• 제목/요약/키워드: mechanical reliability

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중계기를 통한 다중 차량 간 통신 상황에서 신호 간섭에 강한 장애물 감지 및 회피 알고리즘 (Robust Obstacle Detection and Avoidance Algorithm for Infrastructure-Based Vehicle Communication Under Signal Interference)

  • 최병찬;권혁찬;손진희;남해운
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권5호
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    • pp.574-580
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    • 2016
  • 본 논문에서는 Single Board 컴퓨터와 V2I (Vehicle to Infrastructure) 구조를 통해 다중 차량을 군집으로 제어하는 시스템을 소개한다. 그리고 이 시스템에서 핵심이 되는 중계기의 회피 기동 판단 알고리즘을 소개한다. 중계기는 이 알고리즘을 통해 차량으로부터 받는 센서 데이터를 활용하여 차선 위에 장애물이 있는지를 파악하고, 회피 기동 필요 여부를 판단한다. 해당 시스템의 성능 실험은 차선 위에 장애물이 있는 상황에서 Wi-Fi를 통한 다중 차량과 중계기 서버 간에 TCP/IP로 회피 기동 판단을 위한 주행 데이터를 전송하고 차량들의 주행 상태를 관찰하는 방식으로 진행하였다. 실험 결과를 통해 ISM (Industrial Scientific Medical) 주파수 간섭이 있는 상황에서 초기에 구현했던 회피 기동 판단 알고리즘이 높은 실패 확률을 가지고 있다는 것을 알게 되었고, 그것을 줄이기 위한 방법을 연구하게 되었다. 연구 결과 회피 기동 판단 알고리즘에 데이터 변화 감지기를 적용하는 방식으로 해결방법을 찾게 되었다. 본 논문에서는 ISM 주파수 간섭 상황에서 개선 사항인 데이터 변화 감지기 적용이 시스템의 신뢰도에 주는 영향을 보여주고자 한다. 본 기술을 적용하고 개선한다면, 차량 간 통신 또는 차량과 인프라 간의 통신을 통해 다중 충돌 사고와 같은 위기 상황에 대해 더욱 효과적으로 대응할 수 있을 것이며, 나아가 무인 운전 기술에 적용할 수 있을 것이다. 또한 추후 유사 시스템 구현에 대해 선행 연구 자료로서 이용될 수 있을 것이다.

미세금형 가공을 위한 전기화학식각공정의 유한요소 해석 및 실험 결과 비교

  • 류헌열;임현승;조시형;황병준;이성호;박진구
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.81.2-81.2
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    • 2012
  • To fabricate a metal mold for injection molding, hot-embossing and imprinting process, mechanical machining, electro discharge machining (EDM), electrochemical machining (ECM), laser process and wet etching ($FeCl_3$ process) have been widely used. However it is hard to get precise structure with these processes. Electrochemical etching has been also employed to fabricate a micro structure in metal mold. A through mask electrochemical micro machining (TMEMM) is one of the electrochemical etching processes which can obtain finely precise structure. In this process, many parameters such as current density, process time, temperature of electrolyte and distance between electrodes should be controlled. Therefore, it is difficult to predict the result because it has low reliability and reproducibility. To improve it, we investigated this process numerically and experimentally. To search the relation between processing parameters and the results, we used finite element simulation and the commercial finite element method (FEM) software ANSYS was used to analyze the electric field. In this study, it was supposed that the anodic dissolution process is predicted depending on the current density which is one of major parameters with finite element method. In experiment, we used stainless steel (SS304) substrate with various sized square and circular array patterns as an anode and copper (Cu) plate as a cathode. A mixture of $H_2SO_4$, $H_3PO_4$ and DIW was used as an electrolyte. After electrochemical etching process, we compared the results of experiment and simulation. As a result, we got the current distribution in the electrolyte and line profile of current density of the patterns from simulation. And etching profile and surface morphologies were characterized by 3D-profiler(${\mu}$-surf, Nanofocus, Germany) and FE-SEM(S-4800, Hitachi, Japan) measurement. From comparison of these data, it was confirmed that current distribution and line profile of the patterns from simulation are similar to surface morphology and etching profile of the sample from the process, respectively. Then we concluded that current density is more concentrated at the edge of pattern and the depth of etched area is proportional to current density.

