• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.303-306
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• 2005

Two composites of five plies of STS/Al/Al/Al/STS and STS/Al/STS/Al/STS were produced by roll-cladding at $350^{\circ}C$ from ferritic stainless steel (STS) and aluminum (Al) sheets. In order to analyze the strain states during roll-cladding, the evolution of textures at different through-thickness positions in the roll-clad composites was investigated. Simulations with the finite element method (FEM) disclosed that a strain state which was similar to that of normal rolling with a high friction between roll surface and Al sample led to the formation of texture gradients in the Al sheets in the STS/Al/Al/Al/STS composite. Differences in the material velocity of STS and Al in the rolling direction gave rise to the formation of the shear texture in the Al sheets in the STS/Al/STS/Al/STS composite.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제46권2호
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• pp.169-182
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• 2014

High-performance research reactors require fuel that operates at high specific power to high fission density, but at relatively low temperatures. Research reactor fuels are designed for efficient heat rejection, and are composed of assemblies of thin-plates clad in aluminum alloy. The development of low-enriched fuels to replace high-enriched fuels for these reactors requires a substantially increased uranium density in the fuel to offset the decrease in enrichment. Very few fuel phases have been identified that have the required combination of very-high uranium density and stable fuel behavior at high burnup. U-Mo alloys represent the best known tradeoff in these properties. Testing of aluminum matrix U-Mo aluminum matrix dispersion fuel revealed a pattern of breakaway swelling behavior at intermediate burnup, related to the formation of a molybdenum stabilized high aluminum intermetallic phase that forms during irradiation. In the case of monolithic fuel, this issue was addressed by eliminating, as much as possible, the interfacial area between U-Mo and aluminum. Based on scoping irradiation test data, a fuel plate system composed of solid U-10Mo fuel meat, a zirconium diffusion barrier, and Al6061 cladding was selected for development. Developmental testing of this fuel system indicates that it meets core criteria for fuel qualification, including stable and predictable swelling behavior, mechanical integrity to high burnup, and geometric stability. In addition, the fuel exhibits robust behavior during power-cooling mismatch events under irradiation at high power.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권4호
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• pp.69-74
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• 2010

알루미늄 양극산화(aluminum anodization)의 선택적인 적용을 통하여 DRAM 소자를 위한 새로운 패키지 기판을 제작하였다. 에폭시 계열의 코어(core)와 구리의 적층 형태로 제작되는 일반적인 패키지 기판과는 달리 제안된 패키지 기판은 아래층 알루미늄(aluminum), 중간층 알루미나(alumina, $Al_2O_3$) 그리고 위층 구리(copper)로 구성된다. 알루미늄 기판에 양극산화 공정을 수행함으로써 두꺼운 알루미나를 얻을 수 있으며 이를 패키지 기판의 유전체로 사용할 수 있다. 알루미나층 위에 구리 패턴을 배치함으로써 새로운 2층 금속 구조의 패키지 기판을 완성하게 된다. 또한 알루미늄 양극산화를 선택적인 영역에만 적용하여 내부가 완전히 채워져 있는 비아(via) 구조를 구현할 수 있다. 패키지 설계 시에 비아 인 패드(via in pad) 구조를 적용하여 본딩 패드(bonding pad) 및 볼 패드(ball pad) 상에 비아를 배치하였다. 상기 비아 인 패드 배치 및 2층 금속 구조로 인해 패키지 기판의 배선 설계가 보다 수월해지고 설계 자유도가 향상된다. 새로운 패키지 기판의 주요 설계인자를 분석하고 최적화하기 위하여 테스트 패턴의 2차원 전자기장 시뮬레이션 및 S-파라미터 측정을 진행하였다. 이러한 설계인자를 바탕으로 모든 신호 배선은 우수한 신호 전송을 얻기 위해서 $50{\Omega}$의 특성 임피던스를 가지는 coplanar waveguide(CPW) 및 microstrip 기반의 전송선 구조로 설계되었다. 본 논문에서는 패키지 기판 구조, 설계 방식, 제작 공정 및 측정 등을 포함하여 양극산화 알루미늄 패키지 기판의 특성과 성능을 분석하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권4호
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• pp.95-100
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• 2010

