• Elastomers and Composites
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• 제46권2호
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• pp.144-151
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• 2011

Intermittent CSR 측정법을 이용하여 hydrogenated NBR(이하 HNBR) 오링의 노화 거동과 수명 예측에 관하여 연구하였다. HNBR 오링의 가교 구조는 황 가교와 퍼옥사이드 가교를 이용하여 각각 제조하였다. Intermittent CSR jig는 오링의 실제 사용환경을 고려하여 설계 제작하였다. 각 측정 조건에 따른 마찰 영향, 열 손실 영향 및 Mullins effect에 의한 intermittent CSR의 응력 거동 변화를 관찰하였다. 오링의 노화 거동은 $100{\sim}120^{\circ}C$에서의 가속 노화 연구를 통하여 관찰하였다. 고장조건 50%와 40%에 대하여 HNBR 오링은 선형 노화 거동을 나타내었으며, Arrhenius relationship을 만족시켰다. HNBR-S 오링의 활성화 에너지는 70.6 kJ/mol로 나타났으며, Arrhenius plot으로부터 오링의 예측 수명은 고장 조건 50%와 40%에 대하여 각각 31.1년과 33.7년으로 나타났다. HNBR-P 오링의 활성화 에너지는 72.1 kJ/mol로 나타났으며, Arrhenius plot으로부터 오링의 예측 수명은 고장 조건 50%와 40%에 대하여 각각 34.0년과 36.5년으로 나타났다. 황 가교에 비하여 퍼옥사이드 가교에서 고무의 노화 속도가 느리게 나타났으며, 활성화 에너지는 높게 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제31권1호
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• pp.40-50
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• 2007

The present contribution describes the application of elliptic-blending second moment closure to predict the gas cooling process of turbulent super-critical carbon dioxide flow in a square cross-sectioned duct. The gas cooling process under super-critical state experiences a drastic change in thermodynamic and transport properties. Redistributive terms in the Reynolds stress and turbulent heat flux equations are modeled by an elliptic-blending second moment closure in order to represent strongly non-homogeneous effects produced by the presence of walls. The main feature of Durbin's elliptic relaxation second moment closure that accounts for the nonlocal character of pressure-velocity gradient correlation and the near-wall inhomogeneity guaranteed by the elliptic blending second moment closure.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제25권7호
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• pp.543-551
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• 2012

In this study, transparent conducting Al-doped Zinc Oxide (AZO) films with a thickness of 150 nm were prepared on corning glass substrate by the RF magnetron sputtering with using a Al-doped zinc oxide (AZO), ($Al_2O_3$: 2 wt%) target at room temperature. This study investigated the effect of rapid thermal annealing temperature and oxygen ambient on structural, electrical and optical properties of Al-doped zinc oxide (AZO) thin films. The films were annealed at temperatures ranging from 400 to $700^{\circ}C$ by using Rapid thermal equipment in oxygen ambient. The effect of RTA treatment on the structural properties were studied by x-ray diffraction and atomic force microscopy. It is observed that the Al-doped zinc oxide (AZO) thin film annealed at $500^{\circ}C$ at 5 minute oxygen ambient gas reveals the strongest XRD emission intensity and narrowest full width at half maximum among the temperature studied. The enhanced UV emission from the film annealed at $500^{\circ}C$ at 5 minute oxygen ambient gas is attributed to the improved crystalline quality of Al-doped zinc oxide (AZO) thin film due to the effective relaxation of residual compressive stress and achieving maximum grain size.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권3호
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• pp.619-625
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• 2008

