Through-Silicon Via (TSV) 기술은 3차원 적층 패키징를 위한 핵심 기술로서 큰 관심을 받고 있다. 그러나 TSV 기술은 아직 다양한 공정상의 문제와 신뢰성 문제를 해결해야 하는 난제가 남아 있다. 특히 구리 비아(via)와 실리콘 기판의 큰 열팽창계수의 차이로 인한 열응력은 계면 박리, 크랙 발생, 구리 protrusion 등 다양한 신뢰성 문제를 발생시킨다. 본 연구에서는 구리 TSV 구조의 열응력을 수치해석을 이용하여 분석하였으며, 3차원 TSV 비아와 실리콘 기판의 응력 및 변형을 해석하였다. 비아의 크기, 비아와 비아 사이의 간격 및 비아의 밀도가 TSV 구조의 응력에 미치는 영향을 분석하였으며, 또한 어닐링(annealing) 온도 및 비아의 크기가 구리 protrusion에 미치는 영향을 관찰하였다. 구리 TSV 구조의 신뢰성을 향상시키기 위해서는 적절한 비아와 비아 사이의 간격을 유지한 상태에서, 비아의 크기 및 비아의 밀도는 작아야 한다. 또한 구리 protrusion을 감소시키기 위해서는 비아의 크기 및 어닐링 공정과 같은 공정의 온도를 낮추어야 한다. 본 연구의 결과는 TSV 구조의 열응력과 관련된 신뢰성 이슈를 이해하고, TSV 구조의 설계 가이드라인을 제공하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.
YBCO film was synthesized by using a new approach to the TFA-MOD method. In the fabrication process, $Y_2Ba_1Cu_1O_x\;and\;Ba_3Cu_5O_8$ powders were used as precursors (the so called '211 process'), instead of Y-, Ba-, and Cu-based acetates, and dissolved in trifluoroacetic acid followed by calcining and firing heat treatment. Consequently, we successfully fabricated YBCO film and evaluated the phase formation, texture evolution, and critical properties as a function of the calcining and firing temperature and humidity, in order to explore its possible application in coated conductor fabrication. The films were calcined at $430-460^{\circ}C$ and then fired at $750-800^{\circ}C\;in\;a\;0-20\%$ humidified $Ar-O_2$ atmosphere. We observed that $BaF_2$ phase was effectively reduced and that a sharp and strong biaxial texture formed under humidified atmosphere leading to increased critical properties. In addition, we found that the microstructure varied significantly with the firing temperature: the grain grew further, the film became denser, and the degree of texture and phase purity varied as the firing temperature increased. For the film fired at $775^{\circ}C$ after calcining at $460^{\circ}C$, the critical current was obtained to be 39 A/cm-width (corresponding critical current density is $2.0\;MA/cm^2$ which was probably attributed to such factors as the enhanced phase purity and out-of-plane texture, the moderate film density and grain size, and crack-free surface.
본 논문에서는 금속 핀으로 보강된 일체성형 복합재 단일겹침 체결부에 대해, 보강 핀이 체결부의 파손거동에 미치는 영향을 시험으로 연구하였다. 핀의 지름(0.3, 0.5, 0.7 mm)과 밀도(0.5, 2.0, 4.0%)를 달리하여 총 6종류의 시편을 제작하였다. 복합재료와 보강핀은 각각 Toray사의 일방향 탄소-에폭시 프리프레그 T700-12K-31E#2510와 스테인리스 강이다. 핀 밀도가 매우 낮은 한 경우(0.5%)를 제외하고는, 모든 체결부에서 두께방향 핀의 보강으로 인해 초기균열의 발생이 더 빨라지는 것으로 나타났다. 그러나 극한강도는 최대 45%까지 증가하고, 특히 접착면의 완전한 분리 후에도 대변형 상태에서 핀이 추가적인 하중을 지지함으로써, 구조물이 안정적 파괴거동을 갖도록 하는 것을 확인하였다.
건축물에서의 3D 프린팅은 구조재 및 비구조재로의 적용으로 구분되며, 비구조재는 내 외장 패널이나 조형물로의 적용 등이 주를 이룬다. 연속적으로 적층하여 제조하는 3D 프린팅 방식은 시멘트 모르타르의 경화속도나 특성을 개질하며 이를 위한 재료의 혼입과 경화속도나 시공성, 접착성의 개선을 위한 시멘트 혼화용 폴리머의 사용이 필수적이다. 본 연구는 적층방식 3D 프린팅 적용을 위해 시멘트, 플라이애시, EVA 및 EVCL 분말수지의 혼입률을 달리하여 고온에서의 특성을 검토하였고 혼입에 따른 유효성 여부를 확인하였다. 실험결과, EVA 및 EVCL 분말수지에 혼입에 따라 시멘트 모르타르는 연행된 공기에 의해 특성이 개질되었고 EVA보다는 EVCL을 혼입한 시험체가 고온에서 유리하였다.
