• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.759-762
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• 2005

A tray inserting machine is developed for automation of inserting plastic mold tray into a cardboard box. Plastic mold tray is used for protecting breakdown of glass bottles. In this paper, two types of processes to divide the plastic mold tray are proposed. As a result, adhesion method by vacuum pad is accepted. And also, static and modal analysis for the machine are carried out to check the machine design using the commercial software, CATIA V5.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.607-612
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• 2019

크래시패드의 소프트감은 차량 실내의 고급감에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나이다. 그리고 실내 크래시패드의 소프트감을 향상시키면서 동시에 제조 및 생산 비용의 절감을 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 크래시패드의 PU 발포 공정은 부품공정, 공정장비 및 다양한 재료의 특성에 대한 이해를 기초로 진행된다. 그러므로 차량 내장 부품의 외관 상품성에 대한 고객 요구조건을 만족하기 위해서 부품공정, 공정장비, 재료선정과 컴퓨터 응용 해석기술을 활용한 통합적인 설계 기법이 활용되었다. 본 연구에서는 스킨성형 방법과 기재의 플라스틱 사출성형 방법 그리고 공정 축소를 고려한 발포 공정을 통합한 기술인 IMG 발포일체성형 공법을 세계 최초로 개발하였다. 본 기술 적용을 통하여 크래시패드 표면 소프트감이 기존 진공성형 공법 대비 40% 향상 효과를 볼 수 있었고, 사출 공정과 제조 공정을 통합하여 기존 공정을 50% 축소할 수 있었다. 또한 사출 금형과 스킨 금형을 통합하고 발포 금형을 삭제하여 금형수도 3개에서 1개로 줄임으로 중형 승용차 적용 기준 원가 20% 절감 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.344-349
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• 2017

최근 전 세계적으로 고층건물의 외벽청소, 대형 구조물의 벽면검사, 조선에서의 벽면 용접 등 다양한 용도의 벽면이동 로봇들이 개발되고 있다. 기존에 개발된 벽면이동 로봇 중 바퀴형 이동로봇은 요철이 있는 벽면을 이동할 수 없다는 단점이 있으며 보행형 이동로봇은 복잡한 링크구조로 인해 많은 액추에이터가 필요로 하고, 더불어 제어가 복잡해지며 내구성의 문제가 발생한다. 또한 로봇의 무게가 무겁다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 간단한 구조를 가진 새로운 벽면이동 로봇을 제시한다. 본 논문의 벽면이동 로봇은 단 한 쌍의 축과 액추에이터를 이용하여 고릴라의 보행방식을 모사하여 이동하며, 진공펌프와 흡착패드를 이용하여 벽면에 진공 흡착한다. 본 논문에서 개발한 로봇의 구성요소로는 이동을 위한 DC모터, 흡착을 위한 진공펌프, 제어를 위한 마이크로 컨트롤러, 기타 동력전달과 형체 유지를 위한 축과 프레임이 있다. 로봇의 성능은 수직 및 수평에서 실험적으로 검증하였다. 본 논문에서 개발한 벽면이동 로봇을 기반으로 다양한 장치를 탑재한 산업현장, 재난재해 현장에서 다양한 기능을 수행하는 로봇의 개발이 가능할 것이라 전망한다.

• Tribology and Lubricants
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• 제24권6호
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• pp.326-331
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• 2008

The contact surfaces between mold and target should be in parallel for a proper imprinting process. However, large size of contacting area makes it difficult for both mating surfaces (mold and target planes) to be in all uniform contact with the expected precision level in terms of thickness and position. This is caused by the waviness of mold and target although it is very small relative to the area scale. The gripping force for both mold and target by the vacuum chuck is other major effect to interrupt the uniform contact, which must be avoided in imprinting mechanism. In this study, the cause of non-conformal contact mechanism between mold and target is investigated with the consideration of deformation due to the vacuum gripping for the size $470{\times}370\;mm^2$ LCD panel.

• 센서학회지
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• 제10권5호
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• pp.292-303
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• 2001

본 연구에서는 수평형 전계 방출 소자를 제작하고 그 특성을 측정하였다. 이를 진공자장 센서에 이용하기 위하여 Lorentz 원리를 응용하여 센서를 설계하고 제작하였다. $POCl_3(10^{20}cm^{-3})$ 도핑된 다결정 실리콘을 전계 방출 소자의 음극 및 양극 재료로 이용하였으며 그 두께는 각각 $2\;{\mu}m$였다. PSG(두께 $2\;{\mu}m$)를 희생층으로 사용하여 최종 단계에서 불산을 이용하여 제거하고 승화건조법을 이용하여 소자의 기판 점착 현상을 방지하였다. 제작된 소자를 유리기판 #1 위에 silver paste로 고정시키고 Cr 전극 패드와 와이어본딩 한 뒤 진공내에서 양극접합공정을 이용하여 소자를 $1.0{\times}10^{-6}\;Torr$에서 진공 실장하였다. 실장 후 게터를 활성화하여 내부진공도를 향상시켰다. 이렇게 패키징된 소자는 두달여 기간 동안 특별한 특성저하 없이 잘 동작되었으며 그 이상의 기간에 대해서는 확인하지 못하였다. 패키징된 자장 센서는 패키징하기 전 진공챔버 내에서 보인 특성치와 별다른 차이 없이 잘 동작되었으며 단지 약간의 전류 감소 현상만이 관찰되었다. 측정된 센서의 감도는 약 3%/T로서 작은 값이었으나 그 가능성을 확인할 수는 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제10권4호
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• pp.29-33
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• 2003

