• Smart Structures and Systems
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• 제24권1호
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• pp.111-125
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• 2019

Metallic shape memory alloys present fascinating physical properties such as their super-elastic behavior in austenite phase, which can be exploited for providing a structure with both a self-centering capability and an increased ductility. More or less accurate numerical models have been introduced to model their behavior along the last 25 years. This is the reason for which the literature is rich of suggestions/proposals on how to implement this material in devices for passive and semi-active control. Nevertheless, the thermo-mechanical coupling characterizing the first-order martensite phase transformation process results in several macroscopic features affecting the alloy performance. In particular, the effects of day-night and winter-summer temperature excursions require special attention. This aspect might imply that the deployment of some devices should be restricted to indoor solutions. A further aspect is the dependence of the behavior from the geometry one adopts. Two fundamental lacks of symmetry should also be carefully considered when implementing a SMA-based application: the behavior in tension is different from that in compression, and the heating is easy and fast whereas the cooling is not. This manuscript focuses on the passive devices recently proposed in the literature for civil engineering applications. Based on the challenges above identified, their actual feasibility is investigated in detail and their long term performance is discussed with reference to their fatigue life. A few available semi-active solutions are also considered.

• Computers and Concrete
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• 제23권5호
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• pp.321-327
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• 2019

Experimental isotherm compressive tests show that concrete behaviour is dependent on temperature. The aim of such tests is to reproduce how concrete will behave under environmental changes within a moderate range of temperature. In this paper, a novel constitutive elastic damage behaviour law is proposed based on a free energy with an apparent damage depending on temperature. The proposed constitutive behaviour leads to classical theory of thermo-elasticity at small strains. Fixed elastic mechanical characteristics and fixed evolution law of damage independent of temperature and the material volume element size are considered. This approach is applied to compressive tests. The model predicts compressive strength and secant modulus of elasticity decrease as temperature increases. A power scaling law is assumed for specific entropy as function of the specimen size which leads to a volume size effect on the stress-strain compressive behaviour. The proposed model reproduces theoretical and experimental results from literature for tempertaures ranging between $20^{\circ}C$ and $70^{\circ}C$. The effect of the difference in the coefficient of thermal expansion between the mortar and coarse aggregates is also considered which gives a better agreement with FIB recommendations. It is shown that this effect is of a second order in the considered moderate range of temperature.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.592-597
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• 2013

인버터 일체형 전동식 압축기 내부의 모터 및 인버터에서 발생된 열은 차가운 냉매에 의해 냉각되기 때문에 열적인 문제가 거의 발생하지 않는다. 하지만, 압축기 모터 및 인버터의 열전달 성능은 압축부와의 상호 열전달에 의하여 압축기 성능에 영향을 미친다. 또한 외기 환경 및 시스템 운전조건에 따라, 모터 및 인버터의 온도 증가는 이러한 모터 시스템의 출력 밀도에 영향을 미치고, 특히 인버터는 온도 상한치 관리에 의해 작동이 멈추어질 수 있다. 본 연구에서는 전동식 압축기 모터 시스템의 열유동 해석을 수행하였고, 모터 및 인버터의 방열성능 향상에 대해 분석하였다. 현 모델의 해석 결과는 압축기 운전영역에서 모터가 전반적으로 낮은 온도 경향을 나타내었으며, 인버터의 경우는 고속조건에서 관리 온도인 $85^{\circ}C$ 이내 범위를 만족하지만, 저속 가혹조건에서 제한 온도를 $10^{\circ}C$ 정도 초과하였다. 따라서 가혹 운전조건에서의 방열 문제를 해결하기 위해, 압축기 유로개선 뿐만 아니라 모터 및 인버터의 발열 저감기술의 개발이 요구된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.319-332
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• 2015