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Cu pad위에 무전해 도금된 UBM (Under Bump Metallurgy)과 Pb-Sn-Ag 솔더 범프 계면 반응에 관한 연구 (Studies on the Interfacial Reaction between Electroless-Plated UBM (Under Bump Metallurgy) on Cu pads and Pb-Sn-Ag Solder Bumps)

  • 나재웅;백경욱
    • 한국재료학회지
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    • 제10권12호
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    • pp.853-863
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    • 2000
  • Cu 칩의 Cu 패드 위에 솔더 플립칩 공정에 응용하기 위한 무전해 구리/니켈 UBM (Under Bump Metallurgy) 층을 형성하고 그 특성을 조사하였다. Sn-36Pb-2Ag 솔더 범프와 무전해 구리 및 무전해 니켈 충의 사이의 계면 반응을 이해하고, UBM의 종류와 두계에 따른 솔더 범프 접합(joint) 강도 특성의 변화를 살펴보았다. UBM의 종류에 따른 계면 미세 구조, 특히 금속간 화합물 상 및 형태가 솔더 접합 강도에 크게 영향을 미치는 것을 확인하였다. 무전해 구리 UBM의 경우에는 솔더와의 계면에서 연속적인 조가비 모양의 Cu$_{6}$Sn$_{5}$상이 빠르게 형성되어 파단이 이 계면에서 발생하여 낮은 범프 접합 강도 값을 나타내었다. 무전해 니켈/무전해 구리 UBM에서는 금속간 화합물 성장이 느리고, 비정질로 도금되는 무전해 Ni의 륵성으로 인해 금속간 화합물과의 결정학적 불일치가 커져 다각형의 Ni$_3$Sn$_4$상이 형성되어 무전해 구리 UBM의 경우에 비해 범프 접합 강도가 높게 나타났다. 따라서 무전해 도금을 이용하여 Cu 칩의 Cu pad 위에 솔더 플립칩 공정에 응용하기 위한 UBM 제작시 무전해 니켈/무전해 구리 UBM을 선택하는 것이 접합 강도 측면에서 유리하다는 것을 확인하였다.다.

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태양전지 묘듈용 솔드 합금의 산화 특성 (Oxidation characteristics of solder alloys for the photovoltaic module)

  • 김효재;이영은;이구;강기환;최병호
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제34권1호
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    • pp.98-104
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    • 2014
  • Photovoltaic (PV) cell is considered as one of the finest ways to utilize the solar power. A study of improving solar cell's efficiency is important because the lifetime of solar cell is determined by photovoltaic module technology. Therefore, oxidation (and/or corrosion) of solder materials will be one of the primary yield and long-term reliability risk factor. Recently, the development of lead-free solder alloy has been done actively about lead-free solder alloys of the thermodynamic and mechanical properties. However, the oxidation behavior have rarely been investigated In this study, the oxidations of 60 wt% Sn-40 wt% Pb, 62 wt% Sn-36 wt% Pb -2 wt% Ag, 50wt% Sn-48 wt% Bi-2 wt% Ag alloys for the interconnect ribbon after exposure in atmosphere at $100^{\circ}C$ for several times were investigated. The wettability of 62 wt% Sn-36 wt% Pb-2 wt% Ag and 50 wt% Sn-48 wt% Bi-2 wt% Ag solders was also studied to compare with that of 60 wt% Sn-40 wt% Pb alloy. The results howed that the zero cross time and the wetting time of 50 wt% Sn-48 wt% Bi-2 wt% Ag solder were better than other two samples. The surface of tested samples was analyzed by XPS. The XPS result showed that in all samples, SnO grew first and then the mixture of SnO and $SnO_2$ was detected. $SnO_2$ grew predominantly for the long time aging. Moreover XPS depth profile analysis has found surface enrichment of tin oxide.

