• Composites Research
• /
• 제33권1호
• /
• pp.13-18
• /
• 2020

기존 소방구조용 작업차에서 문제가 되고 있는 협소도로 진입의 어려움 및 구조를 위한 신속한 작업 전개 한계성을 극복하기 위한 목적으로 소형 구조작업차 연구가 진행되고 있으며 이에 따른 경량화 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 소방 구조 작업차 5번 붐은 288 mm(W) × 299 mm(D) × 3,691 mm(L)이며 이에 걸리는 최대 하중은 876 kg이고, Steel Boom의 Thickness는 3 mm이다. Steel (STRENX960)을 CFRP 복합재로 변경하여 제작하기 위해 Carbon Fiber NCF (±45°, 2축)를 직조하고 이를 NCF Prepreg로 제작하였고 경량화와 강성, 강도를 극대화할 수 있는 최적설계 패턴을 제시하였다. 이 과정은 구조해석을 바탕으로 설계하였고, NCF Prepreg의 (±45°)가 비틀림에 미치는 영향을 확인했으며 적층패턴(b)로 최적설계 하였다. 기존 Steel Boom과 UD방향으로 적층한 CFRP Boom과 동등하거나 이상의 수준에 대한 적층패턴을 최적화하였고, 최종적으로 Steel 대비 약 49.6% 무게에 대한 경량화 효과를 확인하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2001년도 춘계학술대회 발표논문집
• /
• pp.148-150
• /
• 2001

본 논문에서는 소결 후 20 ㎛ 정도의 두께를 갖는 ceramic green sheet를 이용하여 초소형(1005) 칩 인덕터를 제작하였다. 인덕터의 패턴을 최적화함에 있어서 HP사의 HFSS(High Frequency Structure Simulator)를 이용하였고 이 과정에서 인덕터의 전기적 특성, 등가회로등을 추출하였다. 칩 인덕터를 제작함에 있어서 모든 적층 공정을 최적화하였다. 실제 제작한 인덕터와 simulation 결과의 관계성을 도출하고 이를 통해 목표 용량을 tuning하였다. 이와 같은 과정을 통해 1-39 nH의 인덕턴스를 갖는 1005크기의 칩 인덕터를 개발하였고, 이를 선진사의 제품과 비교할 때 우수한 전기적 특성을 나타내었다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제48권6호
• /
• pp.411-418
• /
• 2020

본 논문에서는 복합재 팬 블레이드의 구조적 성능에 대한 근사 및 최적설계 기법을 제안하였다. 그리고 이들을 활용하여 복합재 팬 블레이드의 질량 및 형상의 변화 없이 강성을 최대화하기 위한 적층 패턴의 최적설계를 수행하였다. 이 때 설계 변수 및 설계 영역을 축소하기 위하여 적층 파라미터를 도입하였고, 적층 파라미터의 특성을 활용하여 높은 적합도를 갖는 반응표면 근사모델을 생성하였다. 또한 효율적인 최적해 탐색을 위해 도함수 기반 방법과 유전자 알고리즘을 결합한 2단계 최적화 방법을 적용하였으며, 다양한 요구조건들을 고려한 다목적 최적설계를 수행하였다. 마지막으로는 초기 모델과 최적설계 모델의 유한요소해석 결과를 비교하여 적층 파라미터 기반의 근사 및 최적설계 기법을 검증하였다.

