• Composites Research
• /
• 제28권4호
• /
• pp.219-225
• /
• 2015

선박 분야에서 이산화탄소($CO_2$) 배출을 줄이고 연료 효율을 높이기 위한 방법의 하나로 항해하는 선박의 공기 저항을 줄이기 위한 에어 스포일러를 장착하는 방안이 검토될 수 있다. 본 연구에서는 대형 선박에 적용될 수 있는 복합재 에어 스포일러의 체결부를 설계하고, 이에 대한 정적, 피로강도를 평가하였다. 하중은 선박의 운항 중 발생하는 청파(Green Water Pressure) 0.1 MPa이 에어 스포일러에 수직하게 가해지는 것으로 가정하였다. 에어 스포일러는 유리섬유 면재에 발사 코어를 갖는 샌드위치 형태로 제작하였고, 여러 개의 샌드위치 패널이 셀(Cell) 형태로 강(Steel) 프레임에 볼트로 체결되는 것으로 가정하였다. 에어 스포일러와 프레임의 체결부는 베어링 파손을 가지도록 설계하고, 정적(베어링) 시험과 피로(4점 굽힘) 시험을 수행하였다. 시험 결과 개발된 에어 스포일러는 정해진 외부하중을 견딜 수 있는 충분한 안전여유를 갖는 것을 확인하였다. 개발된 에어 스포일러는 조만간 대형 상업용 선박에 적용될 예정이다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
• /
• pp.236-236
• /
• 2008

(Bi,La)$Ti_3O_{12}$(BLT) thin film is one of the most attractive materials for ferroelectric random access memory (FRAM) applications due to its some excellent properties such as high fatigue endurance, low processing temperature, and large remanent polarization [1-2]. The authors firstly investigated and reported the damascene process of chemical mechanical polishing (CMP) for BLT thin film capacitor on behalf of plasma etching process for fabrication of FRAM [3]. CMP process could prepare the BLT capacitors with the superior process efficiency to the plasma etching process without the well-known problems such as plasma damages and sloped sidewall, which was enough to apply to the fabrication of FRAM [2]. BLT-CMP characteristics showed the typical oxide-CMP characteristics which were related in both pressure and velocity according to Preston's equation and Hernandez's power law [2-4]. Good surface roughness was also obtained for the densification of multilevel memory structure by CMP process [3]. The well prepared BLT capacitors fabricated by CMP process should have the sufficient ferroelectric properties for FRAM; therefore, in this study the electrical properties of the BLT capacitor fabricated by CMP process were analyzed with the process parameters. Especially, the effects of CMP pressure, which had mainly affected the removal rate of BLT thin films [2], on the electrical properties were investigated. In order to check the influences of the pressure in eMP process on the ferroelectric properties of BLT thin films, the electrical test of the BLT capacitors was performed. The polarization-voltage (P-V) characteristics show a decreased the remanent polarization (Pr) value when CMP process was performed with the high pressure. The shape of the hysteresis loop is close to typical loop of BLT thin films in case of the specimen after CMP process with the pressures of 4.9 kPa; however, the shape of the hysteresis loop is not saturated due to high leakage current caused by structural and/or chemical damages in case of the specimen after CMP process with the pressures of 29.4 kPa. The leakage current density obtained with positive bias is one order lower than that with negative bias in case of 29.4 kPa, which was one or two order higher than in case of 4.9 kPa. The high pressure condition was not suitable for the damascene process of BLT thin films due to the defects in electrical properties although the better efficiency of process. by higher removal rate of BLT thin films was obtained with the high pressure of 29.4 kPa in the previous study [2].

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.9-17
• /
• 2010

본 논문은 $20^{\circ}$ 각도의 굽힘과 50 ${\mu}m$ 인장조건에서 PGA (Pin Grid Array) 패키지의 lead pin에 발생하는 von Mises 응력과 전 변형률 에너지 밀도를 lead pin 소재의 열처리 온도 조건에 따라 유한요소법을 이용하여 해석하였다. 해석결과에 따르면 lead pin의 코너부와 리드핀의 헤드부와 솔더의 경계면이 국부적으로 응력이 집중되는 가장 취약한 위치이며 lead pin의 열처리 온도가 높을수록 발생하는 최대 응력과 변형률 에너지 밀도가 낮아져서 신뢰성이 우수한 것으로 판단된다. 또한 lead pin의 코너부에 라운드가공을 하면 헤드부와 솔더의 경계면에서 발생하는 von Mises 응력과 전변형률 에너지 밀도가 감소하였다. 이와 같은 해석결과는 전 변형률 에너지 밀도가 증가할수록 솔더의 피로수명이 감소하는 연구결과에 미루어볼 때 열처리를 통해 리드핀의 기계적특성을 변경하면 PGA 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있음을 의미한다. 따라서, 리드핀의 형상최적화와 열처리를 통한 최적화된 소재특성을 통해 PGA 패키지의 신뢰성 향상이 요구된다.

