• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.4763-4768
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• 2014

본 최근 비닐하우스의 개폐를 위해 사용되는 스틸 관 대신에 가볍고 내식성이 우수한 알루미늄 관의 사용이 확대되었다. 하지만 이러한 알루미늄 관은 스틸 관에 비해 큰 열팽창 계수를 가지고 있기 때문에 겨울철에 스틸관에 비해 상대적으로 동파에 취약한 문제가 제기되고 있다. 본 논문은 기존 연구사례를 바탕으로 수치해석을 이용하여 동파가능성을 예측하였다. 이를 위해 알루미늄 관 내부의 얼음은 냉동되면서 최대 50%까지 부피가 팽창한다고 가정하여 얼음의 부피가 팽창되는 과정에서 관의 기계적 열적 거동을 관찰하였다. 해석결과 관 내부에 완전히 찬 얼음이 팽창할 때 높은 내압이 발생하며, 동시에 알루미늄 관은 항복강도 이상의 응력이 발생하였고, 얼음의 팽창율이 약 6 ~ 7%에 이르면 알루미늄의 연신율 17%에 이르게 되기 때문에 알루미늄관은 완전히 동파될 것으로 판단되었다. 따라서 이와 같은 동파해석을 통해 관은 좌 우의 유입구를 완전하게 밀봉하여 근원적으로 관내부에 얼음이 생성되지 않도록 하는 것이 매우 중요함을 알 수 있다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제31권2호
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• pp.23-27
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• 2024

본 연구에서는 인쇄 회로 기판(printed circuit board; PCB) 내 prepreg의 점탄성 특성에 따라 발생하는 time-dependent warpage 거동 양상을 유한요소해석 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 응력 완화 시험(stress relaxation test)을 통해 prepreg의 정확한 점탄성 물성을 측정하였으며, 이를 시뮬레이션에 반영하여 warpage 분석을 진행하였다. PCB에 반복적인 열 사이클이 가해지는 상황에서 prepreg의 탄성 특성만을 반영한 경우에는 PCB의 warpage가 초기 상태로 원복되었지만, prepreg의 점탄성 특성까지 반영하였을 때는 그 warpage가 원복되지 못하고 영구적인 warpage 변화가 발생함을 확인하였다. 각기 다른 3개 종류의 prepreg 원자재에 대한 warpage 해석을 진행하여 그 기계적 신뢰성을 비교 분석하였으며, 그 결과 탄성 특성이 점탄성 특성보다 우세한 재료일수록 warpage가 더욱 적게 발생하여 기계적 신뢰성이 우수하였다.

• 대한화학회지
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• 제47권3호
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• pp.250-256
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• 2003

본 연구에서는 이관능성 에폭시 수지의 전자선 (EB) 경화에 양이온 개시제 함량이 미치는 영향을 근적외선 분광기 (NIRS), 열중량 분석기 (TGA), 그리고 임계응력 인자 (KIC)를 사용하여 고찰하였다. 개시제로서 benzyl- quinoxalinium hexafluoroantimonate (BQH)을 사용하였으며, 함량은 0.5, 1, 2, 그리고 3 phr로 변화시켰다. NIRS 측정에 의해 BQH의 함량이 증가할수록 EB 경화된 에폭시 수지의 수산화기가 증가하는 것을 알 수 있었으며, 열안정성과 $K_{IC}$는 BQH 함량이 증가할수록 증가하다가 함량이 2 phr을 넘으면 감소함을 확인하였다. 이러한 결과들은 에폭시 수지의 경화반응 전환율과 경화도의 감소로 설명될 수 있었다. 다시 말하면, BQH의 함량이 2 phr 이상이 되면 에폭시 수지의 경화반응 전환율과 경화도가 높은 반응성에 기인한 불완전한 네트워크 구조로 인해서 제한되기 때문에 열안정성과 $K_{IC}$가 낮아진다고 생각된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.35-42
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• 2008

