• 대한조선학회논문집
• /
• 제30권2호
• /
• pp.141-154
• /
• 1993

본 논문에서는 주변 단순 지지된, 용접된 편면 보강판의 압축 최종 강도를 구하는 간략한 방법을 제안하고자 한다. 우선, 용접에 의한 변형 및 잔류응력과 같은 초기결함을 간략한 방법으로 추정하고, 이 초기결함이 존재하는 보강판의 붕괴 양식을 가정하여, 각 양식에 대해 최종 강도를 구하고, 여러 붕괴 하중에 때해 최소치를 택함으로 보강판의 붕괴 하중을 얻는다. 보강판이 최종 강도 상태에 달하기까지 붕괴 과정을 다음과 같이 가정한다. (1) 보강판의 전체 좌굴$\rightarrow$보강재의 굽힘에 의한 전체 붕괴 (2) 판재의 국부 좌굴$\rightarrow$판재의 국부 붕괴$\rightarrow$보강재의 전단면 항복에 의한 전체 붕괴 (3) 판재의 국부 좌굴$\rightarrow$보강재의 굽힘에 의한 전체 붕괴 (4) 판재의 국부 좌굴$\rightarrow$판재의 국부 붕괴$\rightarrow$보강재의 비틂 변형(tripping)에 의한 전체 붕괴 붕괴 하중 계산을 위해 Rayleigh-Ritz 법에 기초한 탄소성 대변형 해석을 수행하고, 소성 붕괴선을 가정한 소성 해석을 수행하여 탄성 해석선과 소성 해석선의 교점을 최종 강도로 택한다. 본 방법을 비선형 유한요소법과 비교해 보면 극히 짧은 계산 시간에 양호한 결과를 산출한다는 것을 알 수 있다. 본 방법에 의한 해석 결과를 통해 판재의 국부 거동에 미치는 보강재의 비틂 강성의 효과를 고찰하였고, 보강재의 굽힘에 의한 전체붕괴와 비틂 변형(tripping)에 의한 전체 붕괴의 기준이 되는 보강재의 형상을 제시할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.61-68
• /
• 2023

무연솔더에 Fe 입자를 첨가하여 Cu₃Sn 금속간화합물 성장을 억제하고 취성파괴를 방지하는 연구는 보고된 바 있으나 이러한 복합솔더를 TLP(transient liquid phase) 본딩에 적용한 경우는 아직 없다. 본 연구에서는 Sn계 무연솔더 내부에 Fe 입자의 함량을 적절히 조절하여 Sn-3.5Ag-15.0Fe 복합솔더를 제작하고 TLP 본딩에 적용하여 접합부 전체를 Sn-Fe 금속간화합물로 변화시킴으로써 고온 솔더로서의 적용 가능성을 탐색하였다. 접합공정 중에 형성되는 FeSn₂ 금속간화합물은 513℃의 고융점을 가지므로 사용 중 온도가 280℃까지 상승하는 전력반도체용 파워모듈에 안정적으로 적용이 가능하다. 칩과 기판에 ENIG(electroless nickel-immersion gold) 표면처리를 적용한 결과 접합부에 Ni₃Sn₄/FeSn₂/Ni₃Sn₄의 다층 금속간화합물 구조를 형성하였으며 전단시험시 파괴경로는 Ni₃Sn₄/FeSn₂ 계면에서 균열이 진전하다가 FeSn₂ 내부로 전파되는 양상을 보였다. TLP 접합공정 2시간 이후에는 30 MPa 이상의 전단강도를 얻었고 특히 200℃ 전단시험에서도 강도 저하가 전혀 없었다. 본 연구결과는 최근 활발히 연구되고 있는 전기자동차용 파워모듈에 적용할 수 있는 소재 및 공정으로 기대할 수 있다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
• /
• pp.80-80
• /
• 2010