The influence of the cooling condition after solution treatment on the high temperature fatigue resistance of 23Cr-26Ni heat resistant steel was investigated. Two different cooling conditions were applied to the steel after solution treatment at $1200^{\circ}C$ for 3 hours. One specimen was water quenched immediately after the solution treatment. The other one was furnace cooled at a rate of $0.5^{\circ}C/min$ down to $750^{\circ}C$ after the solution treatment. Then, both specimens were aged at $750^{\circ}C$ for 5 hours. Under two different heat treatment conditions, the low cycle fatigue (LCF) test was performed at $600^{\circ}C$ and room temperature (RT). Only cyclic hardening continued from the beginning until fracture at all strain amplitudes during LCF at $600^{\circ}C$. This phenomenon was attributed to the increase in the dislocation density due to cyclic deformation, which resulted in the interaction between the newly created dislocations and precipitates. Cyclic hardening followed by saturation and cyclic softening was observed at RT. Cyclic softening was attributed to the dislocation annihilation rate exceeding the dislocation generation rate. Other probable factor for cyclic softening was some cavities formed around grain boundaries after 20 cycles. WQ and FC have a similar LCF behavior at RT and $600^{\circ}C$ as shown in the cyclic stress response curves.
Kim, Han-Soo;Jong, Chang-Yong;Lee, Byung-Ho;Oh, Jae-Yong;Koo, Yang-Hyun
Nuclear Engineering and Technology
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제42권5호
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pp.576-581
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2010
KAERI (Korea Atomic Energy Research Institute) fabricated MOX (Mixed Oxide) fuel pellets as a cooperation project with PSI (Paul Scherrer Institut) for an irradiation test in the Halden reactor. The MOX pellets were fitted into fuel rods that included instrumentation for measurement in IFE (Institutt for Energiteknikk). The fuel rods were assembled into the test rig and irradiated in the Halden reactor up to 50 MWd/kgHM. The irradiated fuel rods were transported to the IFE, where ceramography was carried out. The fuel rods were cut transversely at the relatively higher burn-up locations and then the radial cross sections were observed. Micrographs were analyzed using an image analysis program and grain sizes along the radial direction were measured by the linear intercept method. Radial cracks in the irradiated MOX were observed that were generally circumferentially closed at the pellet periphery and open in the hot central region. A circumferential crack was formed along the boundary between the dark central and the outer regions. The inner surface of the cladding was covered with an oxide layer. Pu-rich spots were observed in the outer region of the fuel pellets. The spots were surrounded by many small pores and contained some big pores inside. Metallic fission product precipitates were observed mainly in the central region and in the inside of the Pu spots. The average areal fractions of the metallic precipitates at the radial cross section were 0.41% for rod 6 and 0.32% for rod 3. In the periphery, pore density smaller than 2 ${\mu}m$ was higher than that of the other regions. The grain growth occurred from 10 ${\mu}m$ to 12 ${\mu}m$ in the central region of rod 6 during irradiation.
항암작용, 혈압강하작용, 콜레스테롤 저하 및 노화방지에 효능이 있는 것으로 알려진 마늘을 밀가루에 대하여 0%(w/w), 3%, 6% 그리고 9% 첨가하여 제조한 마늘 쿠키의 제과 적성을 조사하였다. 이화학적검사 결과, 반죽의 pH는 마늘의 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 감소하였다. 반죽의 밀도는 3% 첨가군이 대조군 보다 유의적으로 약간 높게 측정 되었고 쿠키의 퍼짐성(spread factor)은 대조군이 유의적으로 높은 수치를 보였다. 조직감 측정 결과 경도, 부착성, 강도, 휨성은 모든 시료에서 같은 수준으로 평가되었다. 관능검사에서 외관특성 중 표면의 갈색 정도는 대조군 보다 3, 9% 첨가군이 유의적으로 높은 값을 보였다. 표면의 금이 간 정도는 마늘의 첨가에 의해 유의적으로 더 크게 나타났다. 향미 특성인 마늘의 냄새와 맛은 마늘의 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 강하게 평가되었다. 조직감 특성 중 경도는 마늘 첨가량이 증가할수록 유의적으로 약하게 평가되었고 반면, 바삭바삭한 정도는 유의적으로 강하게 평가되었다. 소비자 검사를 실시한 결과 외관 기호도는 모든 시료군에서 유의적 차이를 보이지 않았고 향미 기호도에서는 3%, 6% 첨가군이 대조군과 유의차를 보이지 않았다. 조직감 기호도는 외관 기호도와 마찬가지로 모든 시료군에서 유의차를 나타내지 않았다. 전반적인 기호도는 3%와 6% 첨가군이 대조군과 유의차를 보이지 않으며 약간 높은 값을 나타냈다. 소비자 검사에서 첨가군은 대조군과 비슷한 기호도를 보이며 특히 3%와 6% 첨가군에서 높은 기호도를 나타내어 기능성 마늘 쿠키의 개발 가능성을 보였다.
