• 제목/요약/키워드: 가속 스트레스시험

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배전급 폴리머 현수애자의 신뢰성 평가기술 (Technology of Reliability Evaluation for Suspension Composite Insulator in the Overhead Distribution Lines)

  • 박효열;강동필;김익수;신영준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1440-1442
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    • 2002
  • 폴리머 애자는 여러 가지의 외부환경에 의하여 시간의 경과에 따라서 재료의 열화가 진행된다. 폴리머 애자를 평가하는 방법으로 기계적 특성, 전기적 특성, 환경적 특성 등의 평가방법이 있으나 각각의 특성평가에 있어서 국제, 국가 및 단체에 따라서 서로 다르다. 신뢰성 평가기준도 서로 달라 국내 실정에 맞는 폴리머 애자의 신뢰성 향상에 어려움이 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 폴리머 애자의 신뢰성 평가기준을 표준화할 필요성이 있다. 본 원고에서는 특고압 가공배전선로에 사용하는 폴리머 현수애자의 신뢰성 평가기준에 대하여 설명하였다. 장기신뢰성 평가를 위하여 다양한 외부환경을 모의하여 복합적인 스트레스를 가할 수 있는 복합가속열화설비에 대하여 설명하고 복합가속열화시험법을 결정하였다.

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내유성 HNBR 고무의 인장강도 성능에 대한 가속수명예측 (Accelerated Life Prediction on Tensile Strength of Oil Resistance HNBR)

  • 김경필;이용석;여용헌
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.233-238
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    • 2020
  • 최근 우주 항공 분야 발전으로 인해 NBR에 대한 관심이 높아지고 있으나, HNBR의 항공용 윤활유 관련 연구는 많지 않고, 특히 가혹인자들에 대한 가속수명 평가는 그렇게 많이 보고되지 않고 있다. 본 연구에서는 항공분야에 사용되는 HNBR(Hydrogenated Acrylonitrile Butadiene Rubber) 제품의 가속수명을 평가하기 위해 성능평가 인자로 인장강도를 채택하고, 성능 노화특성에 영향을 미치는 가속 스트레스 인자를 온도로 정의했다. 가속 스트레스 인자는 온도(60 ℃, 80 ℃, 100 ℃)로 정하여 시간(0 ~ 720시간)에 따른 인장강도 변화를 측정한 결과값으로 결정했다. 가속 조건은 일정 기간 동안 노화된 시편을 오븐에서 꺼내어 24시간 상온에서 방치한 후, 시험편을 KS M 6518에 명시된 기준에 따라 아령형 3호 시편을 제작하여 가속수명 평가의 한 요소인 인장강도를 측정하였다. 아레니우스 모델을 이용하여 얻어진 활성화 에너지 값은 0.895임을 알 수 있고, 형상모수는 1.152이었으며, 20℃에서 항공용 오일에 침지한 HNBR 시편의 인장강도로부터 얻어진 특성수명은 272,256시간, 평균수명(MTTF)는 258,965시간, B10 수명은 38,624시간이었다.

HILS 기법을 적용한 신축관 이음 수명예측에 관한 연구 (A Study for Lifetime Predition of Expansion Joint Using HILS)

  • 오정수;조승현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.138-142
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    • 2018
  • 본 연구에서는 플랜트 기자재 중 수충격에 매우 취약한 신축관 이음을 대상으로 수충격 발생 시 신축관 이음의 신축량의 변화를 현장에서 취득한 후 HIL 시뮬레이터의 작동데이터로 적용한 HILS 기법을 적용한 진동내구 시험을 수행하였다. 또한 진동내구 시험 시 내구수명의 주요 스트레스 인자로 신축관 내부압력을 가정하였다. 진동내구 시험은 신축관 내부 설정압 따라 진행되었으며 수명데이터를 이용, 수명데이터를 잘 따르는 곡선을 접합하여 수명예측 모델식을 유도하였고 특정 내부 설정압에서의 시험 및 수명결과를 통하여 이를 검증하였다. 한편, 시험 중 발생 된 신축관의 고장모드는 모두 벨로우즈 부 표면에 발생된 크랙과 크랙을 통한 누수 등이 있었다. 본 연구에서 유도한 수명에측 모델식은 설정압력을 스트레스 인자로 따르는 전형적인 역승모형이며 특정환경에서만 적용될 수 있는 한계를 지니고 있다. 이에 본 연구는 진동내구 수명의 가속요인인 압력 외 온도상태 등을 다양한 수명변수가 적용 가능한 복합수명예측 모델식을 개발할 예정이다.