전자제품의 소형화, 경량화, 고집적화가 심화됨에 따라 전자제품을 구성하는 회로의 미세화 또한 요구되고 있다. 이러한 요구는 경성회로기판 (rigid printed circuit board, RPCB) 뿐만 아니라 연성회로기판 (flexible printed circuit board, FPCB) 에도 적용되고 있으며 이에 대한 많은 연구 또한 이루어지고 있다. 연성회로기판은 일반적으로 절연층을 이루는 폴리이미드 (polyimide, PI)와 전도층을 이루는 구리로 이루어져 있다. 폴리이미드는 뛰어난 열적 화학적 안정성, 우수한 기계적 특성, 연속공정이 가능한 장점을 가지고 있으나, 고온다습한 환경하에서 높은 흡습성으로 인해 전도층을 이루는 구리와의 접합특성이 저하되는 단점 또한 가지고 있다. 또한 전도층을 이루는 구리는 고온다습한 환경하에서 산화 발생이 용이하기 때문에 접합특성의 감소를 야기할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 고온다습한 조건하에서 sputtering and plating 공정을 통해 순수 Cr seed layer를 가지는 연성회로기판의 seed layer의 두께와 시효시간의 변화로 인해 발생하는 접합특성의 변화를 관찰하고 분석하였다. 본 연구에서는 두께 $25{\mu}m$의 일본 Kadena사(社)에서 제작된 폴리이미드 상에 sputtering 공정을 통해 순수 Cr으로 이루어진 각각 두께 100, 200, $300{\AA}$의 seed layer를 형성한 후 전해도금법을 이용, 두께 $8{\mu}m$의 구리 전도층을 형성한 시료를 사용하였다. 제작된 시료는 고온다습한 환경하에서의 접합 특성의 변화를 관찰하기 위하여 $85^{\circ}C$/85%RH 항온항습 조건하에서 각각 24, 72, 120, 168시간 동안 시효처리 한 후, Interconnections Packaging Circuitry (IPC) 규격에 의거하여 접합강도를 측정하였다. 시료의 전도층은 폭 3.2mm 길이 230mm의 패턴을 가지도록, 절연층은 폭 10mm, 길이 230mm으로 구성되었으며 이를 50.8mm/min의 박리 속도로 각 시편당 8회의 $90^{\circ}$ peel test를 실시하였다. 파면의 형상과 화학적 조성을 분석하기 위해 SEM (Scanning electron microscope)과 EDS (Energy-dispersive X-ray spectroscopy)를 사용하였으며, 파면의 조도 측정을 위해 AFM (Atomic force microscope)을 사용하였다. 또한 계면의 화학적 결합상태를 분석하기 위해 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 파면을 관찰 분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권8호
• /
• pp.857-863
• /
• 2012

본 연구에서는 승객의 안전성을 확보하기 위하여 상부 고강도강 SABC1470, 하부 냉간 압연강 SPFH590과 SPFC980으로 경량화를 위하여 레이저 TWB 용접하였다. TWB 이종재료 시험편은 열처리에 의하여 SABC1470 재료에 고강도화 하였다. 수냉까지 대기 시간에 따르는 인장강도와 센터필라와 같은 부정 조건에 의한 고속 굽힘의 변형 거동을 평가하였다. 동일 온도에서 열처리 된 TWB 시험편은 수냉까지 대기 시간에 따라서 인장강도와 굽힘강도가 감소하였다. $850^{\circ}C$에서 열처리한 SABC1470 + SPFH590 TWB 시험편은 추돌에 의해 차체 파손시 파괴거동을 유도하여 승객을 보호할 수 있는 적절한 조건이었다. 사고에 의한 승객의 안전을 고려하면, 센터필라는 상부재로서 SABC1470, 하부재료로 SPFH590을 사용하는 것이 안전하다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
• /
• pp.75-75
• /
• 2009

연성회로기판은 일반적으로 절연체를 이루는 폴리이미드와 전도체를 이루는 구리로 구성되어 있다. 폴리이미드는 뛰어난 열적 화학적 안정성, 기계적 특성, 공정성 등의 장점으로 인해 연성회로기판의 절연체로서 제안되었지만 전도체를 이루는 구리와의 접합 특성이 우수하지 않기 때문에 많은 연구가 현재까지 진행되고 있고, 그 결과 연성회로기판의 접합 특성에 많은 개선이 이루어짐과 동시에 다양한 공정 방법이 제안되고 있다. 하지만 고온다습한 환경에서 사용될 경우 폴리이미드의 높은 흡습성과, 구리와 seed layer의 산화 문제로 인해 접합 특성이 저하된다는 단점 또한 가지고 있다. 따라서 본 연구를 통해 고온다습한 조건하에서 seed layer가 80Ni/20Cr 합금으로 구성된 연성회로기판의 seed layer의 두께와 시효시간으로 인해 발생하는 접합 신뢰성의 차이를 관찰하였다. 본 연구에서는 두께 $25{\mu}m$의 폴리이미드 위에 각각 100, 200, $300{\AA}$ 두께의 80Ni/20Cr의 합금 조성을 가지는 seed layer를 스퍼터링 공정을 통해 형성한 후 전해도금법을 이용하여 $8{\mu}m$ 두께의 구리 전도층을 형성하였다. 접합 특성 평가를 위해 ICP 규격에 따라 전도층 패턴을 폭 3.2mm, 길이 230mm로 시편을 제작하여 50.8mm/min의 이송 속도로 각 시편당 8회의 $90^{\circ}$ peel test를 실시하였다. 또한 $85^{\circ}C$/85% 항온항습 조건하에서 각각 24, 72, 120, 168시간 동안 시효 처리 후 같은 방법으로 연성회로기판의 접합 특성을 평가하였다. 파면의 형상과 조성을 분석하기 위해 SEM (Scanning electron microscope)과 EDS (Energy-dispersive X-ray spectroscopy)를 사용하였으며, 파면의 조도 측정을 위해 AFM (Atomic force microscope)을 사용하였다. 또한 파면의 잔여물 분석을 위해 EPMA (Energy probe microanalysis)를 사용하였고 계면의 화학적 결합상태를 분석하기 위해 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 파면을 분석하였다.

