• 제목/요약/키워드: 적층성장

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금속 적층제조에서의 서포트 설계변수에 따른 강성 분석 (Stiffness analysis according to support design variables in the metal additive manufacturing process)

  • 문인용;송영환
    • 한국결정성장학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.268-275
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    • 2023
  • 적층제조 기술의 지속적 발전 및 적용 산업의 확대에 따라 제조된 금속 부품의 전반적인 품질 및 성능을 향상 시키기 위한 서포트 최적 설계 수행은 필수적이 되었다. 따라서 본 논문은 금속 적층제조 공정에서의 서포트 설계변수가 서포트 강성에 미치는 영향을 분석하였다. 대표적인 서포트 설계변수인 서포트 종류, 간격, 침투 깊이를 다양하게 적용한 인장시편을 적층제조를 통해 제작하고, 이에 대한 인장시험을 통해 변위-하중 곡선의 차이를 분석하였다. 그 결과를 바탕으로 서포트 설계변수가 지지 강성에 미치는 영향에 대한 포괄적인 분석을 제시하였다. 이를 통해 적층제조 공정 중 금속 부품의 열 변형을 억제하기 위한 서포트 최적설계 수행을 효과적으로 할 수 있을 것이라 기대된다.

Study of multi-stacked InAs quantum dot infrared photodetector grown by metal organic chemical vapor deposition

  • 김정섭;하승규;양창재;이재열;박세훈;최원준;윤의준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.129-129
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    • 2010
  • 적외선 검출소자(Infrared Photodetector)는 근적외선에서 원적외선 영역에 이르는 광범위한 파장 범위의 적외선을 이용하는 기기로서 대상물이 방사하는 적외선 영역의 에너지를 흡수하여 이를 영상화할 수 있는 장비이다. 적외선 관련 기술은 2차 세계대전 기간에 태동하였으며, 현재에는 원거리 감지기술 등과 접목되면서 그 활용 분야가 다양해지고 있다. 특히 능동형 정밀 타격무기를 비롯한 감시 정찰 장비 및 지능형 전투 장비 시스템 등에 대한 요구를 바탕으로 보다 정밀하고 신속한 표적 감지 및 정보처리 기술에 관한 연구가 선진국을 통해서 활발히 진행되고 있다. 기존의 Bolometer 형식의 열 감지 소자는 반응 속도가 느리고 측정 감도가 낮은 단점이 있으며, MCT(HgCdTe)를 이용한 적외선 검출기의 경우 높은 기계적 결함과 77K 저온에서 동작해야하기 때문에 발생하는 추가 비용 등이 문제점으로 지적되고 있다[1]. 이에 반해 화합물 반도체 자기조립 양자점(self-assembled quantum dot)을 이용한 적외선 수광소자는 양자점이 가지는 불연속적인 내부 에너지 준위로 인하여, 높은 내부 양자 효율과 온도 안정성을 기대할 수 있으며, 고성능, 고속처리, 저소비전력 및 저소음의 실현이 가능하다. 본 연구에서는 적층 InAs/InGaAs dot-in-a-well 구조를 유기금속화학기상증착법을 이용하여 성장하고 이를 소자에 응용하였다. 균일한 적층 양자점의 성장을 위해서 원자현미경(atomic force microscopy)을 이용하여, 각 층의 양자점의 크기와 밀도를 관찰하였고, photoluminescence (PL)를 이용하여 발광특성을 연구하였다. 각 층간의 GaAs space layer의 두께와 온도 조절 과정을 조절함으로써 균일한 적층 양자점 구조를 얻을 수 있었다. 이를 이용하여 양자점의 전도대 내부의 에너지 준위간 천이(intersubband transition)를 이용하는 n-type GaAs/intrinsic InAs 양자점/n-type GaAs 구조의 양자점 적외선수광소자 구조를 성장하였다. 이 과정에서 상부 n-type GaAs의 성장 온도가 600도 이상이 되는 경우 발광효율이 급격히 감소하고, 암전류가 크게 증가하는 것을 관찰하였다. 이는 InAs 양자점과 주변 GaAs 간의 열에 의한 상호 확산에 의하여 양자점의 전자 구속 효과를 저해하는 것으로 설명된다.