Structural and Electrical Properties of Cu(In,Ga)Se2 Solar Modules under Damp Heat and Thermal Cycling Tests

  • 이동원;김용남;조원주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.456.2-456.2
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    • 2014
  • Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) 화합물은 태양광을 흡수하기에 가장 이상적인 약 1.04 eV의 에너지 금지대 폭과 높은 광흡수계수를 가지고 있으며, $450{\sim}590^{\circ}C$의 고온 공정에도 매우 안정하여 열 경화현상을 거의 보이지 않으므로 박막 태양전지로서 커다란 응용 잠재력을 갖고 있는 광흡수층 재료이다. CIGS 화합물 박막 태양전지의 효율은 연구실에서는 ~20%의 높은 효율을 보고하고 있으며, 모듈급에서도 ~13%의 효율을 보이고 있다. 그러나 CIGS 박막 태양전지를 대면적 또는 양산화에 적용하기 위해서는 20년 이상의 장기적인 수명을 보장할 수 있는 내구성을 갖추어야 한다. 본 연구에서는 CIGS 모듈의 장기적인 신뢰성을 평가하기 위해 CIGS PV 모듈을 대상으로 IEC-61646 규격을 이용하여 고온고습 시험 ($85^{\circ}C$/85% RH, 1000 h) 과 열충격 시험 ($-40^{\circ}C/140^{\circ}C$, 1000 cycles) 이 수행되었고, 두 종류의 가속 스트레스 시험 후에 모듈의 성능 저하에 영향을 미치는 요인들이 연구되었다. 또한, 모듈의 효율 저하의 원인을 규명하기 위해 투명전극 Al-doped ZnO (AZO)와 광흡수층 CIGS를 대상으로 고장분석을 수행하였다. AZO층과 CIGS층의 전기적 특성 분석, 결장상 분석 및 XPS 분석들을 종합하여 CIGS PV 모듈의 성능저하의 원인을 규명하였다.

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RF 고전력 스트레스에 의한 SAW Device의 고장메카니즘 분석 (Failure Mechanism Analysis of SAW Device under RF High Power Stress)

  • 김영구;김태홍
    • 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.

22.9 kV 초전도케이블 시스템의 절연특성 평가 (Dielectric Characteristics Evaluation of 22.9 kV HTS Power Cable System)

  • 최하옥;손송호;임지현;양형석;김동락;최연석;이병섭;정원묵;류희석;마용호;류경우;황시돌
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.293-293
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    • 2008
  • 초전도 케이블은 저손실 대용량 전력수송이 가능한 전력케이블로서 대도시의 전력 공급문제를 해결할 수 있는 환경 친화적 신개념의 전력케이블이다. 한전 전력연구원 고창전력시험센터에서는 2006년에 22.9 kV, 100 m, 50 MVA급 초전도케이블 시스템을 설치하여 초전도케이블 실용화를 위한 신뢰성 시험을 실시하고 있다. 전력케이블의 주요한 신뢰성 요인 중의 하나가 절연특성이며 초전도케이블의 절연특성은 운전온도가 액체질소 온도이므로 절연지에 수분이 고화하여 일반적인 전력케이블보다 좋은 절연특성을 보이는 것으로 알려져 있다. 초전도 케이블은 절연지와 액체질소에 의해 절연이 이루어지며 열적, 기계적, 전기적, 환경적 스트레스에 의해 열화가 발생할 수 있다. 절연층에 이러한 스트레스가 누적되면서 void가 발생하게 되고 전계집중 현상에 의해 절연성능이 저하되며 과다한 열화의 발생시 절연파괴가 일어나게 된다. 온 발표에서는 운전온도 66.4 K에서 1.5 $U_0$ (20 kV) 전압의 30일간 연속 인가 시험과 초전도 케이블의 절연열화 가속시험을 통하여 얻은 부분방전 및 정전용량의 변화 등의 절연특성 평가 결과에 대해 논의한다.

