• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.6C
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• pp.407-419
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• 2006

Situations where support is provided solely in shaft resistance of drilled shafts are where the base of the drilled hole cannot be cleaned so that it is uncertain that any end bearing support will be developed. Alternatively, where sound bed rock underlies low strength overburden material, it may be possible to achieve the required support in end bearing on the rock only, and assume that no support is developed in the overburden. However, where the drilled shaft is drilled some depth into sound rock, a combination of side wall resistance and end bearing can be assumed. Both theoretical and field studies of the performance of rock socketed drilled shafts show that the major portion of applied load is usually carried in side wall resistance. Normal stress at the rock-concrete interface is induced by two mechanisms. First, application of a compressive load on the top of the pile results in elastic dilation of the concrete, and second, shear displacement at the rough surface of the drilled hole results in mechanical dilation of the interface. If the stiffness of the material surrounding the socket with respect to normal displacement is constant, then the normal stress will increase with increasing applied load, and there will be a corresponding increase in the shear strength. In this study, the numerical analyses are carried out to investigate the behavioral characteristics of side of rock socketed drilled shafts. The cause of non-linear head load-settlement relationship and failure mechanism at side are also investigated properly and the design charts are suggested and verified for the leading to greater efficiency and reliability in the pile design.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.33 no.4
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• pp.573-586
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• 2023

Joints or weak planes can induce anisotropy in the strength and deformability of fractured rock masses. Comprehending this anisotropic behavior is crucial to engineering geology. This study used plaster as a friction material to mold specimens with a single joint. The strength and deformability of the specimens were measured in true triaxial compression tests. The measured results were compared with three-dimensional numerical analysis based on the distinct element method, conducted under identical conditions, to assess the reliability of the modeled values. The numerical results highlight that the principal stress conditions in the field, in conjunction with joint orientations, are crucial factors to the study of the strength and deformability of fractured rock masses. The strength of a transversely isotropic rock mass derived numerically considering changes in the dip angle of the joint notably increases as the intermediate principal stress increases. This increment varies depending on the dip of the joint. Moreover, the interplay between the dip direction of the joint and the two horizontal principal stress directions dictates the strength of the transversely isotropic rock mass. For a rock mass with two joint sets, the set with the steeper dip angle governs the overall strength. If a rock bridge effect occurs owing to the limited continuity of one of the joint sets, the orientation of the set with longer continuity dominates the strength of the entire rock mass. Although conventional three-dimensional failure criteria for fractured rock masses have limited applicability in the field, supplementing them with numerical analysis proves highly beneficial.

• Korean Journal of Agricultural Science
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• v.22 no.1
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• pp.1-10
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• 1995

All agricultural crops and products should be cultured, harvested, handled and processed by the proper mechanical methods in the mechanized farming systems. Agricultural crops might be injured or deformed through various working stages due to static or dynamic forces of machines. Mechanical forces had to be applied with proper degrees to the agricultural crops in incoincidence with properties of crops without any damage of crops so as to increase the work efficiency qualitatively. Knowledges of mechanical properties of agricultural materials are essential to prevent of agricultural crops in relation with mechanical farming system. This study was carried out to examine and analyze the creep behavior of the rice stalk on growing and harvesting periods by mechanical model with computer measurement system in radial directional compressive force and bending force. The creep behavior of the rice stalk could be predicted precisely and its results approached closely to the measured values. The creep behaviors were increased greatly with increase of compressive force, namely, the steady state creep behavior occurred at the force less then 25N and the logarithmic creep behavior at the force bigger than 30N. The instantaneous elastic modulus $E_o$ and the retardation time ${\tau}_K$ were increased together with increase of applied forces, meanwhile the retarded elastic modulus $E_r$ and viscosity ${\eta}_v$ were decreased with increase of applied forces in mechanical model being expected the creep behavior in relation with the level of applied forces, which was well explained that the rice stalk might be visvo-elastic material. In the creep test along the stalk portion with compressive force and bending force, the intermediate portion showed greatest values and also the lower portion showed the least values, which implied that the intermediate portions of rice stalk were very weak. The steady state creep behavior occured at the intermediate portion and the upper portion in the rice stalk at the compressive force larger than 25.0N, which showed the possibility of injury due to external forces.

• Composites Research
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• v.35 no.4
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• pp.248-254
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• 2022

In this study, TiB₂-steel composite with high-fractional TiB₂ reinforcement was fabricated by gas pressure infiltration process and the microstructure analysis and compressive strength and hardness were evaluated. To elucidate the correlation between microstructure and mechanical properties for fabricated composite, after the compression test of TiB₂-steel composite, the fracture surface was analyzed and the fracture behavior on compression test was predicted. As a result of the compression fracture surface analysis, interfacial failure trace between the steel matrix and the reinforcement was observed, and the interface between the steel matrix and the reinforcement was analyzed using TEM. From the result of microstructure analysis on the fabricated composite, it was confirmed that, in addition to TiB₂ reinforcement and steel matrix, TiC phase and coarse (Fe,M)₂B (M=Cr,Mn) phase were formed. Throughout the thermodynamic calculation, it was confirmed that TiC and (Fe,M)₂B can be formed as a stable phase under the process condition. The fabricated TiB₂-steel composite had a significantly increased hardness, and the compressive strength and Young's modulus were improved by 3.07 times and 1.95 times, respectively, compared to steel matrix. It seems that the coarse (Fe,M)₂B (M=Cr,Mn) phase formed throughout the composite causes the deterioration of mechanical properties, and by controlling the formation of the (Fe,M)₂B (M=Cr,Mn) phase, it is judged that the mechanical properties of the TiB₂-steel composite can be further improved.

