• 보존과학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.301-312
• /
• 2011

에폭시수지는 우수한 내구성과 접착력, 적당한 강도 등을 가지고 있어 다양한 재질에 다용도로 사용되고 있다. 그러나 에폭시수지가 경화되면 제거가 어려우며 특히 유물에 적용된 후에는 재처리시 제거하는데 어려움이 많다. 그러므로 본 연구에서는 유물에 손상 없이 에폭시수지를 제거하는데 Nd:YAG 레이저클리닝을 적용하여 보았다. 실험은 안료를 섞지 않은 에폭시수지와 안료를 섞은 에폭시수지를 부식시키지 않은 철편과 부식시킨 철편에 도포한 시편을 대상으로 하였으며 레이저 에너지와 조사 횟수를 증가시키면서 수지 표면의 반응을 알아보았다. 실험 결과 안료를 섞지 않은 에폭시수지는 부식된 철편에 도포되었을 때 높은 레이저에너지에서 제거되었다. 그러나 부식시키지 않은 철편에 도포한 경우와 안료를 섞은 에폭시수지는 제거되지 않고 색상만 변하였으며 레이저빔의 고온으로 인해 수지가 녹아 부풀어 오르는 현상이 나타났다. FT-IR 분석 결과 레이저 조사 후 변화된 에폭시수지는 성분 변화가 없었으며 레이저빔에 의해 제거된 면에서는 수지가 검출되지 않았다. 그러나 SEM-EDS 분석 결과 제거된 표면에서 소량의 에폭시수지 잔유물이 남아 있었으며 소지금속의 용융현상도 관찰되었다. 그러므로 본 연구를 통하여 Nd:YAG 레이저클리닝의 에폭시수지 제거 가능성과 한계성을 확인할 수 있었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
• /
• pp.84-92
• /
• 2010

현재 가동 중인 몇몇 가압 경수로 원전 안전 1등급 설비의 이종금속 용접부는 일차수응력부식균열(PWSCC : Primary Stress Corrosion Cracking) 발생의 세가지 조건(민감 재질, 부식 환경, 인장응력)을 동시에 충족하고 있다. 즉, 이종금속 용접부는 PWSCC에 민감한 재질인 Alloy 600 계열 합금으로 제작 또는 용접되어 있으며 고온 수화학 부식 환경 하에 놓여있다. 아울러 오스테나이트 스테인리스 강의 예민화 예방을 위한 용접 후열처리 미실시로 높은 인장 용접 잔류응력이 작용하고 있다. 이러한 이종금속 용접부의 특성상 PWSCC가 발생할 잠재성이 있을 뿐만 아니라 국내외적으로 Alloy 600 계열 합금으로 제작 및 용접된 가압 경수로 원전 안전 1등급 설비의 이종금속 용접부에 실제 PWSCC가 발생된 사례들이 다수 보고되고 있다. 운전 환경 및 재질 변화 없이 PWSCC 발생을 예방하기 위해서는 인장 잔류응력을 이완시켜 낮은 인장 또는 압축 응력화하여야 한다. 이러한 인장 잔류응력 이완방법들로는 PWOL(Pre-emptive Weld Overlay), 레이저 피닝(Laser Peening), MSIP(Mechanical Stress Improvement Process), 워터 제트 피닝(Water Jet Peening), IHSI(Induction Heating Stress Improvement) 방법들이 있는데 공정 시간이 짧고 열 에너지 원이 필요 없으며 전체적인 소성 변형을 야기시키지 않는 레이저 피닝을 본 연구의 대상 방법으로 한다. 본 연구에서는 동적 유한요소 해석을 통해 용접 잔류응력을 이완시키는 레이저 피닝의 효과를 검증하고 용접 잔류응력에 미치는 레이저 피닝 변수의 영향을 고찰하고자 한다. 내부 보수용접이 수행된 경수로 원전 가압기 노즐 이종금속 용접부에 레이저 피닝을 적용한 경우에 대해 상용 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 동적 유한요소해석을 수행한 결과, 고온 수화학 일차수와 접하는 Alloy 600 계열 합금 내면에서의 인장 잔류응력이 상당히 이완됨을 확인하였다. 또한, 최대충격 압력이 증가할수록, 충격압력 지속시간이 증가할수록, 레이저 스팟 직경이 증가할수록 내표면 인장 잔류응력 이완 정도는 감소하나 이완되는 영역의 깊이는 증가함을 알 수 있다. 또한, 레이저 피닝 방향이 잔류응력 이완에 미치는 영향은 미미함을 알 수 있다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.65-70
• /
• 2021

