과에 의하면, 최적의 나선 주름관은 $4.7^{\circ}$의 경사각도와 1.5mm의 주름높이를 갖는 주름관 모델인것으로 나타났다. 또한, $90^{\circ}$의 주름을 갖는 직각 주름관 모델이 경사각도를 갖는 나선 주름관보다는 강도안전성이 더 우수한 것으로 나타났다. 따라서, 주름관의 강도안전성을 높이기 위해서는 주름관의 피치와 곡률반경을 줄이는 것이 바람직함을 알 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권8호
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• pp.905-910
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• 2014

본 논문에서 연구한 스틸그레이팅이란 배수로 덮개로 오수 또는 우수의 경사진 유입로를 형성하여 견고성을 증가시키고, 배수를 원활히 하며, 배수관로 내부의 악취 확산을 방지할 수 있는 배수로 덮개를 말한다. 근래에 생활수준 향상 등으로 인해 도시의 악취 문제가 대두되고 있다. 하지만 기존 제품들은 잦은 고장 등으로 인해 악취 저감 기능을 상실하고 이로 인한 행정력과 예산 낭비를 초래하고 있다. 또한 악취 저감 스틸그레이팅 수요 증가에 따라 예산 절감의 필요성이 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 다구찌 기법과 솔리드웍스를 이용하여 강성적 측면과 배수 성능적 측면에서 스틸그레이팅의 설계 파라미터를 동시적으로 최적화시키고자 하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권1호
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• pp.121-130
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• 2002

Clean stockers are being used by semiconductor and TFT-LCD manufacturers to store and buffer work in process. Since an important function of a stocker is to keep the contained material clean. The only way to keep the stored product clean is to provide constant clean airflow the product and through stocker, The airflow across the product prevent contamination from settling on the product. Up to now, stocker typically have been configured to receive their laminar airflow from fan filter units that are located on the side of the stocker This type of stocker may have such problems as complexity of structure, increment of temperature, mechanical vibration, initial investment and running cost. In this study, In order to solve the above mentioned problems, new air control system in stocker is proposed, which is to control open ratios of exits that are located on the side of the stocker without fan filter units. Open ratios of exits need to be optimized for the same quantities of airflow in each exit. In this study, static pressure regain was used for the analysis of the open ratios of exits theoretically and Blue Ridge Numerics FEM software, CFDesign, was used fur simulating airflow in stocker. As a result, Open ratios of exits important to provide constant clean airflow can be obtained by the analysis of static pressure regain and was verified by simulation results. Therefore, new air control system in stocker can be used by the semiconductor and TFT-LCD manufacturers.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권12호
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• pp.1738-1746
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• 2002

In the FSI (Fluid-Structure Interaction) problems, two different governing equations are to be solved together. One is fur the fluid and the other for the structure. Furthermore, a kinematic constraint should be imposed along the boundary between the fluid and the structure. We use the combined formulation, which incorporates both the fluid and structure equations of motion into a single coupled variational equation so that it is not necessary to calculate the fluid force on the surface of structure explicitly when solving the equations of motion of the structure. A two-dimensional channel flow divided by a Bernoulli-Euler beam is considered and the dynamic response of the beam under the influence of channel flow is studied. The Navier-Stokes equations are solved using a P2P1 Galerkin finite element method with ALE (Arbitrary Lagrangian-Eulerian) algorithm. The internal structural damping effect is not considered in this study and numerical results are compared with a previous work fer steady case. In addition to the Reynolds number, two non-dimensional parameters, which govern this fluid-structure system, are proposed. It is found that the larger the dynamic viscosity and density of the fluid are, the larger the damping of the beam is. Also, the added mass is found to be linearly proportional to the density of the fluid.