• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제12권2호
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• pp.67-78
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• 2012

An electric double-layer capacitor(EDLC) is an electrochemical capacitor with relatively high energy density, typically hundreds of times greater than conventional electrolytic capacitors. EDLCs are widely used for energy storage rather than as general-purpose circuit components. They have a variety of commercial applications, notably in energy smoothing and momentary-load devices, and energy-storage and kinetic energy recovery system devices used in vehicles, etc. This paper presents an accelerated degradation test of an EDLC with rated voltage 2.7V, capacitance 100F, and usage temperature $-40^{\circ}C{\sim}65^{\circ}C$. The EDLCs are tested at $50^{\circ}C$, $60^{\circ}C$, and $70^{\circ}C$, respectively for 1,750hours, and their capacitances are measured at predetermined times by constant current discharge method. The failure times are predicted from their capacitance deterioration patterns, where the failure is defined as 30% capacitance decrease from the initial one. It is assumed that the lifetime distribution of EDLC follows Weibull and Arrhenius life-stress relationship holds. The life-stress relationship, acceleration factor, and $B_{10}$ life at design condition are estimated by analyzing the accelerated life test data.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제15권1호
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• pp.44-51
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• 2001

One of the recent issues in design of the spot-welded structure such as the automobile body is to develop an economical prediction method of the fatigue design criterion without additional fatigue test. In this paper, as one of basic investigation for developing such methods, fracture mechanical approach was investigated. First, the Model I, Mode II and Mode III, stress intensity factors were analyzed. Second, strain energy density factor (S) synthetically including them was calculated. And finally, in order to decide the systematic fatigue design criterion by using this strain energy density factor, fatigue data of the ΔP-N(sub)f obtained on the various in-plane bending type spot-welded lap joints were systematically re-arranged in the ΔS-N(sub)f relation. And its utility and reliability were verified by the theory of Weibull probability distribution function. The reliability of the proposed fatigue life prediction value at 10(sup)7 cycles by the strain energy density factor was estimated by 85%. Therefore, it is possible to decide the fatigue design criterion of spot-welded lap joint instead of the ΔP-N(sub)f relation.

• 대한조선학회논문집
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• 제56권3호
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• pp.231-241
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• 2019

In this study, a simplified analysis method was developed to evaluate the fatigue damage of an ice-going ship under broken ice condition. The global ice load, which is essentially calculated at the design stage of the Arctic vessel, and the hull form information were used to estimate the local ice load acting on the outer-shell of the ship. The local ice load was applied to the finite element analysis model, and the Weibull parameters for the target fatigue point were derived. Finally, fatigue damage was evaluated by applying the S-N curve and the Palmgren-Miner rule. For the verification of the proposed method, numerical analyses using direct approach were performed for the same conditions. A numerical model that implements the interaction between ice and structure was introduced to verify the local ice load and the stress calculated from the proposed method. Finally, the fatigue analyses of the Baltic Sea for actual ice conditions were performed, and the results of the proposed method, the method using numerical analysis, and the LR method were compared.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.1908-1918
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• 1991

본 연구에서는 피로 잔류강도저하(fatigue residual strength degradation) 개념을 이용하여 복합재료의 잔류강도와 피로수명을 예측하고 실험을 통하여 비교 평 가하였으며, 설계시 고려되어야 할 인자를 파악하여 파손방지를 위한 유한 수명설계 및 손상허용설계의 기본자료를 집적함으로서 새로운 소재인 탄소섬유 강화 복합재료의 신뢰성 향상을 위한 개발과 고강도 경량화를 위한 이용설계에 활용할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제5권2호
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• pp.227-245
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• 2013

