• Proceedings of the Korean Reliability Society Conference
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• 2006.05a
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• pp.32-39
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• 2006

전자 부품의 신뢰성 평가를 위해서 다양한 방법의 시험법이 사용된다. 전자 부품은 반복적인 작동과 휴식에 의한 열피로를 받게 된다. 이에 대한 신뢰성 평가를 위해 오래전부터 다양한 시험 규격이 만들어지고, 그에 따라 열챔버를 이용한 챔버 사이클링 시험이 수행되고 있다. 하지만, 최근에는 이러한 시험 규격들에 대한 문제가 지적되고 있으며, 또한 챔버 사이클링을 이용한 가속 실험의 경우 실제 작동환경을 완벽히 묘사하지 못하며, 가속할 수 있는 정도가 제한되고 있다. 본 연구에서는 파워 사이클링 시험을 묘사하는 시험 방법을 제안하고, 그를 이용하여 BGA 패키지의 솔더 조인트에 대한 열피로 시험을 수행하였다. 본 연구에서 제안된 파워 사이클링 시험기는 실제 작동 환경과 유사한 온도 구배를 패키지에 만들어 준다. 그리고 패키지에 열전도를 이용하여 열을 공급함으로써, 대류를 통해 열을 공급하는 챔버 사이클링 시험에 비해 빠르게 가열 및 냉각이 가능하다. 파워사이클링 테스트 방법을 이용하여 다양한 온도 조건에 대해 열피로 수행하여 솔더 조인트의 열피로 특성을 평가하였다.

• Composites Research
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• v.14 no.5
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• pp.38-45
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• 2001

Kaiser effects of thermo-acoustic emission (AE) from composite laminates under the repetitive thermal cyclic loads have been quantitatively analyzed in consideration of AE source mechanisms. The repetitive thermal load brought about a large reduction. i.e. an exponential decrease in AE total ringdown counts and AE amplitudes. It was thought that generation of thermo-AE during the first thermal cycle was not caused by crack propagation but by secondary microfracturing due to abrasive contact between crack surfaces. For the repetitive thermal cycles, a few number of weak thermo-AE events were generated due to some frictional sliding contact. Such behavior of thermo-AE showed different characteristics according to specimen kinds and the maximum temperature in the thermal load cycles.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.119-119
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• 2013

5년 동안 진행된 고진공 펌프 개발 사업의 일환으로 맥동관형 냉동기에 활성탄 어레이를 장착한 흡기구 직경 14인치 국산 크라이오펌프 완제품이 만들어졌다. 이미 지난해에 완성한 시제품을 가지고 모든 배기성능시험을 완료하고 목표를 뛰어 넘는 성능을 가지고 있음을 입증하였지만 완제품의 경우는 현장에서 스퍼터링 공정에 대한 신뢰성과 열적 내구성 시험이 중요한 항목으로 대두되었다. 개발된 펌프를 생산 공정에 직접 투입하는 모험을 하지 않으면서도 신뢰성을 확보하는 방편으로 카이스트 나노종합팹 센터에서 가동중인 스퍼터링 장비에 완제품을 달고 기존 공정과 같은 방식으로 장치를 운영하면서 외제 상용품을 사용했을 때와 진공성능 및 공정수율을 비교하는 시험을 수행하였다. 또 내구성 시험 항목으로 열부하 시험과 열 사이클 시험을 수행하였다. 열부하 시험은 300도까지 온도를 올릴 수 있는 열판을 펌프 흡기구 배플 앞에 설치하여, 냉동기 2차 냉각단 온도가 20 K 이하로 유지될 수 있는 최대 허용 복사열을 측정하는 방식으로 진행되었으며 열 사이클 시험은 크라이오 펌프의 활성화 기능을 활용하여 완전 활성화(full regen., 10K-300K-10K) 과정을 10회 연속 시행하여 펌프의 배기성능과 기계적 이상 유무를 관찰하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.13 no.4
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• pp.7-13
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• 1995