본 연구에서는 레이저 접합 공정을 이용하여 flame retardant-4 (FR-4) 인쇄회로기판 (printed circuit board, PCB)의 organic solderability preservative (OSP) 표면처리 된 Cu pad와 전자부품을 Sn-57Bi-1Ag 저온 솔더 페이스트로 접합을 한 후 접합부의 계면 특성과 기계적 특성에 대하여 보고 하였다. 레이저 접합 공정은 레이저 파워 및 시간 등을 다르게 진행하여 접합 공정 조건이 접합부의 계면 및 기계적 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 레이저 접합 공정의 산업적 적용을 위하여 산업적으로 많이 이용되고 있는 리플로우 접합 공정을 이용한 접합부의 특성과도 비교 하였다. 레이저 접합 공정 적용 결과 2, 3 s의 짧은 공정 시간에도 계면에 Cu₆Sn₅ 금속간화합물 (intermetallic compound, IMC)를 생성하여 접합부를 안정적으로 형성함을 확인 하였다. 또한, 리플로우 공정과 비교해 보았을 때 레이저 접합 공정을 적용할 경우 접합부의 보이드 형성이 억제됨을 확인할 수 있었으며 접합부의 전단강도도 리플로우 공정 접합부보다 높은 기계적 강도를 나타냈다. 따라서, 레이저 접합 공정을 적용할 경우 짧은 접합 공정 시간에도 불구하고 안정적인 접합부 형성 및 높은 기계적 강도를 확보할 수 있는 것으로 기대된다.

• 한국생산제조학회지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.625-631
• /
• 2015

The hardness of surface treated magnesium alloy was evaluated using laser induced breakdown spectroscopy. The surface of the specimen was hardened mechanically, and the hardness profiles were measured using a traditional measurement technique. A laser beam was irradiated to generate a plasma, and the peaks of the components of the specimen were analyzed. A wavelength of 333.66 nm and 293.65 nm were selected as the atomic and ionic peaks, respectively. The ratios of the ionic peak to the atomic peak were obtained so as to compare the hardness profile. As the depth increased, the ratio decreased. These results are in good agreement with the previous hardness measurement results. It can be considered that this technique could be applied for remote and time-efficient hardness measurement.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권11호
• /
• pp.975-982
• /
• 2010

잉크젯으로 인쇄된 실버 도선의 레이저 소결에 관한 연구를 수행하였다. 요구적출(DOD) 방식의 잉크젯 프린터를 이용하여 서로 다른 두께의 유리와 PET 기판에 실버 나노 잉크를 이용한 미세 도선을 인쇄하였으며, 인쇄된 실버 도선에 집광된 레이저 빔을 조사하여 소결하였다. 레이저 강도와 조사 시간을 달리하여 소결된 실버 도선의 비저항을 측정하였으며, 오븐을 이용한 소결 처리 결과와 비교하였다. 단순화된 이론식으로부터 레이저 강도, 조사 시간, 표면 반사율 및 기판의 물성에 따른 온도 증가를 추산하였으며, 추산된 온도 증가와 레이저 소결에 의한 전기전도도 향상의 관계에 대하여 논의하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
• /
• pp.29-29
• /
• 2010

레이저 용접은 고밀도 에너지빔을 이용하는 용접방법으로 아크용접에 비해 빠른 용접과 깊은 용입이 가능하며, 낮은 열이력을 가지는 장점이 있다. 때문에 열에 의해 연화되는 고강도강의 용접에 큰 이점을 가지고 있다. 차체경량화 추세와 더불어 차량에 고강도강의 적용이 늘어나고 있는데 충돌시 차량 구조를 유지시켜주는 범퍼나 B-필러와 같은 부품에 적용되는 무도금 보론 합금강과 알루미늄 코팅 보론 합금강은 핫스템핑(Hot Stamping) 기술에 의해 제조된 소재로 약 1.5GPa의 인장강도를 가진다. 알루미늄 코팅 보론 합금강의 경우 제조공정과 이송 중 소재 표면산화에 의한 산화철발생 또는 표면 탈탄 현상을 방지하기 위해 알루미늄 코팅 처리를 하는데 이러한 코팅층이 용접시 용접부의 물성을 저하시키는 역할을 한다고 보고되어 있다. 본 연구에서는 1.5GPa급 무도금 보론 합금강과 알루미늄 코팅 보론 합금강을 대상으로 레이저 용접을 적용하여 용접부 특성을 파악하고자 하였다. 실험은 겹치기 형상으로 Fiber Laser, Disk Laser를 적용하여 진행하였으며 빔Size, 용접속도, Gap등을 변경하며 해당조건에서의 용입특성, 파단모드, 기계적특성 등을 알아보았다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제8권7호
• /
• pp.1576-1580
• /
• 2004