Reliable strength assessment of the Liquefied Natural Gas (LNG) cargo containment system under the sloshing impact load is very difficult task due to the complexity of the physics involved in, both in terms of the hydrodynamics and structural mechanics. Out of all those complexities, the proper selection of the design sloshing load which is applied to the structural model of the LNG cargo containment system, is one of the most challenging one due to its inherent randomness as well as the statistical analysis which is tightly linked to the design sloshing load selection. In this study, the response based strength assessment procedure of LNG cargo containment system has been developed and proposed as an alternative design methodology. Sloshing pressure time history, measured from the model test, is decomposed into wavelet basis function targeting the minimization of the number of the basis function together with the maximization of the numerical efficiency. Then the response of the structure is obtained using the finite element method under each wavelet basis function of different scale. Finally, the response of the structure under entire sloshing impact time history is rapidly calculated by synthesizing the structural response under wavelet basis function. Through this analysis, more realistic response of the system under sloshing impact pressure can be obtained without missing the details of pressure time history such as rising pattern, oscillation due to air entrapment and decay pattern and so on. The strength assessment of the cargo containment system is then performed based on the statistical analysis of the stress peaks selected out of the obtained stress time history.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제15권1호
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• pp.19-27
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• 2014

본 연구는 PC 사용 환경에 주로 사용되는 2.5인치 HDD의 수명을 예측하기 위해서, 시장 불량 모드분석을 반영한 시험계획을 수립하고, 온도 스트레스 인자를 반영한 가속 수명 모델을 구하고자 하였다. PC 사용 환경을 분석 한 후, 쓰기와 읽기 동작을 각 50 %, 임의 주소와 순차 주소방식을 각 50 %로 시험 절차를 정했고, $50^{\circ}C$, $60^{\circ}C$ 환경에서 최대 성능의 95 % 성능조건으로 1000시간 시험하는 조건으로 가속 수명을 실시하였다. 시험과정에서 발생하는 불량 발생시간의 데이터로 anderson-darling 적합도 검증을 진행하여 불량 분포가 weibull 분포를 따름을 확인하였고, 형상모수와 척도모수가 동일함을 확인하였으며, 와이블-아레니우스 모형을분석하여, 형상모수 0.7177, 사용 조건($30^{\circ}C$)에 특성 수명 429434시간을 산출하였다. 가속 온도별 시험데이터로 동질성 검증을 실시한 결과 통계적으로 유의하지 않았으며(p<0.05), 활성화 에너지로 0.2775 eV를 산출하였다. 가속 시험의 정확성 확보차원에서 가속시험 불량시료와 시장 반품 시료로 고장분석을 진행한 결과, 불량 모드 별 점유율에 세부차이는 있으나, 점유율 순위는 일치 하였다. 본 연구는 PC환경에서 사용되는 2.5 inch HDD의 가속 시험 절차를 제안하며, 제조자와 사용자 간에 수명 예측에 대한 도움을 주고자 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.509-523
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• 2023

고준위방사성폐기물 처분장은 고온, 다습, 방사선의 복합적인 환경 조건에 노출되며 이로 인해 구조물의 열화가 가속된다. 따라서 처분장에 대한 구조물 건전성 모니터링이 필수적이며 균열 탐지, 강도 추정 등을 위해 피에조 센서가 활용된다. 다만 처분 터널 및 처분 용기에 설치되는 모니터링 센서는 교체 및 제거가 불가능하기 때문에 모니터링 센서의 정량적인 수명을 평가하고 적합성을 판단해야 한다. 본 연구에서는 가속수명시험을 활용하여 모니터링용 피에조 센서에 대한 수명을 평가하였다. 고온 조건에서 나타나는 피에조 센서의 고장 모드와 고장 메커니즘을 도출하였으며 온도 스트레스가 피에조 센서 수명에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 온도 스트레스에 대한 가속수명시험을 수행하여 와이블 수명 확률 분포 및 아레니우스 가속모형을 통해 온도 스트레스와 피에조 센서 수명 간의 관계식을 제시하고 수명을 평가하였다. 본 연구에서 제시된 온도 스트레스와 수명 간의 관계를 통해 보다 정확한 수명 평가를 위한 복합스트레스 가속수명시험 설계에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.215-221
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• 2014