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증가하는 스트레스에서의 최적가속수명시험 (Optimum Progressive-Stress Accelerated Life Test)

  • 윤원영;정성기
    • 대한산업공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.15-21
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    • 1993
  • This paper considers the optimal design of accelerated life test in which the stress is linearly increased. It discusses the special case when the life distribution under constant stress follows an exponential distribution and the accelerated equation satisfies the inverse power law. It is assumed that cumulative damage is linear, that is, the remaining life of test units depends only on the current cumulative fraction failed and current stress(cumulative exposure model). The optimization criterion is the asymptotic variance of the maximum likelihood estimator of the log mean life at a design stress. The optimal increasing rate is obtained to minimize the asymptotic variance. Table of sensitivity analysis is given for the prior estimators of model parameters.

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열화특성치가 와이블분포를 따르는 경우 두 가지 스트레스 변수를 고려한 가속열화시험의 최적 설계 (Optimal Design of Accelerated Degradation Tests with Two Stress Variables in the Case that the Degradation Characteristic Follows Weibull Distribution)

  • 임헌상;김용수
    • 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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    • 제13권2호
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    • pp.87-98
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    • 2013
  • Accelerated degradation tests (ADTs) measuring failure-related degradation characteristic at the accelerated condition are widely used to assess the reliability of highly reliable products. Often, however, little degradation could be observed even in single-stress ADTs due to the high reliability of test unit, and as a result poor estimate of the reliability may be obtained. ADTs with multiple stress variables can be employed to overcome such difficulties. In this paper, optimal ADT plans with two stress variables are developed assuming that the degradation characteristic follows Weibull distribution by determining the stress levels, the proportion of test units allocated to each stress level such that the asymptotic variance of the maximum likelihood estimator of the q-th quantile of the lifetime distribution at the use condition is minimized.

스트레스함수가 감마분포인 가속수명시험 (Accelerated Life Tests under Gamma Stress Distribution)

  • 원영철
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.59-66
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    • 2002
  • This paper presents accelerated life tests for Type I censoring data under probabilistic stresses. Probabilistic stress, S, is the random variable for stress influenced by test environments, test equipments, sampling devices and use conditions. The hazard rate, $\theta$ is a random variable of environments and a function of probabilistic stress. In detail, it is assumed that the hazard rate is linear function of the stress, the general stress distribution is a gamma distribution and the life distribution for the given hazard rate, $\theta$is an exponential distribution. Maximum likelihood estimators of model parameters are obtained, and the mean life in use stress condition is estimated. A hypothetical example is given to show its applicability.

가속수명시험을 위한 경제적 일정스트레스 계획의 개발 (Economic Constant Stress Plans for Accelerated Life Testing)

  • 서순근;김갑석
    • 대한산업공학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.517-526
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    • 1999
  • This paper deals with two economic optimal designs of constant-stress accelerated life test(ALT) where failure distribution follows one of location-scale family, i. e., exponential, Weibull, and lognormal distributions which have been ones of the popular choices of failure distributions. Two optimization criteria to develop ALT plans are the statistical efficiency per unit expected cost which consists of the fixed test cost, cost being proportional to the number of test units, and variable test cost depending on test period and stress level, and the expected loss which combines Taguchi's quadratic loss function and expected test cost. Optimum plan determines the low stress level, test units allocated to each stress, and censoring times at two stress levels under Type I censoring. The proposed ALT plans are illustrated with a numerical example and sensitivity analyses are conducted to study effects of pre-estimates of design parameters.

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