• 소성∙가공
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• 제20권8호
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• pp.581-587
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• 2011

The production of high-precision micro-sized screws, used to fasten parts of micro devices, generally utilizes a cold thread-rolling process and two flat dies to create the teeth. The process is fairly complex, involving parameters such as die shape, die alignment, and other process variables. Thus, up-front finite-element(FE) simulation is often used in the system design procedure. The final goal of this paper is to produce high-precision screw with a diameter of $800{\mu}m$ and a thread pitch of $200{\mu}m$ (M0.8${\times}$P0.2) by a cold thread rolling process. Part I is a first-stage effort, in which FE simulation is used to establish process parameters for thread rolling to produce micro-sized screws with M1.4${\times}$P0.3, which is larger than the ultimate target screw. The material hardening model was first determined through mechanical testing. Numerical simulations were then performed to find the effects of such process parameters as friction between work piece and dies, alignment between dies and material. The final shape and dimensions predicted by simulation were compared with experimental observation.

• 소성∙가공
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• 제17권8호
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• pp.594-599
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• 2008

This paper presents a micro air pump based on the synthetic jet to supply reactant at the cathode side for micro fuel cells. The synthetic jet is a zero mass flux device that converts electrical energy into the momentum. The synthetic jet actuation is usually generated by a traditional PZT-driven actuator, which consists of a small cylindrical cavity, orifices and PZT diaphragms. Therefore, it is very important that the design parameters are optimized because of the simple configuration. To design the synthetic jet micro air pump, a numerical analysis has been conducted for flow characteristics with respect to various geometries. From results of numerical analysis, the micro air pump has been fabricated by the PDMS replication process. The most important design factors of the micro air pump in micro fuel cells are the small size and low power consumption. To satisfy the design targets, we used SP4423 micro chip that is high voltage output DC-AC converter to control the PZT. The SP4423 micro chips can operate from $2.2{\sim}6V$ power supply(or battery) and is capable of supplying up to 200V signals. So it is possible to make small size controller and low power consumption under 0.1W. The size of micro air pump was $16{\times}13{\times}3mm^3$ and the performance test was conducted. With a voltage of 3V at 800Hz, the air pump's flow rate was 2.4cc/min and its power consumption was only 0.15W.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.465-469
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• 2003

Microlens arrays were fabricated using a novel fabrication technology based on the exposure of a PMMA (Polymethylmethacrylate) sheet to deep X-rays and subsequent thermal treatment. X-ray irradiation causes the decrease of molecular weight of PMMA, which in turn decreases the glass transition temperature and consequently causes a net volume increase during the thermal cycle resulting in a swollen microlens. A new physical modeling and analyses for microlens formation were presented according to experimental procedure. A simple analysis based on the new model is found to be capable of predicting the shapes of microlens which depend on the thermal treatment. For the replication of microlens arrays having various diameters with different foci on the same surface, the hot embossing and the microinjection molding processes has been successfully utilized with a mold insert that is fabricated by Ni-electroplating based on a PMMA microstructure of microlenses. Fabricated microlenses showed good surface roughness with the order of 1 nm.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권2호
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• pp.69-76
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• 2024

굳지 않은 콘크리트의 유변특성은 콘크리트의 제조 및 성능에 중요한 영향을 미치지만, 새롭게 개발되는 배합과 제조 공법의 다양화로 인하여 기존의 경험적 방법으로는 유변특성의 정확한 예측에 어려움이 있다. 본 연구에서는 시멘트 입자와 같은 나노 수준에서의 입자간 상호작용부터 잔골재와 같은 마이크로 수준에서의 유변학적 성질을 정량적으로 예측하기 위하여 멀티스케일 기법을 적용한 유변특성 예측 모델을 제안하였으며, 시멘트 페이스트의 항복응력, 모르타르의 항복응력 및 소성점도를 예측하기 위하여 YODEL(Yield stress mODEL), Chateau-Ovarlez-Trung 방정식 및 Krieger-Dougherty 방정식을 적용하였다. 일차적으로 시멘트 페이스트의 물-시멘트비(W/C)를 기준으로 하여 페이스트 스케일의 유변특성을 예측하였으며, 예측 결과를 토대로 동일한 W/C에 시멘트-잔골재 부피비(C/S)를 추가한 모르타르 스케일의 유변특성의 예측을 진행하였다. 시멘트 모르타르에 대한 유변특성 실험을 통하여 예측 결과와 실험 결과의 비교를 진행함으로써 예측 모델의 적용 가능성을 평가하였다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2000년도 추계 기술심포지움 논문집
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• pp.61-64
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• 2000