n-형 탄화규소 반도체에 대한 구리금속을 이용하여 오옴성 접촉 구조를 제작하였다. 제작된 구리접촉에 대해 후속열처리 조건과 금속접촉 구조에 따른 재료적, 전기적 성질의 변화를 조사하였다. 금속접촉의 오옴성 성질은 금속박막의 구조 뿐 아니라 열처리조건에 대해서도 크게 좌우됨을 알 수 있었다. 열처리는 급속열처리 장치를 이용한 진공상태 및 환원 분위기에서 2단계 열처리방식을 통하여 시행하였다. 접촉비저항의 측정을 위해 TLM 구조를 만들었으며 면저항 ($R_{s}$), 접합저항 ($R_{c}$), 이동거리 ($L_{T}$), 패드간거리 (d), 전체저항 ($R_{T}$) 값을 구하여 알려진 계산식에 의해 접촉비저항 ($p_{c}$) 값을 추정하였다. 진공보다 환원분위기에서 후속 열처리를 수행한 시편이 양호한 전기적 성질을 가짐을 알 수 있었다. 가장 양호한 결과는 Cu/Si/Cu 구조를 가진 금속접촉 결과이었으며 접촉비저항 ($p_{c}$)은 $1.2\times 10^{-6} \Omega \textrm{cm}^2$의 낮은 값을 얻을 수 있었다. 재료적 성질은 XRD를 이용하여 분석하였고 SiC 계면 상에 구리와 실리콘이 결합한 구리 실리사이드가 형성됨을 알 수 있었다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 추계기술심포지움논문집
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• pp.73-77
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• 2002

n형 SiC를 이용한 오옴성 접합을 알아보고자 Cu/Si/Cu 형태의 접합실험을 실시하였다. 오옴성 접합의 형성을 위하여 Cu/Si/Cu를 증착 하고 열처리를 시행하였다. 열처리는 RTP를 이용한 진공상태의 2-step 방법으로 시행하였다. 접합에 계산을 위하여 TLM구조로, 면 저항(Rs), 접촉저항(Rc), 이동거리(L$_{T}$), 패드간거리(d), 저항(R$_{T}$)값을 구하면 접합비 저항(Pc) 값을 알 수 있다. 이로 인한 결과 값은 접촉저항 값은 2$\Omega$이었고, 이동간 거리는 1$\mu\textrm{m}$이었으며 접합비저항($\rho$c)=1.0x$10^{-6}$ $\Omega$$\textrm{cm}^2$ 값을 얻을 수 있었다. 물리적 변화를 AES 및 XRD를 이용하여 알아보았다. SiC 계면 상에 Cu의 변화로 인한 silicide형성이 이루어짐을 알 수 있었다.있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.476-476
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• 2014