유한요소해석을 이용한 차대차 측면충돌에 대한 연구 (A Study on Side Impact from Car-to-Car using Finite Element Analysis)

  • 한영규;백세룡;윤준규;임종한
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.201-209
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    • 2015
  • 차대차의 측면충돌에서 충돌부위에 따라 차체의 변형정도는 크게 달라진다. 충돌로 인하여 차체에 변형이 일어나는 경우에 속도에너지가 변형에너지로 전달되어 거동이 달라진다. 일반적으로 교통사고분석에서는 충돌 후 차량의 거동을 운동량 보존법칙으로 분석하며 차체의 변형에 따른 에너지 흡수량은 반발계수를 입력하여 그 오차를 보정할 수 있으나 측면충돌에 대한 연구결과는 그다지 많지 않으므로 전방충돌과 후방추돌에 대한 연구결과를 참고해서 반발계수를 적용하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 차체의 구조와 각 부품의 재질을 적용한 유한요소 차량모델을 외연적 유한요소법으로 해석하였으며, 그 결과를 분석하여 측면충돌에서 차량의 접촉부위에 따른 반발계수와 충돌감지시간을 도출하였다. 최종적으로 산출된 반발계수와 충돌감지시간을 적용하여 운동량보존법칙에 의해 얻어진 해석결과를 실제 차량의 충돌결과와 비교하였다. 그 결과로 유한요소해석 모델을 이용하여 도출한 초기 입력값을 적용했을 때 기존의 분석기법보다 해석의 신뢰도가 높다는 결과를 얻게 되었다.

비용 요소에 근거한 신뢰도 최적화 및 On-Line SIS 지원 도구 연구 (Advanced Optimization of Reliability Based on Cost Factor and Deploying On-Line Safety Instrumented System Supporting Tool)

  • 아디스;박명남;김현승;신동일
    • 한국가스학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.32-40
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    • 2017
  • SIS는 공정안전시스템 분야에서 폭넓게 활용될 수 있는 계장안전시스템이다. SIS는 유해화학물질 누출 사고로부터 인간, 물질적 자산 그리고 환경에 미치는 피해를 줄이기 위해 필수적이다. 현재 전기, 전자 그리고 프로그래밍 가능한 전자 (E / E/ PE) 장치가 기계, 공압 및 유압 시스템과 상호 작용하는 통합 안전 시스템은 IEC 61508과 같은 국제 안전 표준을 따르도록 되어있다. IEC 61508은 안전 수명주기의 모든 사항을 규정한다. SIS 지원 도구 없이 안전 수명주기에 따라 IEC 61508의 요구 사항을 충족시키는 것은 복잡한 일이다. 본 연구에서는, 사용자가 보다 쉽게 안전 수명주기의 설계 단계를 구현할 수 있도록 도움을 줄 수 있는 On-Line SIS 지원 도구를 제시하였다. On-Line SIS 지원 도구는 데이터 읽기 및 수정 시스템과 통합될 수 있는 안드로이드 응용 프로그램의 형태로 되어있다. 이 도구는 안전 수명주기의 설계 단계에서 소요되는 계산 시간을 줄이고 계산 과정에서 발생할 수 있는 오류를 줄인다. 또한 On-Line SIS 지원 도구는 비용 요소에 근거한 최적화 접근법을 제시할 수 있으며, multi-objective GA를 사용하여 최적의 솔루션 조합을 찾을 수 있도록 하였다.