IMT 2000 단말기용 2.14 GHz 대역의 저잡음 증폭기 (Low Noise Amplifier, LNA)를 MCM-C 기술을 이용하여 제작하고 그 특성을 측정하였다. 먼저 저잡음 증폭기 회로를 설계한 후, 각 소자들의 고주파 library를 이용한 회로 시뮬레이션으로과 특성을 확인하였다. 시뮬레이션 상에서 이득(Gain)은 17 dB 였으며, 잡음지수 (Noise Figure)는 1.4 dB 였다. MCM-C 저잡음 증폭기는 LTCC 기판과 전극 및 저항체의 동시소성에 의해 코일(L), 콘덴서(C), 저항(R)을 기판 내부에 넣었으며, 마이크로 스트립 라인과 SMD 부품의 실장을 위한 Pad를 최상부에 제작하였다. 기판은 총 6 층으로 구성하였으며, 내부에 포함된 수동소자는 코일 2개, 콘덴서 2개, 저항 3개 등 총 7 개 였다. 시작품의 특성 측정 결과, 2.14 GHz에서 이득은 14.7 dB 였으며, 잡음지수는 1.5 dB 정도의 값을 가졌다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.286-286
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• 2010

최근에 환경 오염과 화석 에너지의 고갈 문제를 해결하기 위하여 태양광을 전기 에너지로 변환하는 태양전지 연구에서 가장 이슈가 되는 부분은 저가격화와 고효율이다. 상용화 되어 있는 대부분의 태양전지는 단결정 실리콘 웨이퍼와 다결정 실리콘 웨이퍼를 사용한다. 실리콘 웨이퍼의 원자재 가격을 낮추는 방법에는 한계가 있기 때문에 태양전지 제작 공정에서 공정 단가를 낮추는 방법이 많이 연구되고 있고, 실리콘 웨이퍼가 가지는 재료의 특성상 화합물을 이용한 태양전지 보다 낮은 효율을 가질 수밖에 없기 때문에 반도체 소자 공정을 응용하여 실리콘 웨이퍼 기판에서 고효율을 얻는 방법으로 연구가 진행 되고 있다. 본 연구에서는 마이크로 블라스터를 이용하여 태양전지 cell 상부에 AG(anti-glare)를 가지는 유리 기판을 형성하여 낮은 단가로 태양전지 cell의 효율을 향상시키기 위한 연구를 진행 하였다. 태양전지 cell 상부에 AG를 가지는 유리 기판을 형성하게 되면 태양의 위도가 낮아 표면에서 대부분 반사되는 태양광을 태양전지 cell에서 광기전력효과가 일어나게 하여 효율을 향상시킨다. 이때 사용한 micro blaster 공정은 고속의 입자가 재료를 타격할 때 입자의 아래에는 고압축응력이 발생하게 되고, 이 고압 축응력에 의하여 소성변형과 탄성변형이 발생된다. 이러한 변형이 발전되어 재료의 파괴 초기값보다 크게 되면 크랙이 발생되고, 점점 더 발전하게 되면 재료의 제거가 일어나는 단계로 이루어지는 기계적 건식 식각 공정 기술이라 할 수 있다. 먼저 유리 기판에 마이크로 블라스터 장비를 이용하여 AG를 형성한다. AG는 $Al_2O_3$ 파우더의 입자 크기, 분사 압력, 노즐과 기판과의 간격, 반복 횟수, 노즐 이동 속도 등의 공정 조건에 따른 유리 기판 표면에서의 광학적 특성 및 구조적 특성에 관하여 분석하였다. 일반적인 태양전지 cell 제작 공정에 따라 cell을 제작 한후 AG 유리 기판을 상부에 형성시키고 솔라시뮬레이터를 이용하여 효율을 측정하였다. 이때 솔라시뮬레이터의 광원이 고정되어 있기 때문에 태양전지 cell에 기울기를 주어 태양의 위도 변화에 대해 간접적으로 측정하였다. AG 유리 기판이 태양전지 cell 상부에 형성 되었을 때와 없을 때를 각각 비교하여 AG 유리 기판이 형성된 태양전지 cell에서의 효율 향상을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권4호
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• pp.611-625
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• 2021