본 논문에서는 RF 고전력 스트레스에 의한 SAW 디바이스의 신뢰성 분석을 위하여 향상된 내전력 시험시스템 및 시험방법을 제안하고 고장분석을 통해 고장메카니즘을 분석하였다. 광학현미경, SEM(Scanning Electron Microscope) 및 EDX(Energy Dispersive X-ray Spectro-scopy)장비를 이용하여 고장 분석한 결과, SAW 디바이스의 고장메카니즘은 고전류 밀도 및 고온 조건에서 줄열에 의한 Electromigration으로 분석하였다. Electromigration은 IDT전극에 void와 hillock을 생성하고, 그 결과로 전극이 단락과 단선되어 삽입손실이 증가하는 것이다. 제안된 내전력 시험시스템과 방법을 이용하여 450MHz CDMA용 SAW 필터의 가속수명시험을 수행하고, 아이링 모델과 와이블 분포를 이용하여 SAW 필터의 $B_{10}$수명은 98,500시간으로 추정하였다.

• 대한안전경영과학회지
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• 제15권1호
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• pp.109-120
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• 2013

As information-oriented industry has been developed and electronic devices has come to be smaller, lighter, multifunctional, and high speed, the components used to the devices need to be much high density and should have find pattern due to high integration. Also, diverse reliability problems happen as user environment is getting harsher. For this reasons, establishing and securing products and components reliability comes to key factor in company's competitiveness. It makes accelerated test important to check product reliability in fast way. Out of fine pattern failure modes, failure of Electrochemical Migration(ECM) is kind of degradation of insulation resistance by electro-chemical reaction, which it comes to be accelerated by biased voltage in high temperature and high humidity environment. In this thesis, the accelerated life test for failure caused by ECM on fine pattern substrate, $20/20{\mu}m$ pattern width/space applied by Semi Additive Process, was performed, and through this test, the investigation of failure mechanism and the life-time prediction evaluation under actual user environment was implemented. The result of accelerated test has been compared and estimated with life distribution and life stress relatively by using Minitab software and its acceleration rate was also tested. Through estimated weibull distribution, B10 life has been estimated under 95% confidence level of failure data happened in each test conditions. And the life in actual usage environment has been predicted by using generalized Eyring model considering temperature and humidity by developing Arrhenius reaction rate theory, and acceleration factors by test conditions have been calculated.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.62-68
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• 2016

Feeder cable assembly는 정보통신용 자동차부품이다 기능을 제대로 하지 않으면 자동차의 제어와 안전에 큰 문제가 발생한다. 가속수명시험은 시험시간을 단축할 목적으로 짧은 시간에 잠재적인 고장모드와 고장을 찾기 위하여 기속조건(스트레스, 스트레인, 온도 등)에서 실험을 실시하는 것이다. 고장원인은 부품의 품질과, 고장으로 유도하는 공정, 디자인에 의해 발생하는 결함이다. 열충격은 온도차에 의하여 부품의 열팽창 정도가 다른 것에 기인한다. 열충격시험은 부품이 급격한 온도차를 견디는 능력을 실험하는 것이다. 본 연구에서는 가속시험의 coffin-manson 식을 이용하여 정상조건(최고온도 $80^{\circ}C$, 최저온도 $-40^{\circ}C$)과 가속조건(최고온도 $120^{\circ}C$, 최저온도 $-60^{\circ}C$)을 이용하여 가속계수를 계산하여 2.25 값을 얻었다. 정상조건에서 1,000 사이클 실험이 가속조건에서 444 사이클 실험만하여도 됨을 알 수 있었다. Bx 수명 식을 이용하여 가속조건에서 시료가 5개, B0.04%.10years 조건에서 747 사이클 결과를 얻었다. 정상조건에서 1,000 사이클, 가속조건에서 747 사이클 실험한 feeder cable assembly 시료 5개를 각각 네크워크 분석기를 이용하여 성능시험을 실시하고, 와이블분포의 모수분포값을 비교한 결과 가속이 잘 되었음을 알 수 있었다. 동등한 신뢰도에서 가속실험을 통하여 시험시간을 1/4 정도 단축할 수 있었다.