패시베이션 및 절연 목적으로 이용하는 플라즈마 화학기상증착(PECVD)법에 의해 증착된 무기막과 웨이퍼 간 본딩 접착제로 이용하는 유기 박막 적층면의, 열 순환에 의한 잔류 응력 및 본딩 결합력의 효과를 4점 굽힙 시험법과 웨이퍼 곡률 측정법에 의해 평가하였다. 무기막으로는 산화 규소막($SiO_2$)과 산화 질화막($SiN_x$)이, 유기 박막으로는 BCB(Benzocyclobutene)가 이용되었다. 이를 통해, 열 순환 동안 무기막과 유기막 사이에서의 잔류 응력과 본딩 결합력의 상관관계에 대한 모델식을 개발하였다. 최대 온도 350 및 $400^{\circ}C$에서 수행한 열 순환 공정에서, PECVD 산화 질화막과 BCB로 구성된 다층막에서, 본딩 결합력은 첫 번째 순환 공정 동안 감소한다. 이는 산화질화막 내 잔류인장응력의 증가가 다층막의 잔류응력에 의해 변형되는 에너지 및 본딩 결합력의 감소를 유도한다는 모델식의 예측과 일치하며, PECVD 산화 규소막내 잔류 압축 응력의 감소가 다층막의 잔류응력에 의해 변형되는 에너지 및 본딩 결합력 상승을 이끄는 산화 규소막과 BCB 구조의 본딩 결합력 결과와 비교된다. 이러한 산화 규소막과 산화 질화막을 포함한 다층막의 상반된 본딩 결합력은 증착 공정 후 막 내에 형성된 수소 결합이 고온 순환 공정 동안 축합 반응을 통해 더 밀집되어 인장응력을 형성하기 때문임을 알 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.94.2-94.2
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• 2010

Indium tin oxide (ITO) Thin films were grown on Non-alkarai glass Substrates by PVD method and Subsequently Subjected to ($100^{\circ}C-350^{\circ}C$) Thermal Annealing (TA) In Nitr Oxygen ambinent. Most of all, The effect of TA treatment on the structural properties were studied by using X-Ray diffraction and atomic force microscopy, while optical properties were studied by UV-Transmittance measurements. After TA treatment, the XRD spectra have shown an effective relaxation of the residual compressive stress, As a result, XRD peaks increase of the intensity and narrowing of full width at half-maximun (FWHM). In addtion The microstructure, The surface morphology, the optical transmittance changed and improved, and we investigated The effects of temperature, Time and atmosphere during the TA on the structural and electrical properties of the ITO/glass on TA at $300^{\circ}C$. As a results, the films are highly transparent (80%～89%) in visible region. AFM analysis shows that the films are very smooth with root mean square surface roughness 0.58nm -2.75nm thickness film. It is observed that resistivity of the films drcreases T0 $1.05{\times}10^{-4}{\Omega}cmt$ $6.06{\times}10^{-4}{\Omega}cm$, while mobility increases from $152cm^2/vs$ to $275cm^2/vs$.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.190-200
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• 1991

본 연구에서는 고온에 노출되는 열-점소성 거동의 해석을 위해 소성유동, 크 리프, 응력풀림(stress relaxation)등의 거동을 동시에 다룰 수 있는 통일구성방정식 모델에 대해 논하고 적절한 모델을 선정한다. 이 모델은 미소변형이론에 근거한 것 이므로 구조물의 거동을 소변형률(small strain)과 소회전(small rotation)의 범위내 로 가정하여 해석한다.선정된 모델에 대해서 시간변화율 형태의 방정식으로부터 유 한요소법을 통한 수치화와 사용된 구성방정식을 효율적으로 처리할 수 있는 수치해석 법상의 알고리듬을 제안한다. 제안된 알고리즘을 사용하여 유한요소법 전산코드를 적상하고, 작성된 코드를 이용하여 고온에서 하중을 받는 단순보와 국부적으로 심한 가열을 받는 구조물에 적용하여 고전적인 구성방정식으로 복합적인 해석이 어려웠던 열-점소성 거동을 효과적으로 해석할 수 있음을 보인다. 본 논문은 응력해석에 주안 점을 두었으므로 열해석에 관한 상세한 논의는 가급적 생략하기로 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권2호
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• pp.245-253
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• 2010