국내에서 채광한 백운석(Ca·Mg(CO₃)₂) (20~30 mm)을 활용하여 Mg crown을 제조하였다. 백운석을 사용하여 경소 백운석(CaO·MgO)을 제조하기 위하여, (a) 전기로(950 ℃, 480분)와 (b) 마이크로웨이브 가열로(950 ℃, 60분)를 사용하는 공정을 적용한 결과를 서로 비교하였다. 전기로 공정의 경우에는 CaO 56.9 wt%, MgO 43.1 wt%, 마이크로웨이브 가열로 공정의 경우에는 CaO 55 wt%, MgO 45 wt%가 얻어졌다. 마이크로웨이브 가열로를 사용한 공정에서는 백운석의 탈탄산 반응 시간을 1/8로 단축하여도 경소백운석을 제조할 수 있었다. 수화 시험(hydration reaction, ASTM C110)은 경소백운석의 수화 반응성의 기준이 되는데, 전기로 공정의 경우에는 고 반응성(최고 온도 79.8 ℃/1.5 분)을 나타내었다. 이러한 수화 반응은 CaO의 수화 반응에 의해 일어나는 것을 XRD 분석 결과에서 확인할 수 있었으며, 마이크로 가열로 공정의 경우에는 저 반응성(최고 온도 81.7 ℃/19.5 분)을 나타내었다. 이러한 낮은 수화 반응성은 CaO의 수화 반응이 일어난 후에 MgO의 수화 반응이 일어나서 CaO와 MgO가 모두 수화물 형태로 되는 것을 XRD 분석 결과에서 확인하였다. 전기로와 마이크로웨이브 가열로를 사용하여 1,230 ℃, 60분, 5 × 10^-2 torr의 조건에서 규소열환원 공정으로 제조한 Mg crown은 전기로 공정의 경우에 58.8 g 그리고 마이크로웨이브 가열로 공정의 경우에 74.6 g을 얻을 수 있었다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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• pp.107-110
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• 2003

The sheet metal shearing process is normally used in the precision elements such as semi-conductor components. In precision elements, burrs usually reduce the quality of machined parts and cause interference, jamming and misalignment during assembly procedures and because of their sharpness, they can be safety hazard to personnel. Furthermore, not only burrs are hard to predict and avoid, but also deburring, the process of removing burrs, is time-consuming and costly. In order to get the burr-free parts, therefore, we developed the precise burr measuring system using the laser. Using the X-Y precious table, we used vertical measuring method. Through the laser measurement system, we gain the minute analog signal, so this signal was amplified by the electric circuit. Finally, we gained the realtime burr data using A/D converter, PC. By introducing the novel laser measuring method which employing vertical measurement mechanism, we could get fast and precious burr data. Through the experiments, the accuracy of the developed system is proved. The burr height measured during the punching process can be used for automatic deburring and in-situ aligning.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.95-98
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• 2006

LCD-BLU (Back Light Unit) is one of kernel parts of LCD unit. The fabrication method of a 3-D micro mold patterned with micro-lenses for the LGP (Light Guiding Plate), one of the most important parts of LCD-BLU, was presented. Instead of dot pattern made by etching, 3-D optical pattern design with $50{\mu}m$ micro-lens was applied in the present study. The micro-lens pattern fabricated by modified LiGA with thermal reflow process was applied to the optical design of LGP. The positive micro-lens patterned injection mold with different aspect ratios (i.e. 0.3 and 0.4) was fabricated with modified LiGA with thermal reflow process. The brightness of LCD-BLU increased as aspect ratio of micro-lens increased.

• 소성∙가공
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• 제16권1호
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• pp.42-47
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• 2007

LCD-BLU is one of kernel parts of LCD and it consists of several optical sheets: LGP, light source and mold frame. The LGP of LCD-BLU is usually manufactured by etching process and forming numerous dots with $50\sim300{\mu}m$ diameter on the surface. But the surface of the etched dots of LGP is very rough due to the characteristics of the etching process during the mold fabrication, so that its light loss is high along with the dispersion of light into the surface. Accordingly, there is a limit in raising the luminance of LCD-BLU. In order to overcome the limit of current etched dot patterned LGP, optical pattern with continuous microlens was designed using optical simulation CAE. Also, a mold with continuous micro-lens was fabricated by UV-LiGA reflow process and applied to 7 inch size of navigator LCD-BLU in the present study.