원자력발전소에서는 열교환 파이프에서 발생하는 열피로 균열을 비파괴 탐상장비를 이용하여 조기에 발견하는 것이 안전을 위해 매우 필요하며, 따라서 이를 모사한 인공균열시편 제작에 많은 노력을 기울이고 있다. 그러나 이러한 균열은 일반 기계가공으로 제작하는 것이 불가능하여 실제 조건과 유사한 열 반복하중 하에서 제작될 수밖에 없는데, 이를 위해 많은 시간이 소요된다. 본 연구에서는 크랙성장 시뮬레이션 기법을 이용하여 이러한 균열 제작시간을 단축하기 위한 최적의 열하중 조건을 찾고자 하였다. 이를 위해 임의조건에서 시뮬레이션 및 열피로균열 발생 기초실험을 수행하여 균열 초기수명과 진전수명을 검증하였고, 이를 바탕으로 다양한 가열 및 냉각시간을 시뮬레이션 함으로써 제작시간을 최소화하는 열하중 조건을 구하였다. 시뮬레이션에서는 응력해석을 위해 상용 소프트웨어 ANSYS를 초기균열수명 계산을 위해 수치계산용 소프트웨어 ZENCRACK을 이용하여 코딩을 균열진전수명 평가를 위해 ZENCRACK 소프트웨어를 이용하였다. 그 결과 1mm 균열 제작에 소요되는 시간은 초기의 418시간에서 319시간으로 24% 단축되는 것으로 예측되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제31권1호
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• pp.24-31
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• 2021

최적의 조건에서ADC12 알루미늄 합금을 다이캐스팅 기법으로 제조하여 구조적, 기계적, 열적 성질을 연구하였다. 또한 진공에서 후속 열처리한 ADC12 알루미늄 합금의 기계적 물성 변화를 규명하였다. 방사광 X-선 회절 및 energy dispersive X-선 화학조성 분석법을 통하여 ADC12 합금은 알루미늄 기저에 알루미늄과 구리의 화합물인 Al2Cu 및 AlCu3 상이 결정질 형태로 분포하고 있음을 규명하였다. 대표적인 기계적 물성값인 인장강도와 연신율은 각각 307.9 ± 9.1 MPa와 2.98 ± 0.62 %이다. 기존 보고보다 우수한 열전도도(129.3 ± 0.27 W/m·K)와 비이커스 경도값(Hv = 130)을 나타낸다. 후속 열처리 결과, 200℃까지는 기계적 물성치가 일정하게 유지되었으나, 이후 500℃까지 열처리 온도를 증가시킬 경우에는 인장강도와 비이커스 경도가 점진적으로 감소하였다. 이는 열처리 도중 미세조직이 안정화되면서 인성과 연성이 향상되었기 때문이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.2431-2438
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• 2013

본 논문에서는 휴대용 유중가스 분석기에 대해 연구 및 개발 하였다. 제안된 휴대용 유중가스 분석기는 전력기기로부터 절연유 내의 소량의 가스를 추출하여 비정상적인 열적 정보를 얻어 분석하는데 유용하게 쓰인다. 분석된 정보로부터 전력기기의 안정성을 평가할 수 있다. 본 논문에서는 기존의 고가의 시설기반의 고정형 유중 가스 분석기를 사용함으로써 발생되는 직간접적인 문제점을 해결하기 위해서 광음향 분광법 기반의 소형화된 휴대용 유중가스 분석기를 제안하고 실험적으로 검토하였다. 제안된 휴대용 유중 가스 분석기는 사용하기 편하고 실시간으로 전력기기의 열적 정보를 분석할 수 있다. 제안된 휴대용 유중가스 분석기가 현재의 전력기기 유중가스 분석에 사용된다면, 전력기기의 유중가스 분석주기를 줄임으로써 안정성을 향상 시키고 열적 이상 정보에 대하여 긴밀하게 대응할 수 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권8호
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• pp.1871-1880
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• 2020

Round robin analyses for vessel failure probabilities due to PTS events are proposed for plant-specific analyses of all types of reactors developed in Korea. Four organizations, that are responsible for regulation, operation, research and design of the nuclear power plant in Korea, participated in the round robin analysis. The vessel failure probabilities from the probabilistic fracture mechanics analyses are calculated to assure the structural integrity of the reactor pressure vessel during transients that are expected to initiate PTS events. The failure probabilities due to various parameters are compared with each other. All results are obtained based on several assumptions about material properties, flaw distribution data, and transient data such as pressure, temperature, and heat transfer coefficient. The realistic input data can be used to obtain more realistic failure probabilities. The various results presented in this study will be helpful not only for benchmark calculations, result comparisons, and verification of PFM codes developed but also as a contribution to knowledge management for the future generation.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제15권2호
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• pp.55-61
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• 2008