마이크로솔더링에 의한 전자기기는, 사회기능의 중추가 되는 컴퓨터, 통신 기기, 항공기 인공위성 등의 제어계를 구성하므로, 그 접속부에 대한 높은 신뢰성의 요구는 그 무엇보다 중요하다. 전자기기에 있어서의 솔더 접속부는 집과 기판의 전기 적.기계적 접속의 역할을 하고 있으며, 따라서 개개의 접속부의 파단은 전체의 불량 으로 연결된다. 실제 전자콤포넌트와 그 시스템의 단선 등의 사고에 있어서 자주 발생 하는 사고중의 하나가 솔더접속부의 단선에 의한 것이며, 그 단선중에서도 가장 보편 적이며 또한 대단히 심각한 문제로서 주목을 받고 있는 것이 솔더접속부의 열피로파단 이다. 전자기기를 사용할 때, 스위치의 on-off에 의한 power cycle과 환경의 온도변화 에 기인하는 반복열 사이클은 솔더접속부의 피로를 일으키게 되고, 결국에는 사용중에 파단을 초래하게 된다. 이러한 온도변화의 범위는 약 -55.deg. - 150.deg.C로 예상할 수 있으며, 여기서 최고온도인 150.deg.C는 Pb-Sn 공정합금의 경우 0.9Tm.p.이상의 고온에 해당한다. 이 피로는 등온적으로 또는 열사이클중에 발생하기도 한다. 솔더접 속부의 열피로수명은 대부분의 공업재료에서 나타나는 저사이클피로거동과 유사하게 발생하며, 솔더 접속부에 인가되는 열변형/응력(thermal strain/stress)의 크기에 크게 의존하는 것으로 알려져 있다. 솔더는 서로 다른 열팽창계수를 갖는 칩과 회로 기관의 두종류의 재료를 접속하기 때문에, 상기한 바와 같은 반복열사이클에 의하여 발생하는 열변형/응력이 접속부의 피로.파단을 야기시킨다. 이러한 솔더접속부에 대한 주기적인 응력/변형의 인가는 접속부에 내.외적으로 현저한 변화를 야기시키게 되고, 열피로로 연결되며 결국에는 시스템의 전기적 단선을 초래하게 된다. 또한 열피로파단 현상는 변형/응력의 크기 뿐 만아니라 솔더합금자체의 야금학적인 물성에도 크게 의존 하며, 내적.외적인 열변화에 의한 야금학적인 특성변화도 크게 영향을 미친다. 솔더 접속부의 신뢰성에 대한 연구는, 그 중요성에 비추어 볼 때, 지금까지 수많은 연구가 행하여져 왔다. 그러나 신뢰성과 관련된 열피로파단현상에 대한 야금학적인 면에서의 연구는 비교적 적은 편이다. 따라서 본 해설에서는 전자기기의 마이크로 솔더접속부 에서 발생하는 열피로파단현상에 대한 야금학적인 면에 중점을 두어 서술하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2017.11a
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• pp.795-798
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• 2017

근래에 들어, 웨어러블 기기의 발전으로 사람의 움직임에 대한 측정이 손쉬워 지면서, 워킹, 러닝, 사이클링 등의 인간의 신체 활동 상태를 감지하여 더 효율적인 운동을 할 수 있도록 정보를 획득, 제공하려는 연구가 계속되고 있다. 본 연구에서는 웨어러블 기기중 하나인 스마트 인솔을 통해서 수집되는 가속도 정보와 압력 정보를 사용하여 운동시에 사람의 운동 자세를 감지하고 측정하는 시스템을 구현하였다. 사람이 헬스센터에서 수행하는 각각의 자세는 운동의 특성에 따라 시계열 신호의 표현 패턴이 다르게 나타나며 이 패턴을 통한 정확한 자세의 감지를 위해서 본 연구에서는 다양한 신호처리 알고리즘을 사용하였으며 이 경우 더 정확한 자세를 측정할 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 정확한 자세의 감지를 위해 운동의 특징에 따라 알고리즘을 선택하여 시계열 정보를 처리 분석 하는 시스템을 제안하였으며 이를 통해 보다 정확하게 사람의 신체활동을 분석할 수 있었다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2005.11a
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• pp.225-227
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• 2005

