• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.5
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• pp.390-396
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• 1997

AIGaAs/InGaAs/GaAs high electron mobility transisters(HEMT)소자의 오믹 접합재료로 일반적으로 사용되고 있는 AuGeNi의 접합저항과 열적 안정성을 향상시키기 위한 새로운 접합재료에 대해 연구하였다. 이를 위해 sub/M$_{1}$Au-Ge/M$_{2}$Au의 구조에서 M$_{1}$을 Ni과 Pd, M$_{2}$를 Ni, Ti, Mo로 하였을 경우의 접합 재료에 대한 오믹 접합 특성의 변화를 조사하였다. 또한 일반 열처리로와 램프 히터를 이용한 고속 열처리에 따른 오믹 특성을 조사하였다. M$_{1}$을 Ni에서 Pd으로 대체하였을 경우 접합 저항은 약간 증가하였으며 접합 특성의 개선을 관찰되지 않았다. M$_{2}$를 Ni에서 Ti이나 Mo로 대치하였을 경우, 접합 저항은 감소하였고 열적 안정성과 접합 형상은 현저히 개선되었다. 특히 Ni/Au-Ge/Mo/Au의 접합재료는 급속 열처리에 의해 -0.1Ωmm의 극히 낮은 잡합 저항과 우수한 접합 형상을 갖는 것으로 조사되었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.1
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• pp.3-11
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• 1996

대면적 정전 접합 장치를 고안 및 제작하여 Si과 glass를 정전 접합시켰다. 여러 온도에서 정전 접합 후 접합 면적을 측정하였으며 접합이 이루어진 경우 그 접합 면적이 90%를 넘었다. 접합시 전류를 측정하여 접합 강도와의 관계를 살펴보였다. 잔류 공공을 생성시키는 원인은 재료의 표면 거칠기 차이나 전극의 모양보다는 불순물 입자에 의한 것임이 밝혀졌고 같은 크기의 불순물 입자에 대한 공공의 크기는 접합 온도가 높을수록 감소하였다. 정전 접합에 미치는 불순물의 영향을 공공의 크기 및 불순물 입자의 크기를 측정하여 살펴보았다.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 1997.11a
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• pp.25-30
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• 1997

각각의 구조용 재료가 가지는 특성을 상호 보완하기 위하여 이종재료를 접합하여 응용할 수 있는 새로운 개념의 재료가 하이브리드 복합재료이다. 이종재료가 접한된 하이브리드 복합재료의 기계적 특성은 하이브리드 복합재료가 가지고있는 접합구조에 크게 의존되어 이에 따른 실험의 결과는 매우 다양하게 보고되고 있으며, 접합구조를 가지는 재료에 대한 연구의 관심은 탄성계수가 상이한 재료의 접합 면에 대한 계면에서의 이론적 해석분야에 있다. (중략)

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.14 no.3
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• pp.194-205
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• 1994

이종재료 접합재의 연구개발(R&D)이나 품질보증(QA)분야에서 최적 접합조건의 신속한 결정과 사용중 접합재의 접합강도에 결정적으로 영향을 미치는 접합계면의 박리 미접합부등의 비파괴진단 평가기법에 적극 활용되고 있는 초음파비파괴평가(UNDE)기법의 주된 특징과 적용한계, 향후 연구되어야할 과제등을 최근의 특징적인 연구경향과 적용예를 중심으로 소개하고자 한다. 본고(本稿)에서 기술하는 초음파비파괴평가기법은 부분적으로는 기술의 안정화단계에 까지 상당히 접근하여, 현재 국내 반도체산업의 품질보증분야에서는 접합재료 접합계면의 비파괴적해석에 그 유용성이 어느정도 확인되고 있으나 정량적비파괴평가(QNDE)와 검사시스템의 꽃이라 불리는 전문가시스템화에의 접근에는 아직 해결되어야할 문제가 많다. 따라서, 저자들은 앞으로 접합재료 접합계면의 비파괴적해석에 관련한 연구사례와 결과를 정량적비파괴평가의 중요성과 방향성에 초점을 두고 본학회지를 통하여 계속 연재할 계획이다.

