• Journal of Welding and Joining
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• 제27권3호
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• pp.73-79
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• 2009

This present paper investigated the mechanical properties and the microstructures of each penetration shapes classifying the conduction shape area and the keyhole shape area about electron beam welded 120(T)mm thick plated aluminum 5052 112H. As a result the penetration depth is increased linearly according to the output power, but the aspect ratio is decreased after the regular output power. In the conduction shape area, the Heat affected zone is observed relatively wider than the keyhole shape area. In the material front surface of the welded specimen, the width is decreased but the width in the material rear surface is increased. After the measuring the Micro Vikers Hardness, it showed almost similar hardness range in all parts, and after testing the tensile strength, the ultimate tensile strength is similar to the ultimate tensile strength of the base material in all the specimens, also the fracture point was generated in the base materials of all the samples. In the result of the impact test, impact absorbed energy of the Keyhole shape area is turned up very high, and also shown up the effect about four times of fracture toughness comparing the base material. In the last result of observing the fractographs, typical ductile fraction is shown in each weld metal, and in the basic material, the dimple fraction is shown. The weld metals are shown that there are no other developments of any new chemical compound during the fastness melting and solidification.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.419-430
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• 2014

연구대상인 강바닥판교의 U-리브와 가로리브를 교차하는 접합부에 대한 연구는 지속적으로 이루어지고 있으나 아직까지는 현재 적용되고 있는 스캘럽 자체 또는 내부의 다이아프램 형상을 개발 이용하고 있는 정도이다. 근본적으로 문제가 되고 있는 교차부 U-리브 하단 부위의 피로손상을 줄이기 위해, 본 연구를 통하여 제시된 SRH, 즉, U-리브가 교차하는 가로리브의 적절한 위치에 적합한 크기의 원형의 구멍을 두는 방안에 대하여 검토하였다. 최종적으로 원형 SRH가 강바닥판교의 U-리브와 가로리브 교차부 응력집중을 충분히 완화시킬 수 있음을 확인하였고, 이 부위의 구조상세의 피로손상을 방지할 수 있는 방안 중 하나로 SRH를 제안할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.1142-1149
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• 2003

The strength and characteristics of the soldering interface of the power semiconductor chip in a power module has been firstly surveyed by the peel strength measurement method. A power module is combined with several power chips which generally has 30∼400$\textrm{mm}^2$ chip area to allow several tens or bigger amps in current rating, so that the traditional methods for interface characterization like shear test could not be applied to high power module. In this study power diode modules were fabricated by using lead-tin solder with 10${\times}$10$\textrm{mm}^2$ or 7${\times}$7$\textrm{mm}^2$ soldering interface. The peel strengths of soldered interfaces were measured and then the microscopic investigation on the fractured surfaces were followed. The peel test indicated that the crack propagated either through the bulk of the soft lead-tin solder which has 55-60 kgf/cm peel strength or along the interface between the solder and the plated nickel layer which has much lower 22 kgf/cm strength. This study showed that the peel test would be a useful method to quantify the solderability as well as to recognize which is the worst interface or the softest material in a power module with a large soldering area.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권1호
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• pp.7-13
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• 2003

형상기억복합재료를 제조하기 위하여 핫프레스 방법을 이용하여 최적의 제조조건을 도출하였으며 냉간압연에 의해 기지재와 강화재의 계면접합을 강화하여 강도를 증가시켰다. 이러한 방법에 의해 제조된 형상기억복합재료에 대하여 외부 하중에 의한 손상정도와 균열의 발생을 감지하여 균열 발생 및 진전을 억제하는 온라인 모니터링 시스템을 개발하고자 한다. 이를 위하여 음향방출 신호의 파라미터를 이용하여 손상에 따른 최적의 AE 파라미터를 도출하였으며 가역시스템을 이용하여 형상기억합금을 가열함으로써 형상기억합금의 수축에 의한 복합재료 내부에 균열진전을 억제시키는 시스템을 개발하였다

• Journal of Welding and Joining
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• 제29권1호
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• pp.85-89
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• 2011

