• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.99-99
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• 2010

최근 자동차 산업은 고효율 및 친환경이라는 전세계적인 이슈에 따라 고연비의 자동차 개발에 총력을 다하고 있다. 그러므로 다양한 고강도 강 및 경량 금속이 자동차의 차체에 적용되고 있다. 특히 철강재료에 있어서 기존의 저 탄소강에서 다양한 기능을 갖은 고강도 강으로 그 종류가 다양화되고 있으며 이에 따라 저항 점용접을 이용한 차체의 접합은 점점 이종의 강판을 접합하는 비율이 점차로 늘어나고 있다. 이와 같이 강판의 종류가 다양해짐에 따라 수많은 이종 강판에 대한 조합이 생기고 있으며, 이를 모두 실험을 통해 최적 용접조건을 찾기에는 많은 시간과 노력이 투자되어야 된다. 그러나 시뮬레이션 기법으로 이종 접합의 초기 용접조건에 대한 정보를 얻는다면, 최소의 실험을 통해 좀 더 손쉽게 최적의 용접조건을 도출할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 실제 자동차에 많이 쓰이는 강판인 EDDQ급 도금강판 0.7t와 440R 급 1.2t 및 DP 590 1.0t의 3종류의 이종 강판에 대한 점 용접특성을 저항 점용접 전문 소프트웨어인 SORPAS를 이용하여 시뮬레이션하고 분석하였다. 시뮬레이션은 겹치기 순서에 따라 용접 전류, 가압력, 용접 시간을 변수로 하여 각각의 겹침 순서에 대한 2개의 용접 점에 대한 너겟의 크기를 분석하였으며 로브 곡선을 얻을 수 있었다. 이를 통해 3겹의 겹치기 순서에 따른 용접 특성을 비교할 수 있었으며, 이것을 실제 생산라인의 자동차 차체의 조립 순서 결정에 있어서 응용함으로써 용접 특성을 고려한 차체 조립에 적용이 가능할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07b
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• pp.1079-1082
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• 2004

CuPc와 ZnPc를 이용하여 이종 접합 구조에서의 광기전 특성을 연구하였다. $CuPc/C_{60}$, $XnPc/C_{60}$의 이종 접합 구조에서 $C_{60}$의 접합 두께 비율을 1:1 (20nm:20nm), 1:2 (20nm:40nm), 1:3 (20nm:60nm)로 가변하여 두께와 물질에 따른 광기전 특성 및 엑시톤 억제층의 효과를 분석하였다. 광원은 500W Xe lamp를 이용하였으며, 광원의 세기는 보정된 radiometer/photometer와 Si-photodiode로 dark, 10, 25, 60, 80 그리고 100mW/$cm^2$로 주사하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.56.2-56.2
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• 2011

최근 철강, 알루미늄, 이종재료의 접합 등 용접이 어려운 부분에 구조용 접착제의 적용이 증가하고 있는 추세이다. 이를 위해 변성 에폭시레진을 활용한 고접합 강도, 고인성의 구조용 접착제가 연구되어 지고 있다. 피착제의 표면처리는 접합부의 접합강도를 향상시키는 방법으로 알려져 있으나 최근의 구조용 접착제는 표면 전처리 없이도 우수한 접착 특성을 보이는 것으로 기대되고 있다. 본 연구에서는 변성레진에 대해서 각종 표면처리가 접합부 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 피착제로는 자동차용 냉연강판인 SPRC440을 사용하였고, 전처리로는 무처리 상태, SiC연마지를 이용한 연마, 아르곤 및 산소가스를 이용한 마이크로웨이브 플라즈마 표면처리, 산세 등의 표면처리를 실시하였다. 에폭시 접착제는 변성 에폭시 레진과 경화제 및 촉매제를 이용하여 직접 포뮬레이션하였다. 단일 겹치기 전단강도 시험과 T-Peel 시험은 각각 ASTM D 1002 규격에 따라 준비하였으며 인장 시험 후 파면은 SEM으로 관찰하였다.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.18 no.3
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• pp.23-33
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• 1996