• 한국재료학회지
• /
• 제3권3호
• /
• pp.253-260
• /
• 1993

용해와 주조, 압출과 열처리 기술의개선으로 고강도, 고파괴인성의 AI-Li-Cu 합금(2090 AI합금)을 제조하였다. 또한 준 산업용 규모(20kg)의 잉고트 제조공정을 확립하기 위해서 (1)선 (2)기계적 성질들에 미치는 열처리 영향 (3) 인장시험, 파괴인성 시험($K_{Ic}$) 및 피로균열 전파시계를 갖고 있으며 최종 제품의 인장강도는 최대시효 조건에서 534MPa부터 566MPa이었고 연신율은 9%에서 11.9%정도였다. C-T 시편을 이용한 파괴인성 시험 결과 최대시효 조건에서 평면변형 파괴인성 ($K_{Ic}$)값은 39MPa$\surd$m였고 미시효 조건에서는 23MPa$\surd$m였다. 또한 0.1, 0.3, 0.5의 하중비에서 피로균열 전파시험을 행하였을때 임계응력 확대계수(${\Delta}K_{th}$)는 각각 6.0, 5.3, 4.3 MPa$\surd$m이었다.

• Composites Research
• /
• 제32권1호
• /
• pp.65-70
• /
• 2019

항공기 복합재료 날개 구조는 대부분 접착 혹은 패스너로 체결되어 있는데, 이러한 적층 구조 복합재료는 층간 강도가 취약하여 층간 분리가 일어나기 쉽다. 이러한 적층 복합재료의 단점을 보완하기 위해 두께 방향의 섬유를 보강한 3차원 직조형 복합재료를 통하여 강도, 손상 내구성, 충격 및 피로 하중을 향상시킬 수 있다. 또한, 자동화된 직조 공정에 의하여 단일 구조 near-net-shape의 프리폼 제조가 가능하기 때문에 공정 단축, 체결 부품 감소로 복합재료 전체 가격을 절감할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 3차원 직조형 복합재료의 항공기 구조물 적용 가능성을 확인하기 위하여 3차원 프리폼의 기본적인 구조인 orthogonal(ORT), layer-to-layer(LTL), through-the-thickness(TTT) 패턴을 직조하고 이를 복합재료로 성형하여 압축 시험, 인장 시험, Open-hole 인장 시험을 하였다. 이 중 orthogonal 직조 복합재료가 인장 및 압축 탄성계수와 강도 모두 가장 높았으며 노치 민감도에서도 orthogonal 복합재료가 일방향 적층복합재료나 패브릭 적층 복합재료에 비하여 가장 우수한 특성을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.794-801
• /
• 2021

이 연구는 electric resistance element spot welding 프로세스를 도입하여 알루미늄 합금-강철의 이종 접합부의 기계적 강도 및 내식성을 향상시키기 위해 수행되었다. SPFC980Y 강철과 Al5052-H32가 각각 모재로써 적용되었고, S20C 강철은 리벳 element로써 음각과 양각의 형상으로 구분되며, Al5052-H32에 전기 저항 스폿 용접을 위해 리벳팅 되어 6.5 kA의 전류와 250 kgf/㎠의 가압력으로 접합되었다. 그 결과, 음각된 S20C element는 스폿 용접 공정 후 불안정한 너깃이 형성되는 반면, 양각된 S20C의 경우, 구조적으로 건전한 접합부로 건전한 내식성 및 탁월한 기계적 특성이 얻어졌다. FEM 시뮬레이션의 도입으로, 음각과 양각의 계면의 접합 특성이 수치적으로 밝혀졌으며, 시뮬레이션 결과는 미세조직 발달 양상을 수치적으로 뒷받침하였다. 이 연구는 element 스폿 용접된 H32-A5052 이종 접합부의 기계적 강도 및 부식 신뢰성에 대해 체계적으로 분석되었으며, 이 공정은 금속재료뿐만 아니라, 경량 비전도성 비철/비금속계 재료에도 적용 될 수 있기 때문에, 차세대 차체 경량화의 양산 기술로 확장 될 수 있다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.290-293
• /
• 2015