Waste water is disposed to sewage disposal plant by underground PE double wall pipes. Various processes have been introduced to join PE pipes, but most of these methods have many disadvantages such as costs, lack of reliability and difficulties in joining, etc. Recently butt welding has been paid much attention to joint PE pipes as this process has many advantages such as cost, safety and reliability. In this study, newly developed heat plate, a patent-pending heat plate with a groove, was used to butt-weld PE double wall pipes with different misalignment gaps to simulate real underground conditions, and the butt welding temperature of PE pipe was determined by thermal analysis (Thermal Gravimetric Analysis, Differential Scanning Calorimetry and Dynamic Mechanical Analysis). The resulting joining characteristics of double wall pipes were compared with those from a conventional heat plate, in terms of stiffness, flattening and leakage tests. The results from the stiffness and flattening test showed that there were no big differences between the butt-welded joints made from these two plates. From the leakage test, although PE pipes welded with a conventional heat plate did leak below the required test conditions (10 min. at 0.75kgf/cm2), the pipes welded with a patent-pending grooved heat plate did not show any leakage even at a pressure 1.5 times higher than the required conditions. It was noted that by utilizing a grooved heat plate more complete fusion at the pipe joints could be obtained, which in turn induced a high quality joints.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권2호
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• pp.207-217
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• 2015

철골 중심 가새골조는 최소의 물량으로 건물의 횡력에 대한 저항력을 확보할 수 있는 매우 효과적인 시스템이다. 그러나 중심가새 골조는 탄성거동을 전제로 풍하중에 대한 구조시스템으로 비탄성거동을 수반하는 지진하중에 대해서는 가새 좌굴 이후의 에너지 소산능력저하와 반복하중 하에 가새 및 접합부의 취성파단 가능성이 제기된다. 그로 인해 가새의 좌굴이 최초로 발생한 층에 소성변형이 집중되어 연약층 발생에 의한 건물의 붕괴로 이어질 가능성이 높다. 따라서 본 논문에서는 기 설치된 H형 가새를 무용접 냉간성형보강재로 보강하여 휨-좌굴을 억제하고 인장력과 압축력에 동일한 강도를 확보하는 보강안에 대한 연구를 진행하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권4호
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• pp.467-474
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• 2010

용접이음부의 신뢰성 확보는 구조물의 건전성과 내구성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 가스용접 이음재의 피로설계기준(fatigue design criterion)을 정하기 위해서는 피로시험을 수행하여 ${\Delta}P$-Nf 관계를 이용하는 것이 일반적이다. 그러나 피로데이터를 장시간 획득하는 과정에서 여러 가지 변동인자에 의해서 피로데이터가 영향을 받기 때문에 피로데이터의 신뢰도가 떨어진다. 또한, 이음재의 재질 및 접합형태가 달라질 때마다, 각각의 경우에 대해서 새로운 피로시험이 요구됨으로 많은 시간과 비용이 소모된다. 따라서 이러한 문제점들을 개선하고 신뢰성 있는 설계를 하기 위해서 필렛 가스용접 이음재를 적용, 반복피로시험을 통한 데이터를 통계적으로 분석하여, 다양한 가스용접 이음재의 피로수명을 예측함과 동시에 실제 피로시험데이터와 비교 분석하여 예측된 수명의 신뢰도(reliability)와 신뢰구간(confidence interval)을 추정함으로서 새로운 피로설계기준 방법을 제시하고자 하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.88.1-88.1
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• 2011

