FMC(FULL MOLD CASTING)법(法)이란 발포 polystyrene모형을 사용하여 조형후, 주형으로부터 모형을 발형치 않은채, 용탕을 주입하여 주물을 제조하는 방법을 말한다. 합성수지 발포체를 주조용(用) 모형의 재료로써 사용하는 방법은 1956년 미국의 슈로이어(H. F. Shroyer)에 의하여 발명되었으나 이것은 실제 주조에 응용하기에는 여러 곤란한 문제가 있어, 단순히 착상에 그치고 공업적으로 적용할 수 있는 기술을 확립치는 못하였다. 그후 서독 아헨대학교수로서 당시 발포폴리스티렌을 포함하는 각종단열재 제조회사 G+H 사(社)의 A. Wittmoser에 의하여 1962년에 처음으로 공업적으로 이용되어, 현재 서독, 미국, 일본등 유럽전역에서 응용되고 있다. 당사(當社)는 1977년6월 5일 첫 가동된 이후, 동(同)그룹 사(社)인 현대자동차로부터 자동차금형 (Press Die)주조를 FMC법(法)으로 생산하여 달라는 요구를 받고, 그해 12月부터 개발시험에 착수하여 이듬해 6월(月)부터 본(本) FM주조를 적용하여왔다. 그러나 1) 폴리스티렌 모형의 주입시(時) 부(不)기화 잔유물에 의한 주물표면결함 2) 도형제 박리 현상에 의한 표면결함 3) 주입시(時) 다량의 매연발생 및 4) 조형시(時) 모형의 변형에 의한 칫수결함 등의 문제가 대두되어 품질면에서는 1982년6월(月)에 와서야 어느정도 정상궤도에 도달하여 본격적인 FM 생산을 해오고 있는 중이다. 여기서 그동안 당사가 경험한 대형주물 (자동차금형:$1{\sim}10$톤/개)에 있어서의 FM 주조법의 적용사례를 본지(本誌)를 통하여 간단히 소개하고자 한다.
Ta을 2MeV의 에너지로 가속시켜 1x$10^{17}$atoms/$\textrm{cm}^2$의 농도로 TiC(001)면에 이온 주입시킨 후 비행시간형 직충돌이온산란 분광법(time-of-flight impact-collision ion scattering spectroscopy; TOF-ICISS)을 사용하여 TiC(001)면의 Ta표면 편석을 연구하였다. TOF-ICISS는 표면 수층 깊이까지 원자구조를 측정할 수 있는 수법으로, 이온주입된 시편을 1$600^{\circ}C$에서 300sec동안 진공 가열하여 Ta 원자를 편석시킨 후 스펙트럼의 입사각도 의존성을 구함으로써 Ta원자의 편석 위치 및 농도구배를 조사하였다. [110]및 [100]방위에서 Ta과 Ti의 focusing peak가 서로 같은 입사각도에서 나타나며 편석된 Ta원자는 TiC의 Ti-site에 위치한다. Ta원자는 표면 최외층에만 편석되는 것이 아니라 수층에 걸쳐 Ti-site에 자리하고 있으며, Ta 원자의 농도는 표면 최외층에서 내부 층으로 깊어질수록 작아진다. 이온주입시 생성된 표면층의 탄소 격자 결함은 시편 가열시 벌크에 자리하는 탄소가 확산되어 없어진다.다.
SIMS(Secondary Ion Mass Spectrometry) 분석 데이터의 정량화 방법으로 이온주입에 의한 실험적 접근법과 LTE(Local Thermal Equilibrium) 모델을 사용한 준이론적 접근법 2가지가 주로 논의되고 있다. 본 고에서는 LTE 모델을 사용, SIMS data를 정량화하는 방법에 대하여 기술하였으며 아울러 BASIC language로 된 간단한 LTE 프로그램을 제시하였다.
Generally Jar-Test is available to determine the coagulant dosage rate. Disadventages associated with Jar-Test are that regular samples have to be taken requiring manual intervention and the limitation to feedback control. To deal with this difficulty, determined optimized dosage rates of coagulant to investigates the union operation method of the statistical equation which uses the multi-regression method and the SCD.
Generally Jar-Test is available to determine the coagulant dosage rate. Disadventages associated with Jar-Test are that regular samples have to be taken requiring manual intervention and the limitation to feedback control. To deal with this difficulty, determined optimized dosage rates of coagulant to Investigates the union operation method of the statistical equation which uses the multi-regression method and the SCD.