열차가 고속으로 터널내를 진입할 때 열차의 피스톤 작용에 의해 형성되는 압력파는 터널내를 진행하고, 출구에 도달한 압축파는 터널 출구면의 개구단 조건에 따라 팽창파로 터널입구로 다시 전파된다. 이에 따른 터널내 주행열차와의 간섭현상으로 인해 차량내 승객은 심한 압력변동을 느끼게 되며, 이러한 압력파는 열차의 설계와 운행에 영향을 미치고, 에너지 손실과 소음, 진동, 승객의 이명현상의 원인이 된다. 본 연구에서는 열차가 고속으로 터널내부를 진입시 나타나는 터널내 압력파의 전파특성과 열차의 기밀도에 따른 객실내로 침투하는 압력 변화량을 현장 실험내용과 비교분석을 수행하였다. 또한, 압축성 1-D 모델(MOC)의 적용 가능성을 살펴보기 위해 ThermoTun 프로그램과의 비교연구를 수행하였고, Baron의 압축성 1-D 수치모델에 기초한 지배방정식 해석의 적정성을 검토하기 위해 비교연구도 병행하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제11권2호
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• pp.23-28
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• 2004

본 실험에서는 Ag 층을 이용한 무 플럭스 접합 공정을 개발하였으며 Ag의 유무에 따른 효과를 관찰하기 위해 In ($10{\mu}m$)과 Sn ($10{\mu}m$)솔더 및 Ag (100 nm)/In과 Ag/Sn 솔더를 thermal evaporation 방법으로 하부 금속층 위에 형성하였다. 접합부의 접촉저항과 전단 하중을 측정하기 위해 쿠폰시편을 제조하였으며 이리한 쿠폰시편은 $130^{\circ}C$에서 0.8, 1.6, 3.2 MPa의 접합압력을 가하여 30초간 접합을 실시하였다. 전단하중과 4단자 저항측정법을 이용하여 접합부의 특성을 분석하였으며 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope), EDS (Energy Dispersive Spectrometry)과 X-ray mapping을 통해 접합부를 관찰하였다. 전단하중 측정 결과 0.8 MPa에서는 In-Sn 솔더의 접합이 이루어지지 않았으며 접합압력이 증가해도 Ag/In-Ag/Sn 시편의 전단하중 측정값이 In-Sn 시편에 비해 높게 나타났다. 접합부의 저항감은 $2-4\;m{\Omega}$을 나타내었으며 접합압력이 증가할수록 In-Sn 혼합층이 더 많이 관찰되었다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제3권4호
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• pp.265-271
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• 2015

스마트폰을 비롯한 고성능 모바일 전자기기의 발전에 따라서 경박단소한 전자부품의 요구가 커지고 있으며 이를 위해서 새로운 패키징 방법이 탄생하고 있다. 이러한 새로운 패키징 공정에서 웨이퍼 본딩 공정이 많이 요구되고 있다. 웨이퍼 본딩에서 많이 활용되는 방법이 열 압착 방법으로 가열된 헤드로 웨이퍼에 압력을 가하여 본딩하는 방법이다. 열 압착 방법에서 요구되는 공정조건은 온도 균일성과 Uniform Press이다. 온도 균일성은 마이크로 히터와 열 해석을 통한 설계로 비교적 쉽게 요구조건을 만족 시킬 수 있지만 Uniform Press를 가공과 조립으로만 요구조건을 만족시키기 위해서는 매우 높은 정밀도가 요구된다. 열 압착 방법은 고온에서 동작되므로 열 변형에 대한 기계적인 오차를 고려하여 설계, 가공, 조립이 진행되어야하므로 많은 어려움이 따른다. 본 연구에서는 Air 스프링과 Metal Form의 자가 보정장치를 이용하여 가공, 조립, 열 변형으로 발생하는 기계적 오차를 보상하여 성능과 신뢰성을 향상시켰다.