전자기기부품에 적용되는 회로기판의 패키지 공정상에서 가해지는 온도변화에 따른 신뢰성 평가시 발생되는 문제들은, 주로 회로기판을 구성하고 있는 기본 재료들의 열팽창 계수 차이 및 시간의존성 물성에 의해 영향을 받는다. 특히, 인쇄회로기판 내부 회로층 사이에서 절연 역할을 수행하는 유리섬유강화 복합재료와 같은 수지몰딩 고분자 재료는 온도에 따른 물성변화 뿐만 아니라, 변형 및 하중이 가해지는 시간에 대한 물성변화도 고려해야 하는 점탄성 성질을 나타낸다. 본 논문에서는 인쇄회로기판에 사용되는 주요 고분자 재료인 유리섬유강화 복합재의 시간 및 온도에 따른 점탄성 특성을 규명하기 위하여, 단축인장 모드의 응력완화 시험과 크리프 시험을 각각 수행하였다. 또한, 고분자 재료 점탄성 물성의 영향성을 파악하기 위하여, 유한요소해석을 이용한 인쇄회로기판의 예비가열 공정 상에서 가해지는 온도변화에 따른 열변형을 평가하였다. 이러한 해석결과를 바탕으로, 인쇄회로기판과 같이 고분자재료를 사용하는 전자회로 구조물의 수치해석 기반의 열변형 예측시 점탄성 물성의 고려 필요성을 검증하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제45권4호
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• pp.263-271
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• 2010

간헐 CSR 측정법을 이용하여 FKM 오링의 노화 거동과 수명 예측에 관하여 연구하였다. Intermittent CSR 지그는 오링의 실제 사용환경을 고려하여 설계 제작하였다. 각 측정 조건에 따른 마찰 영향, 열 손실 영향 및 Mullins 효과에 의한 간헐 CSR의 응력 거동 변화를 관찰하였다. 오링의 노화 거동은 $60{\sim}160^{\circ}C$에서의 가속 노화 연구를 통하여 관찰하였다. 고온 영역($100{\sim}160^{\circ}C$)에서 오링은 선형 노화 거동을 나타내었으며, 아레니우스 관계를 만족시켰다. 이때의 활성화 에너지는 60.2 kJ/mol로 나타났다. 아레니우스 도식으로 부터, 오링의 예측 수명은 고장 조건 50%와 40%에 대하여 각각 43.3 년과 69.6 년으로 나타났다. 시간-온도 중첩 원리를 이용하여 $60^{\circ}C$에서의 노화 거동을 관찰하였으며, 실험 시간을 절약 할 수 있었다. $60{\sim}100^{\circ}C$의 저온 영역에서의 활성화 에너지는 48.3 kJ/mol로 감소하였다. WLF(William-Landel-Ferry) 도식을 통하여 FKM 오링은 $100^{\circ}C$ 이하에서 비선형 노화 거동을 나타내는 것을 확인하였다. 시간-온도 중첩 원리로부터, FKM 오링의 수명은 고장 조건 50%와 40%에 대하여 각각 19.1년과 25.2년으로 나타났다. 시간-온도 중첩 원리를 이용하여 예측한 오링의 수명이 아레니우스 관계에 의한 수명 보다 보수적인 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.1838-1843
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• 2014

나노 임프린트 리소그래피는 수십 나노미터에서 수십 마이크론에 이르는 패턴을 간단하고 저비용으로 대면적 기판에 제작할 수 있어 차세대 패터닝 기술로 주목 받고 있다. 특히, 발광소자, 태양전지, 디스플레이 등의 분야에서는 저반사 나노패턴, 광결정 패턴 등 기능성 패턴을 제작하고 이를 적용하는 연구가 활발히 진행 중에 있다. NIL공정을 통해 성공적으로 패턴을 전사시키기 위해서는 적절한 공정조건의 선택이 필요하다. 이에 본 연구에서는 열 나노임프린트를 이용하여 모스아이 패턴을 전사할 때, 충전과정 및 잔류층 형성을 수치 해석하여 폴리머 레지스트의 점탄성 거동을 살펴 보았고, 레지스트 초기 코팅 두께의 변화 및 가압력의 변화가 충전과정 및 잔류층에 미치는 영향을 조사하였다. 해석결과 본 논문에서 고려된 PMMA의 경우, 4MPa 이상의 압력에서 100초 내로 충전공정이 완료되는 것으로 나타났다.