• 식품기술
• /
• 제15권2호
• /
• pp.93-99
• /
• 2002

고압처리로 멸균된(high-pressure- sterilized) 저산성 식품은 아직 본격적으로 시장에 나오지는 않고 있다. 그러나 고압처리로 살균시켜(high-pressure-pasteurized) 제품의 부가가치를 높인 상품들은 일부 시판되고 있다. 미국시장에는 구아카몰(guacamole),굴 등이 있고, 일본과 유럽에는 잼, 젤리, 생선제품, 육제품, 슬라이스 햄, 샐러드 드레싱, 쌀떡, 주스, 요구르트 등이 판매되고 있다. 기술이 발전되어 처리비용이 떨어짐에따라 우유나 오렌지 주스 같은 저부가가치의 제품(high-volume commodity products)에도 고압처리 기술이 적용되는 예를 보게 될 것이다.미국 FDA의 "열처리된 저산성식품은 용접밀봉된 용기(캔, hermetically sealed container)에 포장되어야 한다." 는 규정(Title 21, Part 113 of the Code Federal Regulations)은 고압처리 식품을 염두에 두고 만들어진 규정은 아니지만, 저산성식품의 고압처리 공정(high-pressure processing)은 강력한 살균력을 제공하고 있다. 따라서 위의 FDA 규정(21 CFR 113)의 모든 조항은 고압처리 저산성 식품이 상업적인 생산에 들어가기 전에 시행되어야만 하는 것이다. 그 규정의 주요 조항중의 하나는 고압처리 공정에 대한 전문적인 지식을 가진 전문가나 위원회 등에 의하여 세부적인 고압처리공정 절차를 확립하는 것이다. 공정의 전문가들은 안전성을 증명하기 위해서 적합한 과학적인 방법을 사용하여 고압처리 공정을 확립해야만 한다. 저산성 식품에 대한 고압처리 공정은 주의깊게 설정된 공정조건하에서 재현성 있게 안전한 식품을 생산할 수 있어야 한다. 살균에 대한 안전성과 재현성이 입증되면 고압에 의한 살균처리공정 설계는 일반적인 대량생산 공정으로 활용될 수 있게 된다. PP(고압처리공정)의 유효성이 보다 확실하게 입증되고 널리 활용되려면, 공정의 살균력과 일관성(uniformity)을 증명하는 미생물적, 물리적, 화학적, 공학적인 여러 분야가 통합된 검증방법이 필요하다. 전통적인 열처리 공정은 스팀열의 가열시간으로 설명이 충분하다. 물론 HPP살균에서도 시간과 온도는 주요 변수이지만, 압력에 의한 미생물살균도 고려되어야만 한다. 또한 점도, 밀도, 구성성분, pH, 수분활성도 같은 해당제품의 특성도 제품의 고압처리 살균공정, 특히 미생물의 사멸에 영향을 미칠 수도 있다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.146-146
• /
• 2016