마이스터고등학교 학생들의 진로성숙도가 학교 부적응에 미치는 영향 (The effect of Meister high school students' career maturity with respect to the impact on school maladjustment)

  • 유재만;이병욱
    • 대한공업교육학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.1-23
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    • 2016
  • 이 연구의 목적은 마이스터고 학생들의 진로성숙도와 학교부적응에 대하여 알아보고 진로성숙도가 학교부적응에 미치는 영향에 대하여 분석하여 마이스터고 학생들의 진로교육에 기초 자료를 제공하는데 있다. 연구의 목적을 수행하기 위하여 문헌연구와 조사연구를 진행하였다. 문헌연구를 통해 마이스터고와 진로성숙도, 학교부적응에 대하여 알아보았고, 진로성숙도와 학교 부적응을 측정하기 위한 도구를 통해 2016년 완성학급이 된 37개 마이스터고등학교 1,660명의 학생들에게 설문 조사를 실시하여 70%의 설문지를 최종 분석하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 마이스터고 학생의 진로성숙도는 학교 부적응에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 진로성숙도 하위 영역에서는 '독립성', '직업에 대한 태도', '합리적 의사 결정', '정보 탐색'과 '진로 준비 행동'이 학교 부적응에 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 적응 집단과 부적응 집단으로 구분하여 실시한 다중회귀분석에서는 적응 집단이 부적응 집단에 비하여 진로성숙도가 학교 부적응에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다. 둘째, 성별에 따라서는 여학생이 학교 부적응 수준이 낮고, 진로성숙도가 높았다. 학년에서는 1, 2, 3학년 순으로 학교 부적응 점수가 높아졌지만, 진로성숙도에서는 2학년이 3학년보다 진로성숙도가 더 낮은 결과를 보였다. 성적에 있어서는 성적이 높아질수록 학교 부적응은 낮았고, 진로성숙도는 높았으며, 계열에 따른 변인에서는 공업, 농 생명산업, 수산 해운 순으로 학교 부적응이 낮았고, 진로성숙도가 높았다. 담임의 교과에 따른 분류에서는 보통교과가 담임인 경우가 진로성숙도가 더 높고, 학교 부적응이 낮았다. 졸업 후 진로에 따른 학교 부적응은 대학에 진학하고자 하는 학생에 비하여 취업을 하고자 하는 경우에 학교 부적응이 낮고 진로성숙도가 높았다. 마지막으로 기타(창업, 가업 승계)의 경우에는 학교 부적응 수준과 진로성숙도가 함께 높은 결과가 나타났다. 셋째, 적응 집단과 부적응 집단의 배경 변인별 진로성숙도와 학교 부적응의 차이를 분석한 결과에서는 모든 변인에서 유의미한 차이를 나타났다.

치면세균막관리와 구강보건교육에 관한 국내문헌고찰 (Reviews of Literature on Dental Plaque Control and Oral Hygiene Education in Korea)

  • 최문실;김동기
    • 치위생과학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.87-98
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    • 2017
  • 본 연구는 1990년부터 2015년까지의 기간 동안 국내에서 PMPR과 구강위생교습을 시행한 문헌 22편을 대상으로 아동과 성인의 구강위생관리 효과를 체계적으로 고찰함으로써 연구의 효과를 파악하기 위하여 실시되었다. 자료의 결과를 종합해 보면 PMPR을 하는 데 있어서 1~2주 간격으로 4~5번의 방문이 가장 효과적이고, 구두교육이나 모형교육보다는 치면착색제를 사용하고 OHE와 전문가 칫솔질, 치면세마, SRP 등을 병행하여 환자의 특성에 맞춰 반복적인 교육을 하는 것이 효과적임을 보여주었다. 실제 임상적으로 치주와 부착수준의 개선됨을 확인함으로써 환자 구강의 특성에 맞는 규칙적인 프로그램과 정기적인 일정으로 반복적 PMPR이 필요하다. 분석에 포함된 PMPR, 칫솔질 교습의 중재효과에 대하여 구강위생관리 효과가 큰 것으로 밝혀짐에 따라, 구강건강을 증진하고 유지하는 데 가장 필수적인 요소로 OHE와 함께 시행되면 구강건강 증진과 향상에 도움이 된다. 최근 시행되는 성인대상 치석제거술의 건강보험 급여제도와 더불어 교육수행에 관련해서도 급여범위에 포함이 된다면 구강병 발생이 감소되고 건강보험 재정에도 도움이 되어 국민구강증진에 더욱 시너지 역할을 할 것으로 생각된다. 지속적으로 복지정책에 필요한 근거중심의 체계적인 연구가 시행될 수 있도록 기초적인 자료를 마련해야 할 것이다.