• 대한치과보철학회지
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• 제39권6호
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• pp.709-734
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• 2001

The aims of this experiment were to investigate the strain and temperature changes simultaneously within autopolymerzing acrylic resin specimens. A computerized data acquisition system with an electrical resistance strain gauge and a thermocouple was used over time periods up to 180 minutes. The overall strain kinetics, the effects of stress relaxation and additional heat supply during the polymerization were evaluated. Stone mold replicas with an inner butt-joint rectangular cavity ($40.0{\times}25.0mm$, 5.0mm in depth) were duplicated from a brass master mold. A strain gauge (AE-11-S50N-120-EC, CAS Inc., Korea) and a thermocouple were installed within the cavity, which had been connected to a personal computer and a precision signal conditioning amplifier (DA1600 Dynamic Strain Amplifier, CAS Inc., Korea) so that real-time recordings of both polymerization-induced strain and temperature changes were performed. After each of fresh resin mixture was poured into the mold replica, data recording was done up to 180 minutes with three-second interval. Each of two poly(methyl methacrylate) products (Duralay, Vertex) and a vinyl ethyl methacrylate product (Snap) was examined repeatedly ten times. Additionally, removal procedures were done after 15, 30 and 60 minutes from the start of mixing to evaluate the effect of stress relaxation after deflasking. Six specimens for each of nine conditions were examined. After removal from the mold, the specimen continued bench-curing up to 180 minutes. Using a waterbath (Hanau Junior Curing Unit, Model No.76-0, Teledyne Hanau, New York, U.S.A.) with its temperature control maintained at $50^{\circ}C$, heat-soaking procedures with two different durations (15 and 45 minutes) were done to evaluate the effect of additional heat supply on the strain and temperature changes within the specimen during the polymerization. Five specimens for each of six conditions were examined. Within the parameters of this study the following results were drawn: 1. The mean shrinkage strains reached $-3095{\mu}{\epsilon},\;-1796{\mu}{\epsilon}$ and $-2959{\mu}{\epsilon}$ for Duralay, Snap and Vertex, respectively. The mean maximum temperature rise reached $56.7^{\circ}C,\;41.3^{\circ}C$ and $56.1^{\circ}C$ for Duralay, Snap, and Vertex, respectively. A vinyl ethyl methacrylate product (Snap) showed significantly less polymerization shrinkage strain (p<0.01) and significantly lower maximum temperature rise (p<0.01) than the other two poly(methyl methacrylate) products (Duralay, Vertex). 2. Mean maximum shrinkage rate for each resin was calculated to $-31.8{\mu}{\epsilon}/sec,\;-15.9{\mu}{\epsilon}/sec$ and $-31.8{\mu}{\epsilon}/sec$ for Duralay, Snap and Vertex, respectively. Snap showed significantly lower maximum shrinkage rate than Duralay and Vertex (p<0.01). 3. From the second experiment, some expansion was observed immediately after removal of specimen from the mold, and the amount of expansion increased as the removal time was delayed. For each removal time, Snap showed significantly less strain changes than the other two poly(methyl methacrylate) products (p<0.05). 4. During the external heat supply for the resins, higher maximum temperature rises were found. Meanwhile, the maximum shrinkage rates were not different from those of room temperature polymerizations. 5. From the third experiment, the external heat supply for the resins during polymerization could temporarily decrease or even reverse shrinkage strains of each material. But, shrinkage re-occurred in the linear nature after completion of heat supply. 6. Linear thermal expansion coefficients obtained from the end of heat supply continuing for an additional 5 minutes, showed that Snap exhibited significantly lower values than the other two poly(methyl methacrylate) products (p<0.01). Moreover, little difference was found between the mean linear thermal expansion coefficients obtained from two different heating durations (p>0.05).