LED (Light Emitting Diode)는 인가된 에너지 대비 15%가 빛으로, 나머지 85%가 열로 변환되는 것은 이미 잘 알려져 있다. 최근 LED칩 용량이 증가함에 따라서 LED칩으로부터 방출되는 열은 더욱 증가하게 되고 이는 LED 제품의 성능저하와 수명단축에 직접적인 영향을 미친다. 따라서, 산업계에서는 고출력 LED 칩에서 발생하는 열을 제어하기 위해 제품설계구조 연구가 진행 중에 있으며 또한, 부가적으로, 기존의 알루미늄, 접착제 및 구리를 사용하는 MCL(Metal Clad Laminate)구조에서 저가형 FR4 및 구리를 사용하는 CCL (Copper Clad Laminate)로 변경하여 원가절감을 하고자 하는 대체 소재연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 저가형 CCL에 열방출 극대화를 위하여 열비아(thermal via)를 디자인별로 형성한 후 1 W급 LED 칩을 실장하여 열저항(thermal resistance) 변화를 분석하였으며, 최적의 열방출을 위한 열비아 구조를 제안하고자 하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.280-286
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• 2006

As a way to expand electric capacity in conductor with electric power demand, STACIR/AW (Super Thermal-resistant Aluminum-alloy Conductors Aluminum-clad Invar-Reinforced) conductor which has high electric current and heat resistance characteristics have been developed. STACIR/AW power line is mechanical composite wire composed of steel cores for dip control and aluminum conductors for sending electric current. Recently, to ensure stable operation and prediction of wire life span of STACIR/AW conductor, a heat property of STACIR/AW conductor have been investigated. In the present work, a change of essential property with long term-heat exposure of STACIR/AW conductor and its structure material, INVAR wire and Al conductor, have been investigated. INVAR/AW is approximately $3.2\;{\mu}m/m^{\circ}C$. thermal expansion coefficient of INVAR/AW wire increases with time of heat exposure. the thermal expansion coefficient of INVAR/AW is markedly influenced by heat and mechanical treatment. creep rate(0.242) of STACIR/AW $410\;mm^2$ conductor at room temperature is much higher than that(0.022) at $210\;^{\circ}C$ STACIR/AW $410\;mm^2$ conductor has minimum creep rate at operating temperature. To lower creep rate with increase temperature is more unique characteristics in STACIR/AW. It is expected that STACIR/AW turned its tension to INVAR/AW at the transition temperature. at room temperature, the tension apportionment of INVAR/AW in STACIR/AW is about $50\;\%$. but whole tension of STACIR/AW is placed on the INVAR/AW alone of core metal above transition temperature.

• 소성∙가공
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• 제20권3호
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• pp.257-264
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• 2011

Multilayer(clad) sheets, composed of two or more materials with different properties, are fabricated using the roll-bonding process. A good formability is an essential property for a multilayered sheet in order to manufacture parts by plastic deformation. In this study, the influences of temperature and strain rate on the plastic properties of stainless steel-aluminum-magnesium multilayered(STS-Al-Mg) sheets were investigated. Tensile tests were performed at various temperatures and strain rates on the multilayered sheet and on each separate layer. Fracture of the multilayered sheet was observed to be temperature-dependent. At the base temperature of $200^{\circ}C$, all materials fractured simultaneously. At lower temperatures, the Mg alloy sheet fractured earlier than the other materials. Conversely, the other materials fractured earlier than the Mg alloy sheet at higher temperatures. The uniform and total elongations of the multilayered sheet were observed to be higher than that of each material at a temperature of $250^{\circ}C$. Larger uniform elongations were obtained for higher strain rates at constant temperature. The same trend was observed for the Mg alloy sheet, which exhibited the lowest elongation among the three materials. The tensile strengths and elongations of the single layer sheets were compared to those of the multilayer material. The strength of the multilayered sheet was successfully calculated by the rule of mixture from the values of each single layer. However, no simple correlation between the elongation of each layer and that of the multilayer was obtained.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.1258-1261
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• 2004

ACSR전력선의 송전용량 증가를 위해 개발된 증용량저이도 송전선인 STACBUAW(Super Thermal-resistant Aluminum alloy Conductors, aluminum-clad Invar-Reinforced)전선은 초내열 Al도체 및 인바강선의 사용으로 비교적 고온에서의 안정적 운전이 가능하다. 그러나 고온 환경에서 장시간 노출된 STACIR/AW전선의 안정적 관리를 위해서는, 열화 된 STACIR/AW 전선의 인장강도, 각 구성소재의 탄성 계수, 비틀림 계수 둥과 같은 기계적 물성이 장기 운전 모의를 위해 설정된 열화온도, 열화시간 등에 대해 종합적으로 평가될 필요가 있다. 또한 크립 등과 같이 고온응력 부하상태에서의 변형거동과 탄성계수 및 선 팽창계수의 온도의존성 등은 전선의 이도관리와 예측을 위해서도 명확히 규명되어야할 중요한 관리 인자이다. 그러나 현재까지는 이들에 대해 수행한 어떠한 연구결과들도 보고 되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 STACIR/AW $410mm^2$ 송전선을 장시간 운전의 모의를 위해 가속열화 시키고 가속열화에 따른 STACIR/AW전선 및 그 구성소재의 강도, 비틀림 특성의 변화를 조사하여 장시간 운전에 따른 STACIR/AW전선의 안정성을 평가하여 보고하고자 하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.69-73
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• 2005

