• Title/Summary/Keyword: 파괴메커니즘

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Failure Mechanism of $RuO_2$ Thick Film Power Resistor ($RuO_2$ 후막 전력 저항기의 고장 메커니즘)

  • Choi, Sung-Soon;Lee, Kwan-Hoon
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.311-312
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    • 2008
  • $RuO_2$ 계열의 후막재료를 사용한 저항의 신뢰성시험을 실시하고 주요 고장 메커니즘을 확인하였다. 사용된 소자의 기판은 AlN 세라믹 기판이며, 후막재료로 $RuO_2$ paste를 프린팅하고 소결시킨 구조의 고주파용 저항(RF Termination)이다. 주요 고장 메커니즘은 후막(Thick Film)의 특성변화, 기판의 특성변화, 전극-후막 간의 접촉특성변화, Trimming 부위의 열화, 열팽창계수 차이에 의한 기계적 파손 등으로 알려져 있으며, 본 실험에서는 고장모드 분석을 위해 과부하시험, 고온동작시험 등을 포함한 신뢰성 환경시험과 수명시험을 실시하였다. 각 시험 결과 수명시험 후 전극-후막 간의 접합부 파괴가 관찰되었고, 열충격 시험 결과 후막의 crack이 관찰되었다.

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Monitoring Technique using Acoustic Emission and Microseismic Event (AE와 MS 이벤트를 이용한 계측기술)

  • Cheon, Dae-Sung;Jung, Yong-Bok;Park, Chul-Whan;Synn, Joong-Ho;Park, Eui-Seob
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.18 no.1
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    • pp.1-9
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    • 2008
  • Acoustic emission (AE) and Microseimsic (MS) activities are law-energy seismic events associated with a sudden inelastic deformation such as the sudden movement of existing fractures, the generation of new fractures or the propagation of fractures. These events rapidly increase before major failure and happen within a given rock volume and radiate detectable seismic waves. The main difference between AE and MS signals is that the seismic motion frequencies of AE signals are higher than those of MS signals. As the failure of geotechnical structures usually happens as a high velocity and small displacement, it is nat easy ta determine the precursor and initiation stress level of failure in displacement detection method. To overcame this problem, AE/MS techniques far detection of structure failure and damage have recently adapt in civil engineering. This study deal with the basic theory of AE/MS and state of arts in monitoring technique using AE/MS.

Numerical Study of Lightweight FRP Bridge Deck System Induced by Thermal Stress by Fire (화재 발생 시 열응력에 의한 복합재료 교량 시스템의 거동에 관한 연구)

  • Jung, Woo-Young;Park , Hee-Kwang;Park , Moon-Ho;Lee , Hyung-Kil
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.10 no.5
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    • pp.211-217
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    • 2006
  • This analysis evaluated small and large temperature gradient effects on the FRP deck considering lightweight of FRP deck and ply orientations at the interface between steel girders and FRP deck. Finally, the analytical results shows the possible failure mechanism of FRP deck under various temperature changes and its corresponding index is suddenly varied depending on the rapid change of temperature on the deck plate.

Characterization of the mechanical and micro-fracture properties of material for ME the resonance frequency (공진주파수 분석을 통한 MEMS용 Si 소재의 기계적 물성 및 미세파손 분석 기법)

  • Kim, Jae-Sug;Lee, Se-Ho;Kwon, Dong-Il
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2000.11c
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    • pp.575-577
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    • 2000
  • (100) single crystal Si은 좋은 anisotropy etching 성질과 기계적 강도를 가지고 있어 MEMS 구조용 소재로 사용되고 있다. (100) Si의 신뢰성 평가를 위하여 필요한 탄성계수를 측정하고 반복동작에 의한 응력에 의한 파손특성을 평가하기 위하여 micromachining을 통해 resonator를 제작하였다. Resonator의 공진주파수를 분석함으로써 탄성계수를 추하고자 하였으며 반복응력에 대한 파괴특성을 평가하기 위하여 공진 상태에서 파괴가 일어날 때까지의 사이를 수를 측정함으로써 반복음력에 대한 Si의 피로특성을 평가하고자 하였다. 실험 결과 (100) Si의 <110> 방향으로의 탄성 개수를 측정할 수 있었으며 Si의 미세파손의 응력에 대한 의존성을 평가할 수 있었다. 평가결과 Si의 미세파손 메커니즘은 억제된 균열의 진전에 의한 subcritical crack에 의한 피로파괴 현상보다는 과도한 스트레스에 의한 순간적인 균열전파에 의해 지배됨을 관찰할 수 있었다.

