Electromigration은 인가된 전계하에서 발생하는 전자풍력에 의한 금속 이온의 현 상이며, 반도체 디바이스의 주요 결함 원인으로 보고되어 왔다. 선폭 1$mu extrm{m}$의 Al-1%Si 금속 박막전도체에 대한 electromigration 수명 실험을 위해 인가된 d.c. 전류밀도는 10MA/cm2 이었고, electromigration에 대한 활성화 에너지 측정을 위한 분위기 온도는 $80^{\circ}C$, 10$0^{\circ}C$ 그리고 $120^{\circ}C$이었다. 평균수명 및 신뢰성에 대한 보호 절연막 효과를 위해 두께 3000 $\AA$의 SiO2 산화막을 sputtering 진공증착기를 사용하여 Al-1%Si 금속 박막 전도체 위에 증착하였 다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. Al-1%Si 금속 박막 전도체의 electromigration에 대한 활성화 에너지값은 0.75eV이었고 온도가 증가함에 따라 Al-1%Si의 수명은 감소하였고 신 뢰성은 향상되었다. SiO2 보호막은 electromigration에 대한 저항성을 크게 함으로써 평균수 명을 향상시켰으며, electromigration failure는 lognormal failure distribution은 갖는 것으로 나타났다.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제22권1호
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pp.89-97
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2011
본 연구에서는 Buckley와 James의 방법을 이용하여 중도절단된 자료를 보완한 조건부생존함수 추정량으로부터 조건부평균잔여수명함수를 추정하는 방법을 제안하고, 모의실험을 통하여 제안된 방법의 효율성을 평가하였다. 모의실험 결과 비례위험모형이 아닌 경우 제안된 방법으로 추정한 조건부 평균잔여수명함수의 평균제곱오차가 Cox모형이나 Beran의 비모수적 방법을 이용하여 구한 추정치의 평균제곱오차보다 작게 나타났으며, 비례위험모형인 경우에는 제안된 방법으로 추정한 결과들이 Cox 모형을 이용하여 얻은 결과들과 비슷하게 나타났다. 또한 K대학교병원 외과에서 위암 수술을 받은 1,192명의 환자 자료를 이용하여 제안된 방법의 임상적 적용의 적절성을 평가하였다.
절연보호막에 따른 AI-1%Si 박막배선의 평균수명(MTF, Mean-Time-to-Failure) 및 electromigration에 대한 저항성, 즉 활성화에너지(Q)변화 등을 측정 비교하였다. 박막배선은 $5000\AA$두께로 열산화막 처리된 p-Si(100)기판위에 $7000\AA$의 AI-1%Si을 증착한 후 photolithography 공정으로 형성시켰다. Electromigration test를 위한 박막배선은 $3\mu$m의 폭과 $400\mu$m, $1600\mu$m의 두 가지 길이를 가지며 절연보호막 효과를 알아보기 위해 그 위에 $3000\AA$의 두께로 SiO2, PSG, Si3N4등 절연보호막을 APCVD 및 PECVD를 이용하여 각각 증착시켰다. 가속화 실험을 위해 인가된 전류밀도는 4.5X106A/cm2이었고 180, 210, $240^{\circ}C$온도에서 d.c. 인가 후의 저항변화를 측정하여 평균수명을 구한 후 Black 방정식을 이용하여 활성화에너지를 측정하였다. AI-1%Si 박막배선에서 electromigration에 대한 활성화에너지값은 $400\mu$m길이의 경우 0.44eV(nonpassivated), 0.45eV(Si3N4 passivated), 0.50 eV(PSG passivated), 그리고 0.66 eV(SiO2 passivated)로 각각 측정되었다. $1600\mu$m 길이의 AI-1%Si 박막배선 실험에서도 같은 절연보호막 효과가 관찰되었다. 따라서 SiO2, PSG, Si3N4등 절연보호막은 AI-1%Si 박막배선에서의 electromigration에 대한 저항력을 높여 결함방지효과를 보이며 수명을 향상시킨다. SiO2의 절연보호막의 경우가 AI-1%Si 박막배선의 electromigration에 대한 가장 강한 저항력을 보이며 평균수명도 높게 나타났다.
일반적으로 베이비붐 세대는 국가의 사회, 경제적 발전에 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있고, 이는 우리나라도 마찬가지로 경제성장에 있어 베이비붐 세대의 역할을 제외할 수 없다는 것을 의미한다. 우리나라 베이비붐 세대의 은퇴시기가 가까운 미래에 도래할 것이고, 이는 심각한 사회문제인 저출산 문제와 맞물려서 이들에 대한 노후 복지문제 또한 중요한 문제로 부각되고 있다. 이러한 문제들을 대비하기 위한 많은 정책들을 개발하는데 있어 통계청에서 작성하는 장래인구추계와 평균수명 예측결과들은 가장 근본이 되는 자료일 것이다. 본 논문에서는 통계청에서 제공하는 우리나라 사망관련 자료 및 인구 자료를 검토하고, 통계청과 선행 연구결과에서 제시한 예측평균수명을 비교하여 평균수명 증가에 미치는 베이비붐 세대의 영향력을 분석하였다. 그리고 최근 연구에서 전망한 사망률을 바탕으로 미래의 인구를 제시하였고, 이와 더불어 베이비붐 세대의 인구규모 변화를 전망하였다. 연구 결과로서 통계청의 예측결과와 본 연구결과의 비교가 제시되었다.