• 폴리머
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• 제36권6호
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• pp.761-767
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• 2012

본 연구에서는 압출 컴파운딩 공정 및 압축 성형 공정을 이용하여 직하형 LED backlight unit(BLU)용 PC계 확산판을 제조하였다. 광 확산제로 무기 실리카 다공체의 적용을 시도하였으며, 제조된 확산판의 광학 및 열적, 기계적 물성의 변화를 조사하였다. 모폴로지 관찰을 통하여 광 확산제가 압출 공정 중 발생된 높은 전단응력에 의하여 PC 매트릭스 상에서 응집 현상 없이 균일하게 분산되었음을 확인하였다. 실리카 다공체를 보조 확산제로 첨가한 경우 확산판의 위치 및 시야각에 따른 휘도 균일도가 순수 아크릴 비드만을 첨가한 경우에 비해 뚜렷하게 향상되었으며, 반면에 절대휘도의 감소 정도는 매우 낮은 것으로 나타났다. 또한 첨가된 실리카 다공체는 확산판의 열 및 기계적 성질의 개선에도 기여하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권4호
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• pp.61-66
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• 2010

3차원 TSV 접합 시접합 두께 및 전, 후 추가 공정 처리가 Cu-Cu 열 압착 접합에 미치는 영향을 알아보기 위해 0.25, 0.5, 1.5, 3.0 um 두께로 Cu 박막을 제작한 후 접합 전 $300^{\circ}C$에서 15분간 $Ar+H_2$, 분위기에서 열처리 후 $300^{\circ}C$에서 30분 접합 후 후속 열처리 효과를 실시하여 계면접착에너지를 4점굽힘 시험법을 통해 평가하였다. FIB 이미지 확인 결과 Cu 두께에 상관없이 열 압착 접합이 잘 이루어져 있었다. 계면접착에너지 역시 두께에 상관없이 $4.34{\pm}0.17J/m^2$ 값을 얻었으며, 파괴된 계면을 분석 한 결과 $Ta/SiO_2$의 약한 계면에서 파괴가 일어났음을 확인하였다.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제19권4호
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• pp.183-190
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• 2007

Injection molding is one of the most common operations in polymer processing. Good quality products are usually obtained and major post-processing treatment is not required. However, residual stresses which exist in plastic parts affect the final shape and mechanical properties after ejection. Residual stresses are caused by polymer melt flow, pressure distribution, non-uniform temperature field, and density distribution. Residual stresses are predicted in this study by numerical methods using commercially available softwares, $Hypermesh^{TM},\;Moldflow^{TM}\;and\;ABAQUS^{TM}$. Cavity filling, packing, and cooling stages are simulated to predict residual stress field right after ejection by assuming an isotropic elastic solid. Thermo-viscoelastic stress analysis is carried out to predict deformation and residual stress distribution after annealing of the part. Residual stresses are measured by the hole drilling method because the automotive part selected in this study has a complex shape. Residual stress distribution predicted by the thermal stress analysis is compared with the measurement results obtained by the hole drilling method. The molded specimen has residual stress distribution in tension, compression, and tension from the surface to the center of the part. Viscoelastic deformation of the part is predicted during annealing and the deformed geometry is compared with that measured by a three dimensional scanner. The viscoelastic stress analysis with a thermal cycle will enable us to predict long term behavior of the injection molded polymeric parts.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권1호
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• pp.35-41
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• 2015

In this study, in order to improve the reliability of ACF interconnections, solder ACF joints were investigated interms of solder joint morphology and solder wetting areas, and evaluated the electrical properties of Flex-on-Board (FOB) interconncections. Solder ACF joints with the ultrasonic bonding method showed excellent solder wetting by broken solder oxide layers on solder surfaces compared with solder joints with remaining solder oxide layer bonded by the conventional thermo-compression (TC) bonding method. When higher target temperature was used, Sn58Bi solder joints showed concave shape due to lower degree of cure of resin at solder MP by higher heating rate. ACFs with epoxy resins and SAC305 solders showed lower degree of resin cure at solder MP due to the slow curing rate resulting in concave shaped solder joints. In terms of solder wetting area, solder ACFs with $25-32{\mu}m$ diameters and 30-40 wt% showed highest wetted solder areas. Solder ACF joints with the concave shape and the highest wetting area showed lower contact resistances and higher reliability in PCT results than conventional ACF joints. These results indicate that solder morphologies and wetting areas of solder ACF joints can be controlled by adjustment of bonding conditions and material properties of solder and polymer resin to improve reliability of ACF joints.