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Increase of Breakdown Strength by additives at Semi-conductive layer in XLPE POWER Cable (첨가제 확산법을 통한 초고압 XLPE 케이블의 절연 성능 향상)

  • Shim, Sung-Ik;Lee, Sang-Jin;Cho, Dae-Hee;Lee, In-Ho
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.07c
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    • pp.1968-1970
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    • 2005
  • 송전 용량 증대 및 초고압 케이블 컴펙트화를 위해, 최근 고내력 케이블에 관한 연구가 전세계적으로 활발히 진행되고 있으며, 이러한 추세에 대응코자 당사에서는 고내력 케이블 개발에 있어서 첨가제 투입에 따른 절연 능력 향상에 관한 연구를 진행하여왔다. 본 연구에서는 케이블 절연 능력 향상을 위하여 반도전 컴파운드에 첨가제를 투입하여 반도전과 절연의 계면 특성을 향상시킴으로 절연체의 절연파괴능력 향상시키고자 하였으며, 계면 특성의 향상은 절연 파괴능력 향상으로 이어짐을 확인 할 수 있었다. 또한 상기의 연구결과에 따라 제조된 케이블은 기존 케이블과 비교하였을 때 매우 우수한 절연파괴 특성을 나타냄을 확인하였으며, 그 결과 절연 두께를 비약적으로 감소시킬 수 있었다. 본 논문은 상기 절연 성능 향상에 관한 메커니즘 및 IEC 62067에 따라 진행된 초고압 XLPE 케이블의 type test 결과를 중심으로 기술하였다.

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Shear Strength Evaluation of Steel Fiber Reinforced Concrete Coupling Beams with Conventional Reinforcements Details (일반 철근 배근 상세를 갖는 강섬유 보강 콘크리트 연결보의 전단강도 평가)

  • Seong-Hwi Song;Dong-Hee Son;Baek-Il Bae;Chang-Sik Choi
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.27 no.1
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    • pp.37-45
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    • 2023
  • The purpose of this study is to prevent diagonal tension failure of existing conventional coupling beams, increase the shear strength of conventional coupling beams, and quantitatively evaluate the increase. Steel fibers can improve shear strength and partially change the failure mechanism, but this is the result of research on general RC beams and columns, and research on the shear strength enhancement of conventional coupling beams for steel fiber reinforced concrete is still lacking. Therefore, in order to confirm the increased shear strength caused by steel fiber and the resulting change in failure mechanism, three specimens were fabricated with the steel fiber volume fraction as a variable (0%, 1%, 2%) and repeated loading experiments were performed. As a result, the shear strength of the specimens reinforced with steel fibers (1%, 2%) increased as the shear resistance contribution of concrete increased after the maximum strength was developed compared to the specimens without it (0%).

Crack Growth and Debonding Behaviors of the Pre-cracked RC Beams Repaired with Carbon Fiber Sheets (사전균열로 손상된 RC 보의 탄소섬유시트 보수 후의 균열성장 및 박락거동)

  • Kim, Chung Ho;Ko, Sin Woong
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.10 no.5
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    • pp.121-129
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    • 2006
  • This study look into the mechanisms of growth and magnification of the cracks and delamination in the pre-cracked RC beams repaired with carbon fiber sheets. The experimental parameters were loading type, loading speed and crack. In the experiments, it was confirmed that a failure of beams began with development and propagation of the stepped delamination in the below the loading point due to the rapid change of shear force, but mechanisms of the failure were not influenced with loading type, loading speed and pre-cracks. Particularly, in the case of beams having the pre-cracks, growth of crack concentrated at the special crack below the loading point and led to failure of the beam by delamination due to magnification of crack.