서론: 저 전력 소모를 필요로 하는 무선 센서 네트워크 관련 기술의 급격한 발달과 함께 자체 전력 수급을 위한 진동 에너지 수확 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 다양한 구조와 소재를 압전 외팔보에 적용하여 제안하고 있다. 그 중에서도 진동 기반의 에너지 수확 소자는 주변 환경에서 쉽게 진동을 얻을 수 있고, 높은 에너지 밀도와 제작 방법이 간단하다는 장점을 가지고 있어 많은 분야에 응용 및 적용 가능하다. 기존 연구에서는 2차원적으로 진동 에너지 수확을 위한 휜 구조의 압전 외팔보를 제안 하였다. 휜 구조를 갖는 압전 외팔보는 각각의 짧은 두 개의 평평한 외팔보가 일렬로 연결된 것으로 볼 수 있다. 하나의 짧고 평평한 외팔보는 진동이 가해지면 접선 방향으로 응력이 생겨 최대 휨 모멘텀을 갖게 된다. 그러므로 휜 구조를 갖는 외팔보는 진동이 인가됨에 따라 길이 방향과 수직 방향으로 진동한다. 하지만, 이 구조는 수평 방향으로 가해지는 진동에 대한 에너지를 수확하기에는 한계점을 가진다. 즉, 3축 방향에서 임의의 방향에서 진동 에너지를 수확하기는 어렵다. 본 연구에서는 3축 방향에서 에너지를 효율적으로 수확할 수 있도록 헤어-셀 구조의 압전 외팔보 에너지 수확소자를 제안한다. 제안된 소자는 길이 방향과 수직 방향뿐만 아니라 수평 방향으로도 진동하여 임의의 방향에서 진동 에너지를 수확할 수 있다. 구성 및 공정: 제안하는 소자는 3축 방향에서 임의의 진동을 수확하기 위해서 길이를 길게 늘이고 길이 방향을 따라 휘어지는 구조의 헤어-셀 구조로 제작하였다. 외팔보의 구조는 외팔보의 폭 대비 길이의 비가 충분히 클 때, 추가적인 자유도를 얻을 수 있다. 그러므로 헤어-셀 구조의 에너지 수확 소자는 기본적인 길이 방향, 수직방향 그리고 수평방향에 더불어 추가적으로 뒤틀리는 방향을 통해서 3차원적으로 임의의 주변 진동 에너지를 수확하여 전기적인 에너지로 생성시킬 수 있다. 제작된 소자는 높은 종횡비를 갖는 무게 추($500{\times}15{\times}22{\mu}m3$)와 길이 방향으로 길게 휜 압전 외팔보($1000{\times}15{\times}1.7{\mu}m3$)로 구성되어있다. 공정 과정은 다음과 같다. 먼저, 실리콘 웨이퍼 위에 탄성층을 형성하기 위해 LPCVD SiNx를 $0.8{\mu}m$와 LTO $0.2{\mu}m$를 증착 후, 각각 $0.03{\mu}m$과 $0.12{\mu}m$의 두께를 갖는 Ti와 Pt을 하부 전극으로 스퍼터링한다. 그리고 Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 박막을 $0.35{\mu}m$ 두께로 졸겔법을 이용하여 증착하고 상부 Pt층을 두께 $0.1{\mu}m$로 순차적으로 스퍼터링하여 형성한다. 상/하부 전극은 ICP(Inductively Coupled Plasma)를 이용해 건식 식각으로 패턴을 형성한다. PZT 층과 무게 추 사이의 보호막을 씌우기 위해 $0.2{\mu}m$의 Si3N4 박막이 PECVD 공정법으로 증착되고, RIE로 패턴을 형성된다. Ti/Au ($0.03/0.35{\mu}m$)이 E-beam으로 증착되고 lift-off를 통해서 패턴을 형성함으로써 전극 본딩을 위한 패드를 만든다. 초반에 형성한 실리콘 웨이퍼 위의 SiNx/LTO 층은 RIE로 외팔보 구조를 형성한다. 이후에 진행될 도금 공정을 위해서 희생층으로는 감광액이 사용되고, 씨드층으로는 Ti/Cu ($0.03/0.15{\mu}m$) 박막이 스퍼터링 된다. 도금 형성층을 위해 감광액을 패턴화하고, Ni0.8Fe0.2 ($22{\mu}m$)층으로 도금함으로써 외팔보 끝에 무게 추를 만든다. 마지막으로, 압전 외팔보 소자는 XeF2 식각법을 통해 제작된다. 제작된 소자는 소자의 여러 층 사이의 고유한 응력 차에 의해 휨 변형이 생긴다. 실험 방법 및 측정 결과: 제작된 소자의 성능을 확인하기 위하여 일정한 가속도 50 m/s2로 3축 방향에 따라 입력 주파수를 변화시키면서 출력 전압을 측정하였다. 먼저, 소자의 기본적인 공진 주파수를 얻기 위하여 수직 방향으로 진동을 인가하여 주파수를 변화시켰다. 그 때에 공진 주파수는 116 Hz를 가지며, 최대 출력 전압은 15 mV로 측정되었다. 3축 방향에서 진동 에너지 수확이 가능하다는 것을 확인하기 위하여 제작된 소자를 길이 방향과 수평 방향으로 가진기에 장착한 후, 기본 공진 주파수에서의 출력 전압을 측정하였다. 진동이 길이방향으로 가해졌을 때에는 33 mV, 수평방향으로 진동이 인가되는 경우에는 10 mV의 최대 출력 전압을 갖는다. 제안하는 소자가 수 mV의 적은 전압은 출력해내더라도 소자는 진동이 인가되는 각도에 영향 받지 않고, 3축 방향에서 진동 에너지를 수확하여 전기에너지로 얻을 수 있다. 결론: 제안된 소자는 3축 방향에서 진동 에너지를 수확할 수 있는 에너지 수확 소자를 제안하였다. 외팔보의 구조를 헤어-셀 구조로 길고 휘어지게 제작함으로써 기본적인 길이 방향, 수직방향 그리고 수평방향에 더불어 추가적으로 뒤틀리는 방향에서 출력 전압을 얻을 수 있다. 미소 전력원으로 실용적인 사용을 위해서 무게추가 더 무거워지고, PZT 박막이 더 두꺼워진다면 소자의 성능이 향상되어 높은 출력 전압을 얻을 수 있을 것이라 기대한다.