액랭식 마이크로채널 시스템 내 냉매와 범프의 열 제거 효과에 대한 연구 (Effect of Coolants and Metal Bumps on the heat Removal of Liquid Cooled Microchannel System)

  • 원용현;김성동;김사라은경
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.61-67
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    • 2017
  • 소자의 트랜지스터 밀도가 급속히 높아짐에 따라 소자 내부에서 발생하는 열 유속(heat flux) 또한 빠르게 증가하고 있다. 소자의 고열 문제는 소자의 성능과 신뢰성 감소에 크게 영향을 미친다. 기존의 냉각방법들은 이러한 고열문제를 해결하기 위해선 한계점에 다다랐고, 그 대안으로 liquid heat pipe, thermoelectric cooler, thermal Si via, 등 여러 냉각방법이 연구되고 있다. 본 실험에서는 직선형 마이크로채널과 TSV(through Si via)를 이용한 액체 냉각시스템을 연구하였다. 두 종류의 냉매(DI water와 ethylene glycol(70 wt%))와 3 종류의 금속 범프(Ag, Cu, Cr/Au/Cu)의 영향을 분석하였으며, 대류, 복사 및 액체 냉각으로 인한 총 열 유속을 계산하여 비교하였다. 냉각 전후의 냉각시스템의 표면온도는 적외선현미경을 통해 측정하였고, 마이크로채널 내 액체 흐름은 형광현미경을 이용하여 측정하였다. 총 열 유속은 ethylene glycol(70 wt%)의 경우 가열 온도 $200^{\circ}C$에서 $2.42W/cm^2$로 나타났으며 대부분 액체 냉각 효과에 의한 결과로 확인되었다.

OSP 표면처리된 FR-4 PCB기판과 Sn58%Bi 복합솔더 접합부의 미세조직 및 접합강도에 미치는 Sn-MWCNT의 영향 (Effect of Sn Decorated MWCNT Particle on Microstructures and Bonding Strengths of the OSP Surface Finished FR-4 Components Assembled with Sn58%Bi Composite Solder Joints)

  • 박현준;이충재;민경득;정승부
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.163-169
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    • 2019
  • 전자제품에서 사용되던 Sn-Pb계 솔더합금은 RoHS, WEEE, REACH 등의 환경규제에 의해 무연솔더합금(Pb free solder alloy)으로 빠르게 대체되고 있다. 그 중에서도 Sn58%Bi(in wt.%) 합금은 융점이 낮고 Sn-Pb계 합금에 비해 기계적특성이 우수하여, 전자제품 솔더합금으로 사용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 그러나 Sn58%Bi 솔더합금은 구성 원소인 Bi의 취성으로 인해 기계적인 신뢰성이 저하되는 문제를 개선할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 함량의 Sn-MWCNT (multiwalled carbon nanotube) 입자를 첨가한 Sn58%Bi 복합솔더를 제조한 후, OSP처리된 FR-4 기판 및 FR-4 컴포넌트를 리플로우(reflow) 횟수를 1회부터 7회까지 진행하였다. 접합시편의 접합강도 및 파괴에너지는 전단시험(die shear test)을 통해 측정하였고, 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)으로 미세조직 및 파괴모드를 분석하였다. Sn-MWCNT 첨가에 의해 Sn58%Bi 복합솔더 접합부에서 조직 미세화가 관찰되었고, 함량이 0.1 wt.%일때 접합강도와 파괴에너지는 각각 20.4%, 15.4% 만큼 증가하였다. 또한 파단면에서 연성파괴(ductile failure) 영역이 관찰되었으며, F-x(force-displacement to failure) 그래프를 통해 Sn-MWCNT의 첨가가 복합솔더의 연성(ductility)을 증가시킨 것을 확인할 수 있었다.