SOFC는 사용되는 셀의 디자인에 따라 튜브형, 평판형으로 구분되어진다. 평판형의 경우에는 전해질 지지형(ESC), Anode 지지형(ASC) 및 금속 지지형(MSC)로 크게 나눌 수 있다. SOFC 스택은 이와 같은 셀과 밀봉재, 집전체, 분리판의 구성요소를 여러 장으로 적층하여 이루어진다. SOFC 발전시스템은 SOFC 스택과 EBOP, MBOP로 구성되는데, SOFC 발전시스템의 상용화를 위해 선행되어야 할 것은 스택의 안정적 출력 및 신뢰성 확보이다. 즉, 셀, 밀봉재, 분리판 및 집전체로 대변되는 구성요소들이 스택에 장착되었을 때 그 기능을 최대한 발휘하면서도 점진적 또는 급격한 품질저하가 발생되지 말아야 한다. 특히, 밀봉재의 경우 SOFC에 사용되는 연료와 공기의 혼합(Cross-over)을 방지하는 중요한 기능을 담당하고 있으며 여러 장 적층된 분리판의 전기적 단락을 방지해야 한다. 또한 SOFC의 특성상 $700^{\circ}C$ 이상의 고온에서 다른 구성요소와 화학적 반응이 없어야하고 열싸이클(Thermal cycle)을 견딜 수 있도록 충분한 기계적 강도가 보장되어야 하는 등 요구되는 품질기준이 엄격하다. SOFC의 밀봉재는 접합형(Brazing), 압착형(Compressive), 용융-고정형(Glass-ceramic)이 대표적으로 적용되고 있다. 이 중에서 Brazing 물질과 방법은 현재 활발히 연구가 수행 중에 있지만 범용적으로 사용되고 있지는 않은 상태이고 Compressive 밀봉재와 Glass-ceramic 밀봉재가 대면적 SOFC 스택에 사용되어 적용 가능성을 평가받고 있다. 본 연구에서는 SOFC 구성요소의 국산화를 추진하는 지경부과제의 결과물 중 (주)써모텍에서 개발한 Glass-ceramic 밀봉재(RC1) 단품에 대한 특성평가와 실제 단전지 평가를 통해 SOFC 스택 적용 가능성을 평가하였다. 밀봉재 단품에 대한 특성평가는 용융특성, 상분석, 열팽창계수 등의 물리적, 화학적 평가 외에 가스 누설 정도를 평가하는 기밀도 평가와 SOFC의 작동 온도인 $700^{\circ}C$와 상온 분위기를 주기적으로 인가하는 Thermal cycle 특성을 평가하였다. 셀을 한 장 사용하는 단전지(Unit cell) 평가는 RIST에서 자체 제작한 $100{\times}100mm^2$ 평판형 ASC 셀을 사용하여 수행하였으며, 밀봉재는 Dispensing 공정을 통해 구성되었다.

• 한국재료학회지
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• 제24권3호
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• pp.166-173
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• 2014

The effects of printed circuit board electroless nickel immersion gold (ENIG) and organic solderability preservative (OSP) surface finishes on the electromigration reliability and shear strength of Sn-3.5Ag Pb-free solder bump were systematically investigated. In-situ annealing tests were performed in a scanning electron microscope chamber at 130, 150, and $170^{\circ}C$ in order to investigate the growth kinetics of intermetallic compound (IMC). Electromigration lifetime and failure modes were investigated at $150^{\circ}C$ and $1.5{\times}10^5A/cm^2$, while ball shear tests and failure mode analysis were conducted under the high-speed conditions from 10 mm/s to 3000 mm/s. The activation energy of ENIG and OSP surface finishes during annealing were evaluated as 0.84 eV and 0.94 eV, respectively. The solder bumps with ENIG surface finish showed longer electromigration lifetime than OSP surface finish. Shear strengths between ENIG and OSP were similar, and the shear energies decreased with increasing shear speed. Failure analysis showed that electrical and mechanical reliabilities were very closely related to the interfacial IMC stabilities.

• Journal of Welding and Joining
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• 제27권4호
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• pp.49-53
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• 2009

For Al 6k21-T4 alloy, linear laser welding produced the lower shear-tensile strength than the base metal. This study improved the shear-tensile strength by using the weaving laser at the optimized welding condition, i.e., 2mm weaving width and 25Hz frequency. The large weaving width increased the weld width, therefore improving the joint strength. For the specimen of low strength, the porosity was distributed continuously along the intersection between the plates and fusion line. However, for the optimized welding condition, large oval-shaped porosities were located only in the advancing track of the concave part. Regardless of the welding condition, solidification cracking was initiated at the intersection and propagated through small porosities in the weld part. furthermore, the concave part had more significant porosity in the weld and HAZ, respectively than the convex part. The continuity of porosities played a key role to determine the strength. And, the weaving width was an important parameter to control the strength.