• Composites Research
• /
• 제34권3호
• /
• pp.174-179
• /
• 2021

유체 이송에 사용되는 강재 파이프는 신설과 도장, 또는 부식과 노후화로 인한 제반 시설 보수에 거대한 규모의 시간과 비용이 요구된다. 이에 본 연구에서는 강재 파이프의 대체재로, 내부식성과 내화학성이 우수한 탄소섬유강화복합재료(Carbon Fiber Reinforced Plastic, CFRP) 파이프 구조의 최적화 설계를 수행하였다. 헬리컬 패턴 표면에 후프 패턴을 혼합적층하여 내구성을 향상시켰으며, 수분 환경에서의 에폭시 흡습 현상을 억제하기 위해, 할로이사이트 나노튜브(Halloysite Nanotube, HNT)를 첨가하였다. HNT/CFRP 파이프는 필라멘트 와인딩 공정으로 제작하였으며, 기계적 물성 시험과 70℃ 고온 증류수 환경하에서 흡습 시험을 진행하였다. 그 결과, 파이프 두께의 0.6%에 해당하는 후프 패턴의 적층 시, 가장 우수한 물성을 나타냈다. 또한 0.5 wt.% HNT 첨가 시 상대적으로 높은 내흡습성을 가졌으며, 층간 계면에서의 박리 현상이 지연되어 가장 낮은 강도 저하율을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제14권10호
• /
• pp.985-995
• /
• 2003

본 논문에서는 $\pm$20$^{\circ}$의 구형 빔 패턴 형성을 위한 삼차원 다층 원형 도체 배열 구조의 최적화 설계 변수들에 대하여 연구하였다. 원형 도파관 여기에 의한 다층 원형 도체 배열 구조의 각 방사 소자는 입력 원형 도파관, 임피이던스 정합용 원형 도파관, 방사 원형 도파관 그리고 그 위에 적층된 유한개의 원형 도체 배열층들로 구성되며, 각 방사 소자들은 원추형 빔 스캐닝에 적합한 정육각형 격자 배열 구조를 이룬다. 본 논문에서는 다층 원형 도체 배열 구조에 대한 해석 알고리듬을 제시하고, 이것을 프로그램 코드화하여 최적화 설계 변수 추출을 위한 다양한 설계 변수 변화에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 또한, 다층 원형 도체 배열 구조의 구형 빔 패턴 및 반사 계수에 대한 대역폭 특성을 살펴 보았으며, 그 결과 다층 원형 도체 배열 구조는 최소한 5.6 %의 주파수 대역폭내에서 $\pm$20$^{\circ}$의 양호한 구형 빔 패턴을 형성함을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 1999년도 제13회 학술강연논문집
• /
• pp.22-22
• /
• 1999

로켓의 노즐의 확대부와 같은 내열특성 증진이 필요한 곳에 주로 적용되어온 Involute 구조는 얇은 두께의 fabric 프리 프레그룰 일정한 패턴에 맞추어 재단한 후 적층하여 제작되어진다. 이렇게 제작된 노즐 확대부와 같은 구조물은 내삭마 및 구조 특성이 향상되고, 적층 및 성형 중 발생하는 링클과 보이드도 많이 예방할 수 있는 장점을 가진 것으로 알려져 있다. 이와 같은 장점 때문에 60년대부터 제작되어 노즐 확대부에 적용되어온 Involute 구조는 기하학적 복잡성으로 인해서 본질적으로 구조물의 비등방성 및 비균질성을 수반하게 되며, 이에 따른 열 및 구조해석의 어려움이 존재하게 된다. 70년대 Pagano에 의해서 그 기하학적복잡성이 수학적으로 규명되기 시작하여 80년대 가장 활발한 구조해석이 수행되어 노즐의 설계에 적용되었으며, 90년대 들어와서는 비선형 해석 및 최적설계 기법을 도입한 Involute 구조물의 기하학적 형상 및 구조적 최적화가 진행되고 있다. 하지만 국내에서는 아직까지 Involute 구조의 구조해석이 생소한 분야로서, 앞에서 언급한 일련의 진행 과정과 특징 등을 요약 및 정리할 필요가 있다 따라서, 본 발표는 비등방성 및 비균질성의 Involute 구조물에 대한 구조해석 기법들을 파악하고 그 적용 방법을 생각해 보고자 한다.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.107-113
• /
• 2022