ACSR전력선의 송전용량 증가를 위해 개발된 중용량저이도 송전선인 STACIR/AW(Super Thermal-resistant Aluminum alloy Conductors, aluminum-clad Invar-Reinforced)전선은 초내열 Al도체 및 인바강선의 사용으로 비교적 고온에서의 안정적 운전이 가능하다. 그러나 고온 환경에서 장시간 노출된 STAClR/AW전선의 안정적 관리를 위해서는, 열화 된 STACIR/AW 전선의 인장강도, 각 구성소재의 탄성계수, 비틀림 계수 등과 같은 기계적 물성이 장기 운전 모의를 위해 선정된 열화온도, 열화시간 등에 대해 종합적으로 평가될 필요가 있다. 또한 크립 등과 같이 고온응력 부하상태에서의 변형거동과 탄성계수 및 선팽창계수의 온도의존성 등은 전선의 이도관리와 예측을 위해서도 명확히 규명되어야할 중요한 관리 인자이다. 그러나 현재까지는 이들에 대해 수행한 어떠한 연구결과들도 보고 되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 STACIR/AW $410mm^2$ 송전선을 장시간 운전의 모의를 위해 가속열화 시키고 가속열화에 따른 STACIR/AW 전선 및 그 구성소재의 강도, 비틀림 특성의 변화를 조사하여 장시간 운전에 따른 STACIR/AW전선의 안정성을 평가하여 보고하고자 하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.1274-1277
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• 2004

최근 에너지 소비구조의 선진화에 따라 전력수요는 매년 10%이상 증가하고 있지만 철탑부지확보 및 환경 문제 둥에 의해 신규 송전선의 건설은 점차 어려워지고 있다. 이에 대한 대책으로 철탑의 교체 없이 송전선의 전류용량간 증가시키는 방안이 우선적으로 고려되어 적용되고 있다. 이미 국내에서도 기존 송전선인 ACSR 전선을 중용량 저이도의 특성을 가진 STACIR/AW(Super Thermal-resistant Aluminum alloy Conductors, aluminum-clad Invar-Reinforced)송전선으로 교체하여 전력 수송량을 증가시키고 있다. STACIR/AW전선은 도체의 내열성을 향상시켜 연속허용온도$(210^{\circ}C)$를 높임으로 전류용량을 증가시키고, ACSR에 사용되는 강심재료인 고탄소강선을 선팽창계수가 낮은 인바강선(INVAR)으로 대체함으로 고온환경에 따른 이도증가를 방지하고 있다. 그러나 STACIR/AW 송전선은 ACSR 송전선에 비하여 연속허용온도가 높고 경간의 거리가 멀기 때문에 열화에 의한 피로특성의 변화 가능성이 높다. 따라서 본 연구에서는 증용량저이도전선의 강심소재인 INVAR/AW강선을 소정의 온도에서 경년 열화하고, 열화시간에 따른 강도와 피로특성의 변화를 조사하여, STACIR/AW전선의 안정적 운전을 위한 재료물성적 관리인자를 도출하고자 하였다.

• 한국재료학회지
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• 제32권3호
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• pp.161-167
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• 2022

A cold roll-bonding process is applied to fabricate an AA6061/AA5052/AA6061/AA5052 layered sheet. Two AA6061 and one AA5052 sheets of 2mm thickness, 40mm width and 300mm length are alternately stacked, then reduced to a thickness of 2.0 mm by multi-pass cold rolling after surface treatment such as degreasing and wire brushing. The rolling is performed at ambient temperature without lubricant using a 2-high mill with a roll diameter of 400 mm at a rolling speed of 6.0 m/sec. The roll-bonded AA6061/AA5052/AA6061/AA5052 layered sheet is then hardened by natural aging (T4) and artificial aging (T6) treatments. The microstructure of the as-roll bonded and the age-hardened Al sheets was revealed by SEM observation; the mechanical properties were investigated by tensile testing and hardness testing. After T4 and T6 aging treatment, the specimens had a recrystallization structure consisting of coarse equiaxed grains in both AA5052 and AA6061 regions. The as-roll-bonded specimen showed a clad structure in which the hardness of AA5052 regions was higher than that of AA6061 regions. However, after T4 and T6 aging treatment, specimens exhibited different structures, with hardness of AA6061 regions higher than that of AA5052 regions. Strengths of T6 and T4 age-treated specimens were found to increase by 1.55 and 1.36 times, respectively, compared to the value of the starting material.