신뢰성이란 "부품이나 시스템이 주어진 환경에서 고장 없이 일정기간 동안 요구기능을 수행하는 특성"으로서, 신뢰성 기술수준은 선진국과 후진국의 기술경쟁력을 비교하는 주요 척도중 하나로 인식되고 있다. 이에 신뢰성의 역사적 배경과 가속시험의 개념을 살펴보고, 가속수명시험을 통해 항공기용 시동/발전기의 수명을 확인하고, 안전성을 평가한다.
봄철 보리와 둑새풀에 대한 애멸구, 끝동매미충의 기주선택성을 검토하기 위해 실태시험을 실시하여 아래와 같은 결과를 얻었다. 1. 애멸구 약충은 둑새풀이나 벼에 비하여 보리에 대한 식이선호성이 현저히 높고 둑새풀과 벼사이에는 별 차이없이 식이선호성이 낮았다. 끝동매미충 약충은 벼 보다는 독새풀에 대한 식이선호성이 현저히 높었다. 2. 보리, 둑새풀 및 벼에 대한 애멸구의 산란선호성은 기주식물간에 차이가 없었고 끝동매미충은 벼에 비하여 보리와 둑새풀에 대한 산란선호성이 현저히 낮았다. 3. 애멸구는 보리에서 약충의 발육이 빠르고 우화율이 높았으나 둑새풀에서는 발육이 늦고 우화율이 크게 낮았다. 끝동매미충은 보리에서는 약충기 사충율이 $100%$로서 한마디리로 우화하지 못하였으며 둑새풀은 벼에 비하여 우화율이 크게 낮았다. 4. 보리에서 사육한 애멸구 성충의 평균수명과 평균산란수는 각각 32일 182개인데 비하여 둑새풀에서 사육한 것은 성충의 수명이 9일이었고 산란수는 불과 13개이었다. 둑새풀에서 사육한 끝동매층은 성충의 평균 수명은 15일, 평균산란수는 24일기이었다. 5. 벼 진흥의 유묘에서 얻어진 애멸구, 끝동매미충 성충을 보리와 둑새풀에 옮겼을 때 애멸구의 평균수명은 보리에서 27일, 둑새풀에서 9일이었으며 끝동매미층의 평균수명은 보리에서 8일, 둑새풀에서 12일이었다. 6. 월동 애멸구, 끝동매미충의 증식 가능 여부면에서 볼 때 애멸구는 보리를 좋은 기주식물로서 선택하나 독새풀은 그렇지 않으며 보리는 끝동매미충의 기주식물로서 그 가치가 낮아 세대의 증식이 크게 이루어지지는 않을 것 같다.
본 논문은 베타분포의 특수형태인 미니맥스(Minimax distribution)를 수명분포를 따르고 유한고장수를 가진 비동질적인 포아송 과정에 기초한 소프트웨어의 신뢰성 모형에 대한 형상모수의 특성과 유용성에 대하여 비교 논의 되었다. 그 결과 평균제곱오차는 미니맥스 수명분포의 형상모수가 1인 경우가 1보다 작은 경우와 큰 경우에 비해 상대적으로 가장 작고 또한 형상모수가 1인 경우가 결정계수도 높은 성향으로 나타나기 때문에 형상모수가 1인 경우가 효율적 모형으로 판단된다. 본 연구에서 평균제곱오차는 미니맥스 수명분포의 형상모수를 적용할 경우에 소프트웨어 신뢰성에 대한 고장유형을 인지하기 위하여 평균제곱오차와 결정계수, 신뢰구간을 사용하면 소프트웨어 고장 특성을 파악하는데 기본지침으로 사용 할 수 있으리라 사료된다. 제안된 모형의 결정계수 값이 95%이상 추정되어 비교적 소프트웨어 신뢰성 분야에서 유용성이 있는 모형임을 확인 할 수 있었다. 이 연구를 통하여 소프트웨어 설계 및 사용자들은 수명분포의 특징을 반영한 형상모수를 적용할 경우에 소프트웨어 신뢰성에 대한 고장유형을 인지하기 위하여 평균제곱오차와 결정계수, 신뢰구간을 사용하면 소프트웨어 고장특성을 파악하는데 기본지침으로 사용 할 수 있으리라 사료된다.
설계단계의 풍력발전시스템 하중계산은 20년이 넘는 시스템 수명과 효율을 결정하는 중요한 부분이다. 일반적인 규정서 기반의 설계하중 계산은 실제 풍황 조건인 발전기 상호 간섭, 설치 지형의 특성 등을 상세히 묘사하기 어렵다. 풍력발전기 설계 단계에서 검토된 평균풍속 또는 난류강도 등이 규정(IEC, GL 등)을 만족한다 하더라도 설계값과 실제값은 서로 다른 결과를 나타낼 수 있다. 본 연구에서는 기 설계된 풍력발전기가 최적 효율을 낼 수 있는 풍력단지의 풍황 특성(평균풍속과 난류강도 등)의 범위를 보다 정확하게 제시하여 설치되는 풍력발전기의 수명과 효율을 높이는 방법을 연구하였다. 이를 위하여 당사의 2MW급 IEC Class II-A로 설계된 직접 구동형 풍력발전기에 대해, 다양한 평균 풍속(7m/s~10m/s)과 난류강도(14%~20%)를 고려한 하중 계산을 수행하였다. 하중 분석을 통해 실제 풍황 조건에 따른 극한하중 산출 및 피로수명의 민감도를 검토하여 풍력발전기 운용의 풍속과 난류강도의 최적범위 제시하여 발전단지 설계에 활용할 수 있도록 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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