최근 정보통신의 흐름은 사용자의 다양한 정보 욕구를 만족시키기 위한 통신 서비스의 개발에 주력하고 있다. 근거리망의 통신에 광송신 모듈은 850nm, 1310nm의 파장대역을 사용하며, 광원의 구조는 LD를 사용하였지만, 장파장 및 Gbps급에서는 데이터 처리 능력이 뛰어난 수직공진형 표면발광 레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser : VCSEL)을 많이 사용한다. 본 연구에서는 기본적인 광특성을 분석한 후 GHz급 이상에서 동작이 가능하도록 광전송 모듈을 개발하고 펄스 패턴 발생구를 이용하여 2.5GHz, 3GHz에서의 전송 특성을 분석하였다.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제19권11호
• /
• pp.109-115
• /
• 2020

Surfaces with various roughnesses were produced through laser processing, and the anisotropy and hydrophobicity of the surfaces were examined in the context of the microstructures. The fine particles transferred to the glass surface exhibited different sizes, and the roughness increased. Due to the change in the roughness, the liquid could not penetrate the space between the fine particles, and it was thus exposed to the air. We analyzed this phenomenon using the combined Wenzel and Cassie-Baxter models. Excessive fine particle formation on the substrate tended to increase the roughness and surface energy. The silver-glass-air contact analysis could clarify the mechanism of the reduction of the contact angle and differences in the metastable and stable states when the particles did not completely cover the glass substrate. The formation of microstructures with fine particles through the laser selective deposition led to the generation of an anisotropic surface as the water droplets diffused toward the glass substrate with a relatively high surface energy level.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.13-17
• /
• 1993

Analytical models for the prediction of the size of hardened zone in laser surface hardening are presented. The models are based on the solutions to the problem of three-dimensional heat flow in plates with infinite thickness. The validity of the model was tested on medium carbon steel for Gaaussian mode of beam. Then the model for rectangular beam was used for the prediction of the size of harened zone on various hardening process parameters. From the calculation results it appeared that the size and shape of the hardened zone are strongly dependent on process parameters suchas beam mode, beam size, and traverse speed.

• 보존과학회지
• /
• 제34권6호
• /
• pp.525-538
• /
• 2018

2015년 유네스코 세계기록유산으로 등재된 미얀마 미야제디 석주는 미얀마의 역사, 종교, 문화에 관한 중요한 문자 기록물이며, 연대가 명확하게 표기된 오래된 유물 중에 하나이다. 미야제디 석주는 역사적으로도 중요한 만큼 명문의 해석이나 연구 행위를 하기 위해 수많은 탁본 제작을 하였고, 이로 인해 표면에 흑색오염물의 침착이 심각한 상태이다. 그래서 흑색오염물에 대한 분석학적 연구와 문제된 오염물의 제거 방법에 대한 보존처리 연구를 진행하였다. 특히 보존처리의 접근방식은 레이저 클리닝 기법과 화학적인 약품을 이용하였다. 대부분의 오염물은 탁본과정 중에서 표면에 잔류한 잉크가 원인이었다. 실험의 유사 환경 조건을 위해 가오염물을 도포한 의사시료를 제작하여 보존처리 조건별로 결과를 도출하였다. 의사시료들은 레이저 클리닝에 대해서는 대부분 조건에서 효율적인 결과를 보였으나, 화학 약품적용 방법에서는 선택적 양상을 나타냈고, 그중 에탄올을 활용한 물리적 마찰법에 대한 결과는 약품 활용기법 중 가장 효율적 이였다. 결과적으로 효율적인 방법론을 제시한다면 레이저 클리닝 세정법이 보편타당하지만 현지의 상황 조건을 고려한다면 차선책인 화학약품을 병행한 물리적인 적용방법이 합리적이라고 판단되었다.