자동차 차체에 구조접착접합을 적용하는 것은 시대적인 흐름으로 볼 때 지극히 당연한 것으로 생각된다. 자동차는 머리말에서 언급한 사회적 요구와 그리고 기술적인 측면이 서로 미묘한 조화를 이루면서 만들어진다. 구조접착접합을 적용하는 기술상의 변혁은 처음에는 조금씩 점진적으로, 주의깊게 진행하는 것이 바람직할 것이다. 검토해야 할 여러가지 문제가 쌓여있고, 앞으로의 기술개발을 큰 과제로 하고 있지만, 자동차 기술을 담당하고 있는 기술인들의 능력으로 볼때 대부분의 문제들은 해결가능할 것으로 전망된다. 구조접착접합은 용접성이 떨어지는 고강도 박강판이나 이종재료.복합재료의 접합법으로 기대가 크다는 것을 전반적으로 살펴보았다. 또한 박강판, 알루미늄합금, 엔지니어링 프라스틱, 세라믹스 등의 이용도를 높이기 위해서도 접착접합의 응력해석과 강도평가는 필수적이므로 접착접합에 대한 강도평가의 확립이 시급한 실정이다. 따라서 접착접합 기술의 활용측면에서 '구조접착'의 신뢰성을 높이기 위한 접착이음의 응력해석과 강도평가법에 대한 관심과 연구개발을 통해 현재의 접착강도평가 문제를 풀어나가야 할 것이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.59-59
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• 2007

최근 GaN계 LED를 대체할 만한 물질로 주목받고 있는 ZnO는 단결정 박막성장의 어려움, 동일접합 LED 소자구현을 위한 p-ZnO 성장의 어려움 3원계 합금제작의 어려움 등으로 소자제작에 있어 고전을 하고 있다. 특히 이러한 문제점을 극복하고자 하는 방안으로 양자 제한 효과, 탁월한 결정성, self-assembly, internal stress 등의 새로운 기능성을 지닌 ZnO 나노구조가 제시되었다. 하지만 나노구조를 이용한 다이오드 제작에서도 금속전극의 접합이라는 문제의 벽에 가로막혀 있다. 본 실험에서는 자체 개발된 MOCVD 장비를 이용한 일차원 ZnO 나노선을 성장한 이후 연속적으로 박막을 성장하여 금속전극의 접합을 시도하였다. 이종접합구조 뿐만 아니라 일차원 및 이차원 구조의 복합구조는 일반 다결정 박막보다 결정성에서 우수한 특성을 보였으며, 다이오드 제작시에 높은 효율을 보였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.7
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• pp.735-742
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• 2014

A self-piercing rivet (SPR) is a mechanical component for joining dissimilar material sheets such as those of aluminum alloy and steel. Unlike conventional rivets, the SPR directly pierces sheets without the need for drilling them beforehand. However, the regular SPR can undergo buckling when it pierces a high-strength steel sheet, warranting the design of a helical SPR. In this study, the joining and forging processes using the helical SPR were simulated using the commercial FEM code, DEFORM-3D. High-tensile-strength steel sheets of different strengths were joined with aluminum alloy sheets using the designed helical SPR. The simulation results were found to agree with the experimental results, validating the optimal design of a helical SPR that can pierce high-strength steel sheets.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.405-405
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• 2007

ZnO는 상온에서 3.38eV의 넓은 밴드갭을 가지는 직접천이형 반도체이며, 60meV의 큰 엑시톤 결합에너지를 가지는 UV 영역의 광소자로 응용할 수 있는 물질이다. 특히 ZnO를 이용한 LED에 대한 연구가 최근 활발히 이루어지고 있다. 그러나 n-ZnO/p-ZnO 동종접합 다이오드는 p-ZnO의 재현성이 없고, 낮은 정공농도를 보이기 때문에 n-ZnO를 기반으로 한 이종접합 다이오드의 개발이 필요하게 되었다. 특히 n-ZnO/p-Si 이종접합 다이오드는 낮은 구동전압과 제조단가가 저렴하다는 장점이 있다 또한 n-ZnO를 스퍼터링을 이용하여 증착할 경우 고온에서 성장함에도 불구하고 케리어 농도 및 이동도가 매우 낮다. 반면 MOCVD 법은 대면적 증착이 가능하고 비교적 낮은 온도에서 박막을 성장할 수 있고 전기적 특성 또한 매우 우수하다. 본 연구에서는 p-Si 기판위에 MOCVD 를 이용하여 n-ZnO를 증착하고, 이를 열처리하여 n-ZnO/p-Si 이종접합 다이오드의 특성 변화를 관찰하고자 하였다. n-ZnO/p-Si 시편을 $N_2$ 및 $O_2$ 가스 분위기에서 열처리한 후 소자의 광학적, 전기적 특성을 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.04a
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• pp.36-36
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• 2000