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적층각도를 지닌 CFRP 시험편에서의 크랙전파 특성 (A Property of Crack Propagation at the Specimen of CFRP with Layer Angle)

  • 황규완;조재웅;조종두
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권12호
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    • pp.1013-1019
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    • 2016
  • CFRP는 탄소섬유를 기반으로 수지를 합침하여 제조된 복합소재로, 높은 비 강도와 경량성을 지녀 다양한 분야들에서 널리 사용되어지고 있다. 특히 일방향 탄소섬유는 적층 각도를 적용할 수 있으며 이때 적용된 적층 각도로 구성된 CFRP는 적층 각도가 없는 것보다 더 높은 강성을 가지고 있다. 본 논문에서는 적층 각도 변화에 따른 CFRP 소형 인장시험편의 크랙 전파와 파괴거동에 관한 것으로, 각 적층 각도에 따른 크랙 성장의 특성을 고찰한다. 적층 각도가 증가함에 따라 최대 응력 값이 작게 나타나고 크랙 전파가 더디게 나타나지만, 적층 각도 $60^{\circ}$를 기점으로 그 응력이 다시 증가되므로 서, 적층 각도에 따른 한계를 보이고 있다. 본 연구결과는 기계구조물의 CFRP사용에 있어 구조물내의 결함이 발생하였을 때의 피로파괴 가능성을 검증하는 자료로 사용될 수 있다고 사료된다.

레이저 미세가공 기술

  • 이천
    • 전기의세계
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    • 제43권11호
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    • pp.15-21
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    • 1994
  • 레이저의 첨단기술에의 응용은, 의학, 생물학, 화학, 물리계측, 가공, 통신, 정보처리 등 다분야에 걸쳐, 수 mW에서 수 십 kW까지의 출력 영역의 레이저가 이용되고 있다. 본고에서는, 첫째, 레이저를 이용한 첨단기술의 하나인 초미세가공 기술로서, 특히, 반도체의 레이저 프로세스로 화제를 모으고 있는 1) 에칭, 2) CVD(Chemical Vapor Deposition), 3) 적층성장(epitaxy), 4) 리소그라피, 5) 홀로그라피 등에 대하여, 다른 프로세스(이온 빔 프로세스, 플라즈마 프로세스, X선에 의한 프로세스등)와 비교하여 원리, 특징, 응용상태, 장래의 전망에 대하여논하고, 둘째, 엑시머 레이저의 응용 분야에서의 가장 실용화에 접근한것 중의 하나인 애블레이숀(ablation) 가공에 대하여 논한다.

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Angle-Ply 복합적층판의 층간 균열 해석

  • 김광수;홍창선
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.319-326
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    • 1985
  • 본 연구에서는 준 3차원 유한요소법(quasi 3-D finite element method)을 사 용하여 균일한 변위하중뿐 아니라 적층판의 제작 공정상 필연적인 열하중(thermal loading)의 영향을 동시에 고려하여 층간균열의 발생 및 성장에 대한 특성을 밝히고자 한다. 끝으로 층간 균열이 인장강도에 미치는 영향을 혼합법칙(rule of mixtures)의 개념을 사용하여 평가하고자 한다.

열처리 조건에 따른 이온주입된 실리콘의 재결정화 (Thermal Annealing Condition Dependence of Ion-implanted Silicon Recrystallization)

  • 이창희;이순일
    • 한국진공학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.386-393
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    • 1995
  • 이온주입된 실리콘 시료들의 열처리 조건에 따른 재결정화를 분광 타원해석법(Spectroscopic Ellipsometry, SE)을 사용하여 연구하였다. 열처리 후에도 잔류하는 결함들의 양과 분포를 구하기 위한 시료의 층구조 분석에 있어서 손상층의 유효굴절율은 Bruggeman 유효매질이론을 이용하여 구하였으며 기준 비정질실리콘 데이터로서는 완화된 비정질실리콘의 광학상수와 이온주입에 의해서 만들어진 비정질 실리콘의 광학상수를 함께 사용하였다. 조사된 대부분의 열처리 조건하에서 고체상 적층성장(solid-phase epitaxial growth)과정에 따라 비정질층이 재결정화되는 것이 관측되었다.