At present, it is possible to manufacture electrodes down to several micrometers (~ ㎛) using inkjet printing technology owing to the development of precision ejection heads. Inkjet printing technology is also used in the manufacturing of bio-sensors, electronic sensors, and flexible displays. To reduce the difference between the electrode design/simulation performance and actual printing pattern performance, it is necessary to analyze and optimize the processable area of the ink material, which is a fluid. In this study, process optimization was conducted to manufacture an IDE pattern and fabricate an impedance sensor. A total of 25 IDE patterns were produced, with five for each lamination process. Electrode line width and height changes were measured by stacking the designed IDE pattern with a nanoparticle-based conductive ink multilayer. Furthermore, the optimal process area for securing a performance close to the design result was analyzed through impedance and capacitance. It was observed that the increase in the height of stack layer 4 was the lowest at 4.106%, and the increase in capacitance was measured to be the highest at 44.08%. The proposed stacking process pattern, which is optimized in terms of uniformity, reproducibility, and performance, can be efficiently applied to bio-applications such as biomaterial sensing with an impedance sensor.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.853-858
• /
• 2010

본 논문은 알루미늄의 양극산화를 통하여 알루미나(Alumina, $Al_2O_3$)를 형성함으로써 알루미나 및 알루미늄의 적층 구조 DRAM 패키지 기판을 구현하였다. 전송선 기반의 설계를 적용하기 위해 2차원 전자장 시뮬레이션을 수행하였다. 분석 결과를 바탕으로 새로운 기판에 적용할 신호선의 폭 및 간격과 알루미나 두께 등의 설계인자를 최적화하였다. 테스트 패턴 제작 및 측정을 통해 설계인자를 검증하였으며, 이를 바탕으로 설계 룰(Design rule)을 정하고 패키지의 개념 설계 및 상세 설계를 진행하여 DDR2 DRAM 패키지 기판을 성공적으로 제작하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.37-41
• /
• 2012

Cu 본딩을 이용한 웨이퍼 레벨 적층 기술은 고밀도 DRAM 이나 고성능 Logic 소자 적층 또는 이종소자 적층의 핵심 기술로 매우 중요시 되고 있다. Cu 본딩 공정을 최적화하기 위해서는 Cu chemical mechanical polishing(CMP)공정 개발이 필수적이며, 본딩층 평탄화를 위한 중요한 핵심 기술이라 하겠다. 특히 Logic 소자 응용에서는 ultra low-k 유전체와 호환성이 좋은 Ti barrier를 선호하는데, Ti barrier는 전기화학적으로 Cu CMP 슬러리에 영향을 받는 경우가 많다. 본 연구에서는 웨이퍼 레벨 Cu 본딩 기술을 위한 Ti/Cu 배선 구조의 Cu CMP 공정 기술을 연구하였다. 다마싱(damascene) 공정으로 Cu CMP 웨이퍼 시편을 제작하였고, 두 종류의 슬러리를 비교 분석 하였다. Cu 연마율(removal rate)과 슬러리에 대한 $SiO_2$와 Ti barrier의 선택비(selectivity)를 측정하였으며, 라인 폭과 금속 패턴 밀도에 대한 Cu dishing과 oxide erosion을 평가하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제30권12호
• /
• pp.776-781
• /
• 2017

In this study, we investigated the effect of electrode pattern design on the thermal shock resistance and temperature uniformity of a ceramic heater. A cordierite substrate with a low thermal expansion coefficient was fabricated by tape casting, and a tungsten electrode was printed and used as a heating element. The temperature distribution of the ceramic heater was calculated by a finite-element method (FEM) by considering various electrode patterns, and the tensile stress distribution due to the thermal stress was calculated. In the electrode pattern with a single-line width, the central part of the ceramic heater was heated to the maximum temperature, and the position of the ceramic heater having a double-line width was changed to the maximum temperature, depending on the position of the minimum line width pattern. The highest tensile stress was found along the edges of the ceramic heater. The temperature gradient at the edge determined the tensile stress intensity. The smallest tensile stress was observed for electrode pattern D, which was expected to be advantageous in resisting thermal shock failures in ceramic heaters.