ISL(Integrated Schottky Logic)의 고집적화를 위하여 종래의 p-n 접합 격리 방법 대신에 산화막으로 격리시킨 2마이크론의 최소 설계치수를 갖는 소자를 설계, 제작하여 특성을 분석하였다. 접합 형성을 위한 불순물은 이온 주입법을 이용하여 고속소자가 필연적으로 갖추어야 하는 얕은 접합으로 형성을 시켰으며, 출력단의 쇼트키 다이오드는 백금 실리 사이드를 이용하였다. 링 발진기의 특성에서 최소 전달지연 시간은 한 게이트당 5.7ns의 속도 특성과 논리 진폭은 360mV의 현격한 특성을 나타내었다
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암반 내에 공동을 굴착하여 LPG 혹은 원유를 저장하는 경우 공동에서의 지하수 유입량은 공동상부의 수압과 공동내의 가스압과의 관계를 파악할 수 있는 정량적인 지표가 된다. 공동내의 유입량은 되도록 일정하게 유지되는 것이 굴착등의 시공단계와 공동 운영 및 유지관리면에서 유리하며, 유입량의 급증 혹은 급감이 일어나는 경우는 그 원인을 조기에 규명하여야 한다. 이를 위해서는 지하수위, 가스저장압, 수막공 주입압 등에 따른 공동주변의 유동장 해석, 공동내로의 지하수 유입량 해석을 실시해야 한다. 지하저장공동의 유입량 해석에 있어서는 공동의 정확한 형상을 반영하기 위해서 유한요소법이 보편적으로 사유되어 왔으나 한번 설정한 유한요소망으로부터 공동의 설계요소를 변경하는 작업은 수원하지 않아 설계전단계에서 공동 및 수막 시설의 다양한 배치에 따른 모의를 수행하는데는 다소 무리가 있다. 이러한 불편함은 경계부의 형상과 조건만으로 내부점에서의 미지변수 계산을 효과적으로 수행할 수 있는 경계요소법을 도입함으로써 극복할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 지하공동으로 배수되는 유입량 산정을 위해 경계요소법을 근간으로 한 2차원 지하수 흐름모형을 구성하였고, 이를 지하저장공동이 위치한 A기지에 적용하여 상부경계조건인 지하수위의 변화, 수막공 주입압 등에 따른 공동내의 유입량과 공동저장압과의 관계를 정량적으로 분석하였다. 분석 결과를 지하저장공동의 운영 및 유지관리에 활용될 수 있도록 수식화하여 제시하였다.
코팅에는 매우 많은 종류가 있다. 또한 박막(Thin Film)의 경우, 기상법, 액상법, 졸겔법 또는 도금법 등의 퇴적 방식으로 제작되는 것과 산화, 확산 또는 이온 주입 등의 기판 침입법으로 형성되는 것 등 매우 다양하다. 레이저용 코팅은 그 중 극히 일부에 지나지 않으며, 시장적으로도 틈새 분야이다. 그러나 레이저가 세상에 출현한 이래 40년의 시간이 지나는 동안 레이저 가공, 레이저 의료, 리소그래피 인쇄, 광 통신, 레이저 계측 등 광범위하게 레이저가 사용되었으며, 레이저용 코팅에 대한 수요가 증가되고 있는 것이 현실이다. 레이저용 코팅은 카메라나 안경으로 대표되는 광학 박막과 동일한 성격이지만, 레이저라는 일반적으로 에너지가 강한 광선에 사용되기 때문에, 레이저 손상을 고려하여 제작해야 한다.
소자의 크기가 딥 서브 마이크론 이하로 작아짐에 따라 극 저 에너지 이온 주입의 정확한 모델링은 중요함을 더하게 되었다. 본 논문에서는 이체 충돌 근사(Binary Collision Approximation)에 기반을 둔 3차원 몬테카를로 이온 주입 시뮬레이터를 개발하였다. 이를 위하여, 저 에너지 이온 주입에 있어 이체 충동 근사 방법의 제한 요소인 전자 에너지 정지력에 대한 모델을 개선하였고, 다중 충돌 계산을 위한 모델을 적용하였다. 계산된 이온 주입 도펀트 분포 및 결함 분포는 실제 실험치와 일치함을 확인하였다. 또한, 3차원 이온 주입 시뮬레이션에 있어 계산 시간의 효율을 극대화 하고자, 본 연구에서는 이온 분포 복사법(Ion Distribution Replica Method)을 개발하였고, 복잡한 토폴로지를 갖는 다층 에이어의 이온 주입 공정에 있어 빠른 수행 시간 및 결과의 정확성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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