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저속 충격을 받는 복합 재료 적층판의 층간 분리 성장에 관한 연구 (A Study on the Delamination Growth in Composite Laminates Subjected to Low-Velocity Impact)

  • 장창두;송하철;김호경;허기선;정종진
    • 한국해양공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.55-59
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    • 2002
  • Delamination means that cracking occurs on the interface layer between composite laminates. In this paper, to predict the delamination growth in composite laminates subjected to low-velocity impact, the unit load method was introduced, and an eighteen-node 3-D finite element analysis, based on assumed strain mixed formulation, was conducted. Strain energy release rate, necessary to determine the delamination growth, was calculated by using the virtual crack closure technique. The unit load method saves the computation time more than the re-meshing method. The virtual crack closure technique enables the strain energy release rate to be easily calculated, because information of the singular stress field near the crack tip is not required. Hence, the delamination growth in composite laminates that are subjected to low-velocity impact can be efficiently predicted using the above-mentioned methods.

촉매금속(Ni-Cu)의 적층 증착법에 의한 탄소나노튜브의 성장 (Growth of Carbon Nanotubes on Different Catalytic Substrates)

  • 배성규;이세종;조성진;이득용
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.247-252
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    • 2004
  • 노튜브의 길이는 급격히 증가하였지만 촉매금속의 적층방법에 따른 탄소나노튜브의 성장 형태는 큰 차이가 없었다. 특히, ICBD 방법에 의해 Ni 촉매금속을 증착한 경우 다른 방법에 비하여 직선적인 탄소나노튜브가 관찰되었다. ^x Carbon nanotubes were grown on SiO$_2$/Si substrates by applying $C_2$H$_2$ gas through chemical vapor deposition process. It was found that carbon nanotubes were grown successfully on the substrates with catalytic films under 20 $\AA$ total thickness. The increase in reaction temperature from 50$0^{\circ}C$ to 80$0^{\circ}C$ resulted in longer carbon nanotube, but there was no clear tendencies with different types of catalytic layers. It was evident that carbon nanotubes became more straight on the substrate with Ni catalytic film produced by ICBD method.

항공기용 하이브리드 복합재료의 섬유배향각에 따른 피로균열전파와 층간분리 거동

  • 김태수;송삼홍;김철웅
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.76-76
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    • 2004
  • 하이브리드 복합재료 중에서 적충형태의 Al/GFRP는 단일재 알루미늄에 비해 피로특성, 비강도, 비강성 등이 매우 우수하여 Fig. 1과 같이 항공기 주익 구조에 주로 적용된다. 그러나 이러한 Al/GFRP 적층재 역시 장시간에 걸쳐 비행하중을 받게 되면 다양한 형태의 파손이 발생할 수 있다. 이 중 알루미늄층과 섬유층 사이에서 발생하는 층간분리는 Al/GFRP 적층재의 대표적인 피로파손 형태이며, 현재 이러한 파손은 다 방면으로 연구되고 있다.(중략)

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산소 플라즈마에서의 분자살 적층성장에 의한 $CeO_2$ 박막의 성장과 구조 (Growth and structure of $CeO_2$ films by oxygen-plasma-assisted molecular beam epitaxy)

  • 김용주
    • 한국진공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.16-23
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    • 2000
  • The epitaxial growth of $CeO_2$ films has been investigated on three different substrates-Si(111), $SrTiO_3$(001), and MgO(001)-over wide range of growth parameters using oxygen-plasma-assisted molecular beam epitaxy. Pure-phase, single-crystalline epitaxial films of $CeO_2$ (001) have been grown only on $SrTiO_3$(001). We discuss the growth conditions in conjunction with the choice of substrates required to synthe-size this oxide, as well as the associated characterization by menas of x-ray diffraction, reflection high-energy electron diffraction, low-energy electron diffraction, and x-ray photoelectron spectroscopy and diffraction. Successful growth of single crystalline $CeO_2$ depends critically on the choice of substrate and is rather insensitive to the growth conditions studied in this investigation. $CeO_2$(001) films on $SrTiO_3$exhibit the sturcture of bulk $CeO_2$ without surface reconstructions. Ti outdiffusion is observed on the films grown temperatures above $650^{\circ}C$.

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