Sn-8wt%Zn-3wt%Bi (이하, Sn-8Zn-3Bi) 솔더의 장기 신뢰성을 평가하기 위하여 열 충격 시험을 행하였다. 열 충격 시험은 $-40^{\circ}C$에서 $80^{\circ}C$범위에서 1000 사이클 동안 하였다. 접합 기판으로는 각각 OSP(Organic Solderability Preservative), Sn 그리고 Ni/Au 처리를 한 PCB(Printed Circuit Board) 패드를 사용하였다. 접합에 사용한 부품은 1608 Chip(Multi Layer Chip Capacitor, Chip Resistor) 으로 전극 부위에 Sn-37wt%Pb, Sn 도금하여 사용하였다. 솔더링 후 1608 Chip의 전단 강도와 솔더링부에서 미세조직 및 IMC(Inter Metallic Compound) 변화를 관찰하였다. 측정결과, Sn-8Zn-3Bi 솔더의 초기 전단 강도는 기판의 표면처리에 상관없이 약 40N 이상이었다. 그리고 열충격 시험 1000 사이클 후에는 모든 기판에서 2N 정도 약간의 강도 저하를 보였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.42 no.6
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• pp.787-792
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• 2022

In winter, the excessive use of deicing salt deteriorates concrete pavement durability. To reduce the amount of deicing salt used, phase-change materials (PCMs) potentially offer an alternative way to melt snow through their latent heat storage characteristics. In this research, thermal energy storage concrete was developed by using PCM-impregnated expanded clay as 50 % replacement to normal aggregate by volume. In addition, to improve the thermal efficiency of PCM lightweight aggregate (PCM-LWA)-incorporated concrete, multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were incorporated in proportions of 0.10 %, 0.15 %, and 0.20 % by binder weight. Compressive strength testing and programmed thermal cycling were performed to evaluate the mechanical and thermal responses of the PCM-LWA concrete. Results showed a significant strength reduction of 54 % due to the PCM-LWA; however, the thermal performance of the PCM-LWA concrete was greatly improved with the addition of MWCNTs. Thermal test results showed that 0.10 % MWCNT-incorporated concrete had high thermal fatigue resistance as well as uniform heat flow, whereas specimens with 0.15 % and 0.20 % MWCNT content had a reduced thermal response due to supercooling when the ambient temperature was varied between -5℃ and 10℃.

• Resources Recycling
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• v.15 no.5 s.73
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• pp.11-16
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• 2006

A novel microwave-induced pyrolysis was used for the recovery of valuable products from waste polystyrene in motor oil. Quartz tube was introduced as microwave reactor and silicon carbide was used as the microwave absorbent. In the experiments, different pyrolysis conditions were applied, such as time range from 30 minutes to 1 hour and microwave input power range from 180 to 250W. The distillate products from pyrolysis were analyzed with GC/MS. Styrene, 1-methyl styrene, toluene, ethyl benzene were the four main products. Styrene recovery rate from polystyrene was around 50%. Temperature for the complete pyrolysis using microwave was around $300^{\circ}C$ which is much lower than that of conventional thermal pyrolysis.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.9
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• pp.25-32
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• 2006

In this study, the characteristics of filament wound composite/aluminum ring specimens were investigated at cryogenic temperature. The ring specimens were manufactured using carbon fibre and Type B epoxy resin which had been developed for cryogenic use. As a result of measuring thermal strains at -150℃, it was found that compressive thermal stress was induced in composite part on the contrary, tensile thermal stress in aluminum part which was about 32% of yield stress and in turn, caused aluminum to be yielded at lower load level. In addition, Thermal strains which resulted from finite element analysis showed good agreement with those of the experiment. After 6 mechanical loading cycles had been applied to the ring specimen at -150℃, tensile tests were performed at -150℃ using a split disk fixture. As a result, it was shown that composite strength in a liner-composite tank structure which is for the use of cryogenic propellant tank would be decreased by auto-frettage pressure which is applied to it.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.36 no.3
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• pp.225-230
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• 2016

Fiber Bragg grating (FBG) sensors are currently the most prevalent sensors because of their unique advantages such as ease of multiplexing and capability of performing absolute measurements. They are applied to various structures for structural health monitoring (SHM). The signal characteristics of FBG sensors under thermal loading should be investigated to enhance the reliability of these sensors, because they are exposed to certain cyclic thermal loads due to temperature changes resulting from change of seasons, when they are applied to structures for SHM. In this study, tests on specimens are conducted in a thermal chamber with temperature changes from -$20^{\circ}C$ to $60^{\circ}C$ for 300 cycles. For the specimens, two types of base materials and adhesives that are normally used in the manufacture of packaged FBG sensors are selected. From the test results, it is confirmed that the FBG sensors undergo some degree of compressive strain under cyclic thermal load; this can lead to measurement errors. Hence, a pre-calibration is necessary before applying these sensors to structures for long-term SHM.