Tracking Propagation Mechanism on the Surface of Polyvinyl-Chloride-Sheathed Flat Cord based on Electric Field Analysis and Gas Discharge Physics (전계해석과 기체방전 이론을 기반으로 한 Polyvinyl-Chloride-Sheathed Flat Cord 표면의 트래킹 진전 메커니즘)

  • Lim, Dong-Young;Park, Herie;Jee, Seung-Wook
    • Fire Science and Engineering
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    • v.33 no.2
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    • pp.30-38
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    • 2019
  • Tracking, which is one of the main causes of electrical fires, is perceived as a physical phenomenon of electrical discharge. Hence tracking should be explained based on electric field analysis, conduction path by electron generation, and gas discharge physics. However, few papers have considered these details. This paper proposes a tracking mechanism including their effects on tracking progress. In order to prove this mechanism, a tracking experiment, an electric field analysis for the carbonization evolution model, and an explanation of the tracking process by gas discharge physics were conducted. From the tracking experiment, the current waveforms were measured at each stage of the tracking progress from corona discharge to tracking breakdown. The electric field analysis was carried out in order to determine the electric field on the surface of a dry-band and the high electric field region for electron generation during the generation and progress of carbonization. In this paper, the proposed tracking mechanism consisted of six stages including electron avalanche by corona discharge, accumulation of positive ions, expansion of electron avalanche, secondary electron emission avalanche, streamer, and tracking by conductive path. The pulse current waveforms measured in the tracking experiment can be explained by the proposed tracking mechanism. The results of this study will be used as the technical data to detect tracking phenomenon, which is the cause of electric fire, and to improve the proof tracking index.

Multi-scale Simulation Approach on Lithiation of Silicon Electrodes

  • Jeong, Hyeon;Ju, Jae-Yong;Jo, Jun-Hyeong;Lee, Gwang-Ryeol;Han, Sang-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.186.2-186.2
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    • 2014
  • 최근 친환경 에너지에 대한 관심이 증폭되면서 리튬이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 음극(anode) 물질의 경우 기존의 흑연(graphite)보다 이론적 용량이 약 10배 이상 높은 실리콘(Silicon)에 대한 관심이 매우 높다. 하지만 Si의 경우 리튬 충전거동 시 400% 이상의 부피팽창으로 몇 번의 충전/방전 싸이클(cycle)에 전극이 파괴되는 문제점을 지니고 있다. 이를 극복하기 위해 Si 나노선이 고려되고 있다. 우수한 전극특성을 갖는 Si 소재를 개발하기 위해서는 원자단위에서 Si 나노선의 리튬 충전 메커니즘을 살펴보는 것이 매우 중요하다. 하지만 기존의 시뮬레이션 기법으로는 Si 나노선의 볼륨팽창에 관한 메커니즘과 리튬 충전과정에서의 상변화(결정질에서 비정질) 과정을 설명하기는 기술적으로 매우 힘들다. 고전적인 분자동역학 방법의 경우 실제 나노스케일을 고려할 수 있지만, empirical potential로는 원자들간의 화학반응을 제대로 묘사할 수 없다. 한편 양자역학에 기반을 둔 제일원리방법의 경우 계산의 복잡성으로 현재의 컴퓨터 환경에서는 나노스케일에서 원자들의 동역학적인 거동을 연구하기 매우 힘들다. 우리는 이러한 문제를 해결하기 위해 실제 나노스케일에서 원자간 화학반응을 예측할 수 있는 Si-Li 시스템의 Reactive force field를 개발하였고, 분자동역학 계산방법을 이용하여 Si 나노선의 Li 충전 메커니즘을 규명하였다.

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