최근 사회기반시설물의 구조물 유지관리 분야의 관심이 높아짐에 따라 새로운 유지관리 공법 및 신소재에 관한 연구가 활발히 진행되어지고 있다. 그중에서도 유지관리의 주요 대상인 교량 유지관리에는 탄소섬유를 이용한 공법이 주목을 받고 있다. 탄소섬유시트(Carbon Fiber Sheet, 이하 CFS)는 이미 여러 연구자들이 국내에서도 재료시험 및 보강공법에 관한 연구를 진행하여 연구결과가 보고되고 있지만, 탄소섬유 스트랜드 시트(Carbon Fiber Strand Sheet, 이하 CFSS)는 최근 새롭게 개발된 재료로써 아직까지 국내에는 연구 성과가 없는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 CFSS를 RC 상판 공시체에 접착보강하여 내피로성을 평가하였다. 그 결과, 무보강 RC 상판 공시체에 비해 약 25.3배의 보강 효과가 확인되었고, CFS 접착보강 RC 상판 공시체에 비교하여 약 1.2배의 보강 효과가 확인되었다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.46-51
• /
• 2002

홀 확장법은 홀 주위에 압축 잔류응력 층을 생성시킴으로서 균열 발생을 지연시키는 방법으로 항공산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 홀 확장잔류응력의 분포는 홀 확장률, 맨드럴 삽입방향, 재료 물성치 등 여러 가지 홀 확장 파라미터에 따라 달리진다. 홀 확장 잔류응력 층의 정확한 파악이 항공사업의 실제 설계에 있어서 매우 중요함에도 불구하고 이에 대한 연구는 상대적으로 부족하였다. 본 연구에서는 3차원 유한요소해석을 통하여 알루미늄 평판에 홀 확장법을 적용하는 경우의 잔류응력 분포를 예측하고자 하였다. 유한요소해석의 타당성을 검증하기 위하여 스트레인 게이지를 이용한 홀 확장 잔류변형률을 측정하였으며, 홀 확장률과 2단 홀 확장이 잔류응력 분포에 미치는 영향을 파악하였다. 2단 홀 확장을 적용함으로써 최대 압축 잔류응력의 크기가 약 7% 향상됨을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.591-597
• /
• 2001

Ti합금은 고온환경에서 고강도가 요구되는 항공기의 엔진 부품등의 소재로 적용되고 있다. Ti합금은 이와 같이 기계적 성능이 우수함에도 불구하고 ${\alpha}$상과 ${\beta}$상의 조성에 의한 두 상의 미세 구조에 의한 초음파 산란으로 초음파를 이용한 비파괴 평가에서 피로균열 검출이 어려운 단점이 있다. 합금내의 결정립에서 산란되는 초음파 신호에 의하여 결함이 존재하지 않는 경우에도 산란 신호가 검출되는 결정립 산간 잡음 신호가 존재하며, 이들 결정립 산란 잡음 신호는 합금내부에 존재하는 기공 및 불순불 등의 결함 검출을 어렵게 하늘 요인이다. 본 연구에서는 Ti합금의 효율적일 초음파를 이용한 비파괴 평가의 적응을 위하여 Ti합금 시험편에 대하여 초음파 전파속도 측정 및 미세 드릴 가공에 의한 인공 결함의 검출능 평가 등을 수행하였다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제40권3호
• /
• pp.275-286
• /
• 2002

Statement of problem. Surface alteration of the implant screws after function may be associated with mechanical failure. Theses metal fatigue appears to be the most common cause of structural failure. Purpose. The purpose of this study was to evaluate surface alteration of the implant screws after function through the examination of used and unused implant screws in SEM(scanning electron microscope). Materials and methods. In this study, abutment screws(Steri-oss, 3i), gold retaining screw(3i) and titanium retaining screw(3i) were retrieved from patients. New, unused abutment and retaining screws were prepared for control group. Each of the old, used screws was retrieved with a screwdriver. And retrieved implant complex of Steri-oss system was prepared for this study. Then, SEM investigation and EDS analysis of abutment and retaining screws were performed. And SEM investigation of cross-sectioned sample of retrieved implant complex was performed. Results. In the case of new, unused implant screws, as maunfactured circumferential grooves are regularly examined and screw thread are sharply remained. Before ultrasonic cleansing of old, used implant screw, a lot of accumulation and corrosion products were existed. After ultrasonic cleansing of old, used implant screws, circumferential grooves as examined before function were randomly deepened and scratches increased. Also, dull screw thread was examined. More surface alterations after function were examined in titanium screw than gold screw. And more surface alteration was examined when retrieved with driver than retrieved without driver. Conclusions. These surface alteration after function may result in the screw instability. Regularly cleansing and exchange of screws was recommended. We recommend the use of gold screw rather than titanium screw, and careful manipulation of the driver.