• 기계와재료
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• v.23 no.3
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• pp.138-146
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• 2011

자동차 차체 경량화를 위해 알루미늄 스페이스 프레임 구조가 개발되고 있으나, 관재결합이 필요하기 때문에 기존의 저항 점용접이 적용되기 어렵다. 또한, 멤버와 멤버의 연결부에서는 철강재난 고강도 재료의 사용이 요구되므로 이종재료 접합기술이 필요하다. 알루미늄 및 이종재료 접합방법으로는 볼트체결, 클린칭, SPR 접합, 접착재 등이 있으나, SPR 접합은 기계적인 결합방법의 하나로, 일반 리벳공정과는 달리 별도의 홀이 필요없기 때문에 자동화에 용이하며 작업시간도 빠르다. 리벳의 압입 방식으로 판재의 열변형이 거의 없고 친환경적인 공법으로 사용되고 있으며, 소음이 적고, 용접이 불가능한 이종재료의 결합도 가능하다. 무엇보다 자동차 양산용 장비 적용이 용이하기 때문에 기존의 저항 점용접을 대체하기 편리하다. 따라서, 본 글에서는 알루미늄 차체 부품 접합을 위한 SPR 접합공법에 대한 국내외 기술개발 동향을 분석하고, 한국기계연구원에서의 최근 기술개발 내용을 소개하고자 한다.

• Composites Research
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• v.19 no.3
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• pp.29-36
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• 2006

Since composite materials have anisotropic properties that depend on their stacking angle and sequence, the analysis of joints with isotropic adherends is limited in describing the behavior of the adhesive Joint with composite adherends. In this study, the nonlinear solution for adhesive joints with composite adherends was derived by incorporating the nonlinear behavior of the adhesive into the analysis. The behavior of the laminated composite tube was first analyzed, and the stress distributions of the composite tubular adhesive joint were calculated by including the nonlinear properties of the adhesive. The effect of the stacking sequence of composite adherends and bonding length on torque capacities of joints was examined, and results of the nonlinear analysis were also compared with those of the linear analysis.

• Composites Research
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• v.17 no.6
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• pp.14-21
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• 2004

Failure process, mode and strength of unidirectional composite single lap bonded joints were investigated experimentally with respect to bonding methods, those are, co-curing with and without adhesive and secondary bonding. The co-cured joint specimens without adhesive had the largest failure strength. Progressive failures along the adhesive layer occurred in the secondary bonded specimens. In the co-cured specimens with adhesive film which had better material strength and adhesion performance, delamination failure occurred and the joint strengths were less than those of secondary bonded specimens. Delamination failure did not occur in the secondary bonded specimens because of earlier crack growth and progressive failure in the adhesive layer. Therefore, failure strength of composite bonded Joints were not always proportionate to material strength and adhesion performance of the adhesive due to the weakness of delamination in composite materials. The effects of surface roughness, bondline thickness and fillets were also studied on secondary bonded specimens.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.34.1-34.1
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• 2010

국내외적으로 다양한 형태의 저차원 구조 나노재료를 화학센서에 응용하고자 하는 연구가 매우 활발히 진행되고 있다. 현재까지 발표된 많은 연구는 단일 산화물 반도성 재료를 이용한 센서 특성 측정 및 센싱특성 향상 연구가 주를 이루고 있다. 이에 비해 2 가지 이상의 물질로 구성되는 이종접합(heterojuction) 나노재료는 단일 재료에 비해 화학센서로서의 특성을 향상시킬 여러 가능성이 제시되고 있으나, 이러한 이종접합 구조의 가스감응특성에 대한 기본 모델 제시는 부족한 상태이다. 본 연구에서는 $SnO_2$-ZnO 등의 코아-쉘 구조 나노섬유 및 ZnO-$SnO_2$ 이종접합 구조 나노섬유 나노재료를 제조하였다. 이러한 나노재료의 가스 감응특성을 조사하고 그 결과들을 바탕으로 이종접합 나노재료의 가스 감응특성에 대한 메커니즘을 제시하고자 한다.

• 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.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.148-149
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• 2006

Capacitance-voltage(C-V) 측정평가를 통하여 ZnO/GaN 이종접합구조의 전기적인 특성을 조사한다. 실온에서 10kHz의 주파수에서 얻은 ZnO/GaN의 이종접합구조에 대한 C-V 측정결과는 이종접합계면에서 고밀도의 전자가 축적되어 있음을 나타낸다. 이것은 ZnO/GaN 이종접합계면의 다른 재료에서 볼 수 없는 큰 전도대불연속에 기인한 것인데, 각각의 층의 전도도을 제어함으로 이종접합계면에 축적되는 전자밀도를 ${\sim}10^{19}cm^{-3}$까지 증가시킬 수 있다. 따라서 ZnO/GaN 이종접합구조는 이종접합(合)트래지스터로서 유망한 재료로 판단된다.