최근 국민 소득향상과 더불어, 여가시간 증가에 따라 해양레저에 대한 관심이 크게 높아지고 있으며, 그에 따라 레저용 선박 수요도 증가하고 있다. 기존 국내 소형 선박의 경우 FRP(fiber-reinforced plastic)재료로 선박을 건조해 왔다. 그러나 해양환경 규제 강화로 FRP 선박의 건조가 감소하고 있으며, 친환경 선박에 대한 필요성이 대두되고 있다. 따라서 FRP재료를 대체하는 선박용 재료로 친환경적이고 가벼운 소재인 알루미늄 합금 재료가 선박건조 분야에서 각광을 받고 있다. 특히 5000계열 Al-Mg 합금은 가공성과 용접성이 우수하여 주로 구조용으로 많이 사용되고 있으나 경량화에 따른 빠른 선속이 유체충격을 증가시켜 선체에 캐비테이션 손상을 일으킬 수 있다. Al-Mg 합금의 경우에 부식성이 대단히 큰 해양환경에서 부식과 캐비테이션 침식이 복합적으로 일어나면 손상이 빠르게 증가되는 경향을 나타내어 선박의 수명을 현저히 단축시켜 경제적인 손실을 초래한다. 따라서 본 연구에서는 해수 내에서 Al-Mg 합금의 캐비테이션 저항성을 향상시키기 위해 알루미늄 합금 표면에 내식성 뿐만 아니라 경도 및 내마모성 등의 기계적 특성이 우수한 산화피막을 형성시키는 양극산화 기술을 적용하고, 다양한 봉공처리(sealing)방법에 따른 캐비테이션 특성을 평가하였다. 캐비테이션 실험은 압전(piezoelectric) 효과를 이용한 진동발생 장치를 사용하여 $30{\mu}m$ 진폭으로 일정하게 유지하였으며, 시편과 혼 팁 사이의 간격은 1mm로 하였다. 캐비테이션 실험 후에는 시편을 초음파 세척하여 진공 건조기에서 24시간 이상 건조한 후 정밀저울로 무게를 측정하였으며, 표면 손상 형상을 분석하기 위해 주사전자현미경(SEM)과 3D현미경을 이용하여 관찰하였다.

• 문화기술의 융합
• /
• 제10권4호
• /
• pp.757-761
• /
• 2024

현대전의 모자이크전을 수행하기 위한 다중임무 모듈형 함정의 획득 필요성이 증대되고 있고, 이 모듈형 함정에는 국내연구개발한 장비/체계 뿐만 아니라 해외 구매한 유무인복합체계를 함께 탑재해야 하는 상황이다. 다중임무 모듈형 시제함을 성공적으로 설계/건조하고 적기 전력화하기 위해서는 제한된 공간과 시간에서 유연하게 설치할 수있도록 신기술 적용을 필요로 한다. 하지만 기존의 용접(welding) 설치 방식은 안전상의 문제 때문에 설계/건조에 융통성을 제한하고 있음은 물론 결함 및 보완사항을 시정하는데 소요되는 비용과 시간이 과대하다는 문제점을 내재하고 있다. 따라서 본 연구는 이러한 측면에서 유연성을 제공할 수 있도록 선진해군에서 개발/적용된 차세대 설치 장치 현황과 한국 함정에 적용한 현장 실증 결과를 소개한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.19-26
• /
• 2020

일반적으로 품질 관리는 많은 제조 공정, 특히 주조 또는 용접과 관련된 공정의 기본 구성 요소가 된다. 그러나 사람이 일일이 수동으로 품질 관리 절차를 하는 것은 종종 시간이 걸리고 오류가 발생하기 쉽다. 최근 고품질 제품에 대한 요구를 만족시키기 위해 지능형 육안 검사 시스템의 사용이 생산 라인에서 필수적이 되고 있다. 본 논문에서는 이를 위해 딥 러닝 기반의 ShuffleDefectNet 결함 감지 시스템을 제안하고자 한다. 제안된 결함 검출 시스템은 NEU 데이터 세트의 결함 검출에 대한 여러 최신 성능들보다 높은 평균 정확도 99.75% 정도를 얻는다. 이 논문에서 여러 다른 트레이닝 데이터로부터 최상의 성능을 탐지하고 탐지 성능을 관찰하였다. 그 결과 ShuffleDefectNet의 전체 아키텍처를 사용할 때 정확성과 속도가 크게 향상됨을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제35권3호
• /
• pp.215-220
• /
• 2015

최근 널리 사용되는 모든 비파괴검사 기술 중 적외선열화상 카메라는 점차 적용 범위를 확대하고 있다. 초음파적외선 열화상은 절대온도 0 K 이상의 모든 물체가 방출하는 적외선 에너지를 검출하여 검사자가 볼 수 있는 화상으로 이미지를 만들어 검사하는 기술에 초음파를 접목하여 결함 부위만을 검출하는 방법으로 비접촉으로 넓은 범위를 빠른 시간에 검사할 수 있는 장점이 있는 기술이다. 본 연구에서는 고유주파수를 변화할 수 있는 터패놀-D 소재의 가변초음파 가진검사 방법을 이용하여 결함 검출의 적용가능성을 연구하였다.