액체로켓엔진에 사용되는 2000psi이상의 고압 연소실(Combustion Chamber)의 냉각은 내피(Inner Shell)에 기계 가공된 냉각통로(Cooling Channel)로 냉각제를 흘려보내는 재생냉각방식이 널리 사용되며 기계 가공된 냉각 통로는 외피(Outer Shell)에 의해서 지지 밀봉된다. 일반적으로 내피 재료는 순수한 구리보다 강도가 우수하고 열전도도는 유사한 구리합금을 사용하고, 외피는 강도가 우수한 스테인레스 강을 사용하여 브레이징 접합된 구조를 형성한다. 브레이징 공정은 조립품을 약 $450^{\cire}C$ 이상의 액상선을 갖는 삽입금속(Filler Metal)을 사용하여 적당한 온도($450^{\cire}C$ ~ 모재의 고상선)에서 가열하여 접합시키는 방법으로, 용융 금속의 젖음 현상(Wetting Phenomena), 접합 틈새(Joint Clearance)로의 용융 삽입금속의 유입(Capillary Phenomena)과 접합 계면의 반응을 통해서 접합이 이루어진다. 이는 일반적인 접합 공정과 비교하여 모재의 변형이 적고, 이종 금속 간의 접합이 용이하며, 복잡한 부품을 정밀하게 접합할 수 있는 장점이 있으나, 접합될 제품의 표면 상태 및 분위기(Atmosphere), 접합될 부품간의 조립 틈새, 가열 싸이클(Heating Cycle) 등에 대한 공정 확립 및 관리가 매우 중요하다. 재생냉각 구조를 갖는 연소실은 우선 접합면의 형상이 매우 복잡하여 균일한 접합 틈새를 유지하면서 접합시키기가 매우 어려우며, 고온, 고압의 환경에서 작동하므로 일부 접합면이 접합되지 않을 경우 내피의 변형 및 파괴가 발생하고, 브레이징 시 용융된 삽입금속이 냉각통로 내로 유입될 경우 연소 시 이부근에서 재료의 용융이 발생될 수 있다. 따라서, 이러한 현상을 방지하기 위해서는 진공 분위기 하에서 적절한 접합 틈새를 유지할 수 있는 공정 및 장비의 개발이 필요하다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.42-42
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• 2009

마찰교반접합 (Friction Stir Welding)은 1991년 영국 TWI에서 개발된 접합 법으로서 회전하는 툴이 재료내부에 삽입되면 툴과 재료사이에서 발생하는 마찰열에 의하여 온도가 상승하게 되어 재료는 연화되고, 이러한 재료 내부에서 회전하는 툴이 이동하게 되면 재료 내부는 기계적 교반에 의해 소성변형이 일어남과 동시에 접합이 이루어진다. 마찰교반접합은 동적 재결정에 의한 접합부의 미세한 결정립 형성으로 인하여 기계적 특성이 향상되며 보호 가스가 필요 없어 친환경적임과 동시에 용융 용접 법에 비해 접합 시 에너지 소모가 적으며 또한 접합 후 접합부에서의 변형이 상대적으로 적다는 장점이 있다. 이러한 장점을 가진 마찰교반접합은 알루미늄 합금, 마그네슘 합금 그리고 동 합금과 같은 저 융점 비철재료에 많은 연구와 적용 사례들이 있어왔다. 하지만 최근에는 일반 탄소강, 연강, 오스테나이트계 스테인리스강, 니켈 합금, 티타늄 합금과 같은 고융점 재료에도 연구 및 적용이 진행되고 있는 추세이다. 페라이트계 스테인리스강은 가격이 비싼 Ni을 함유하지 않아 오스테나이트계 스테인리스강에 비하여 강재의 가격은 낮으면서도 고온특성 및 내식성이 우수하여 건축용, 자동차 배기계용으로 널리 사용되고 있다. 하지만 이런 장점을 가진 페라이트계 스테인리스강을 기존의 용융 용접 법으로 접합 시 용접부 및 열영향부에서의 결정립의 조대화로 인한 인성 및 연성이 저하되며, 특히 예민화된 열영향부 입계 내에 Cr 탄화물이 석출되어 입계주변에 Cr 결핍 층을 형성되어 입계부식이 발생되는 문제점이 발생된다. 본 연구에서는 마찰교반접합을 이용하여 두께 3mm의 409 스테인리스강에 대해 맞대기 접합을 실시하였다. 접합 변수를 툴의 재료 (WC-12wt%Co, $Si_3N_4$)로 하여 접합을 실시하였고 접합 후 외관상태 점검, 광학 현미경과 주사 전자 현미경을 통하여 미세조직을 관찰하였으며 황산-황산동 부식 시험을 실시하여 접합부의 부식 특성을 평가하였다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.29 no.2
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• pp.73-78
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• 1992

Numerical method by Abdi et al. for obtaining a stress singularity near a crack perpendicular to the interface between two elastic materials is reviewed. More efficient and simple method to obtain crack singularity by shifting a mid-side node of 8-node isoparametric element is presented. It is observed that the present analysis provides increased accuracy for the expression of the opening displacement and the determination of the optimal position of the mid-side node for a wide range of material properties.