본 논문은 블루투스 모듈의 구조 및 솔더접합부에 대한 신뢰성 평가에 국한된 기존의 방법을 확장하여 정량적인 신뢰성 평가를 수행한 결과를 나타낸다. Field 환경조건에서의 정량적인 신뢰성 평가를 위해, 온도 싸이클링(temperature/thermal cycling)에서의 온도차를 가속스트레스로 선정하여 가속수명시험을 실시하였다. 가속수명시험을 통해 구한 고장시간 데이터들을 이용하여 수명분포 매개변수들을 추정하고 코핀-만슨(Coffin-Manson) 모델을 이용하였다. 가속수명시험을 수행한 결과, 블루투스 모듈의 고장모드는 Open, 고장메커니즘은 크랙(Crack)과 박리(Delamination)였다. Field에서 수거한 고장품들의 고장모드와 고장메커니즘이 가속수명시험을 통해 재현되었다. 또한 본 논문에서 블루투스 모듈이 Field에서 받을 수 있는 온도 싸이클링에서의 다양한 온도차에 대한 정량적인 수명을 예측할 수 있는 방법이 제시되었다. 제안된 방법을 이용하여 온도차 $70^{\circ}C$를 받고 있는 블루투스 모듈의 $B_{10}$ 수명은 약 4년으로 추정되었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.74-74
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• 2010

모바일 정보통신기기를 중심으로 전자패키지의 초소형화, 고집적화를 위해 플립칩 공법의 적용이 증가되고 있는 추세이다. 플립칩 패키징 접합소재로는 솔더, ICA(Isotropic Conductive Adhesive), ACA(Anisotropic Conductive Adhesive), NCA(Non Conductive Adhesive) 등과 같은 다양한 접합소재가 사용되고 있다. 최근에는 언더필을 사용하는 플립칩 공법보다 미세피치 대응성을 위해 NCP를 이용한 플립칩 공법에 대한 요구가 증가되고 있는데, NCP의 상용화를 위해서는 공정성과 함께 신뢰성 확보가 필요하다. 본 연구에서는 LDI(LCD drive IC) 모듈을 위한 COF(Chip-on-Film) 플립칩 패키징용 NCP 포뮬레이션을 개발하고 이를 적용한 COF 패키지의 신뢰성을 조사하였다. 테스트베드는 면적 $1.2{\times}0.9mm$, 두께 $470{\mu}m$, 접속피치 $25{\mu}m$의 Au범프가 형성된 플리칩 실리콘다이와 접속패드가 Sn으로 finish된 폴리이미드 재질의 flexible 기판을 사용하였다. NCP는 에폭시 레진과 산무수물계 경화제, 이미다졸계 촉매제를 사용하여 다양하게 포뮬레이션을 하였다. DSC(Differential Scanning Calorimeter), TGA(Thermogravimetric Analysis), DEA(Dielectric Analysis) 등의 열분석장비를 이용하여 NCP의 물성과 경화거동을 확인하였으며, 본딩 후에는 보이드를 평가하고 Peel 강도를 측정하였다. 최적의 공정으로 제작된 COF 패키지에 대한 HTS (High Temperature Stress), TC (Thermal Cycling), PCT (Pressure Cooker Test)등의 신뢰성 시험을 수행한 결과 양산 적용 가능 수준의 신뢰성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.205-212
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• 2018

자연발화의 문제는 심각한 경제적 손해뿐만 아니라 화재 시 발생하는 유해가스로 인해 환경오염을 발생시키는 대표적인 발전소 피해이다. 저탄장 자연발화 예방 및 조치하기 위해 드론을 이용하는 방법이 제시되었으나 외부의 측풍과 외란으로 인한 2차 사고의 발생위험이 존재하는 상황이다. 자연발화의 원인과 영향 인자는 매우 복잡하기 때문에 사전에 예방하기가 쉽지 않으며 일단 발생하면 소화하기도 어렵다. 따라서 저탄장 내부에서 직접적으로 온도 및 상태를 측정하고 자연발화 지점에 직접적으로 냉각 가스를 분출하여 소화하는 장치가 필요하다. 본 연구는 저탄장의 자연발화를 예방하기 위한 냉각볼 장치의 내부 압력과 외부 압력에 대하여 구조해석을 실시하고 구조적 안전성에 대하여 연구한다.