In this study, we report the effect of pre-treatment of alpha-$Ga_2O_3$ grown on a sapphire substrate by halide vapor phase epitaxy (HVPE). During the pre-treatment process, 10 sccm of GaCl gas was injected to the sapphire substrate at $470^{\circ}C$. The surface morphologies of the alpha-$Ga_2O_3$ layers grown with various pre-treatment time (3, 5, and 10 min) were flat and crack-free. The transmittance of the alpha-$Ga_2O_3$ epi-layers was measured to analyze their optical properties. The transmittance was over 80% within the range of visible light. The strain in the alpha-$Ga_2O_3$ grown with a pre-treat 5 min was measured, and was found to be close to the theoretical XRD peak position. This can be explained by the reduction of strain having caused a lattice mismatch between the alpha-$Ga_2O_3$ layer and sapphire substrate. The calculated dislocation density of the screw and edge were $2.5{\times}10^5cm^{-2}$ and $8.8{\times}10^9cm^{-2}$, respectively.
본 논문에서는 실내시험 시 재하속도가 미고결 모래의 내부 마찰각 그리고 고결모래의 일축압축강도에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 건조상태의 주문진모래를 상대밀도 40%로 느슨하거나, 60%로 중간 정도 및 80%로 조밀한 상태로 제작한 다음 0.32, 0.64, 2.54mm/min의 재하속도로 직접전단시험을 실시하였다. 또한, 주문진모래에 시멘트 8% 및 12%로 다짐한 직경 50mm, 높이 100mm의 고결 공시체를 일축압축시험 시 0.1, 0.5, 1, 5, 10%/min의 재하속도로 압축하였다. 모래의 고결 여부나 정도에 관계없이 재하속도가 증가할수록 내부 마찰각과 일축압축강도는 증가하는 경향을 보였다. 미고결 모래의 경우 재하속도가 증가할수록 최대 4° 까지 내부 마찰각이 증가하였다. 고결 모래의 경우도 일반적으로 재하속도에 따라 일축압축강도가 증가하였으나, 표준 재하속도인 1%/min를 기준으로 증가하는 경향이 감소하였다. 또한, 개별요소법을 이용하여 고결 모래의 재하속도에 따른 균열 발생 및 발달 과정을 분석하였으며, 해석결과 또한 재하속도가 증가함에 따라 강도가 증가하는 경향을 보였으며 강도가 증가할수록 균열이 뚜렷하게 발달하였다.
This study was designed to determine the most effective concentration of fluoride and levels of laser irradiation for the remineralization of decayed teeth. After irradiation with a pulsed Nd:YAG laser and the topical application of fluoride, phosphate and fluoride concentration in enamel were measured. And then the changes on surface enamel using an scanning electron microscope were observed. Samples by extraction healthy, permanent, mandibular bovine teeth with no caries were obtained. Among them 371 healthy samples were selected and artificial carious lesions were made. 20 samples were assigned to each experimental group. After irradiation with a pulsed Nd:YAG laser with total energy densities of 10J/$\textrm{cm}^2$, 20J/$\textrm{cm}^2$ for each group. On the teeth, 2% NaF, 1.9% NH4F, 1.6% TiF4 Elmex gel(amine fluoride) and 1.23% APF gel were applied. After pH circulatory procedures, concentrations of fluoride with and Ionalyzer (Orion Research, Model 901, USA) and phosphates with an Uv/V is spectrophotometer (Uvikon 860, Kontrom Co, Switzerland) were measured. By etching the teeth in layers and measuring fluoride concentrations, a profile of fluoride penetration according to depth could be developed. And also the changes on the surface of the enamel using an electron scanning microscope were observed. The comparative analysis yielded the following results : 1. Phosphate concentration was low in all groups compared with the control group except for teeth treated Elmex gel, irradiated with 10J/$\textrm{cm}^2$ and 30J/$\textrm{cm}^2$ energy densities. Teeth treated with APF gel and 30J/$\textrm{cm}^2$ irradiation gad the lowest phosphate concentration. 2. Among all groups, fluoride concentrations in tooth enamel were highest in APF gel and NaF groups irradiated at 30J/$\textrm{cm}^2$. The APF gel group had the highest fluoride concentrations across all energy densities. 3. In the APF gel group, and the NaF group, the greater the energy density of the laser, the higher the fluoride concentrations in the enamel. 4. In all groups, the concentration of fluoride in the enamel by depth tended to decrease with depth. 5. Under the scanning electron microscope, under the condition of irradiation with 20J/$\textrm{cm}^2$, enamel crack was detected for the first time. In the NH4F group, spherical deposits were found on the surface of the enamel, and in the TiF4 group the surface of enamel was covered with an irregular, thin membranous mass in places. In the APF gel and NaF groups irradiated with 10J/$\textrm{cm}^2$, spherical and irregular particles covered the teeth. When these groups were irradiated at 20J/cm2, they were covered with amorphous crystals. These results suggest that one could obtain more effective anticariogenic effects without damage to teeth when less than 20J/$\textrm{cm}^2$ energy densities and APF gel are used.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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