• Proceedings of the Korea Society of Poultry Science Conference
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• 2002.11a
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• pp.59-63
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• 2002

1997년 홍콩 가금시장에서의 H5N1 조류독감바이러스의 발병은 18명의 감염된 사람 중에서 6명의 사람의 생명을 앗아갔다. 이 사건은 조류독감바이러스가 매개체를 통하지 않고 닭에서 바로 사람에게 감염한 처음 있는 사건이다. 홍콩가금시장에서의 역학조사는 H5Nl과 H9N2 조류독감바이러스가 함께 공존한다는 것을 밝혔다. 가금에서는 H5N1과 H9N2 조류독감바이러스가 검출되었다. 우리는 H5N1 조류독감바이러스로부터 자을 방어하는데 H9N2 조류독감바이러스의 역할에 대해 연구했다. H5N1과 H9N2 바이러스의 혼합바이러스를 동시에 자에 접종하면 자은 생존하지 못했다. 그러나, H5N1 조류 독감바이러스감염 이전에 H9N2 조류독감바이러스를 감염한 닭들은 생존할 수 있었다 H9N2 조류 독감바이러스로 감염된 닭으로부터 얻어진 혈청은 H5N1 조류독감바이러스와 교차반응을 일으키지 않는다. H9N2 조류독감바이러스로 감염시킨 닭으로부터 얻어진 T임파구 또는 CD8 T임파구를 감염하지 않은 닭에 주입할 때 닭은 H5N1 조류독감바이러스로부터 생존할 수 있었다. 실험실외 킬러임파구실험은 H9N2 조류독감바이러스로 감염된 닭으로부터 얻어진 T임파구는 H5N1과 H9N2 조류독감바이러스로 감염된 목표세포를 동시에 감지했다. 게다가, 생체내 T임파구의 제거실험은 교차보호면역은 a/b TCR를 가진 CD8 T임파구가 중요한 역할을 하며, a/b TCR (Vbl)형의 T임파구가 목표세포를 감지한다는 것을 증명했다. H9N2 조류독감바이러스에 의한 방어면역은 시간이 지남에 따라 감소를 했고, 감염 100일까지 방어력을 나타냈다. 1997년 조류독감바이러스인 H5N1의 홍콩에서의 발병에 대한 풀리지 않은 것 중의 하나는 약 20%의 조류들이 매우 치사율이 높은 H5N1 독감바이러스를 가지고 있음에도 홍콩가금시장에서의 대부분의 닭들은 건강했다. 얻을 수 있는 정보에 따르면 대부분의 자들은 H5N1조류독감바이러스를 변으로 방출했고, 단지 두 곳의 가금시장에 있는 자들이 질병증상을 보였다. 홍콩가금시장에서 분리된 모든 H5N1 조류독감바이러스를 닭에 감염하면 100%의 치사율을 나타낸다. 바이러스 측면에서의 연구에 따르면, H9N2 조류독감바이러스는 홍콩가금시장에서 두 번째로 많이 분리되었다. H9N2 조류독감바이러스에 대한 연구에 따르면 세 가지 형이 홍콩가금시장에서 검출되었다. 1997년에 가장 많이 분리된 H9N2 조류독감바이러스는 PB1과 PB2가 A/Chicken/HongKong /156/97 (H5N1)과 유전적으로 유사한 A/HongKong/G9/97 (H9N2)형이다. A/Chicken/Hong Kong/156/97(H5N1)의 나머지 유전자는 A/Chicken/HongKong/739/94 (H9N2)와 A/chicken /Hong Kong/G23/97의 유전자와 비슷하다. 하나의 A/Quail/Hong Kong/G1/97은 Quail에서 분리되었고, 두 개의 A/Duck/Hong Kong/Y280/97 (H9N2)은 오리에서 분리되었다. A/Quail/Hong Kong/G1/97 (H9N2)의 6개의 내부유전자는 A/HongKon9/156/97 (H5N1)에 유사하나, A/Duck/ Hongkong/Y280/97 (H9N2)의 유전자는 A/HongKong/156/97 (H5N1)과 유사하지 않다. 킬러임파구는 바이러스로 감염된 목표세포를 MHC에 의존하여 파괴한다. 독감바이러스 특이 킬러임파구는 독감바이러스로 감염된 mice의 폐로부터 독감바이러스를 제거하는데 중요하다고 알려져 있다. 독감바이러스의 HA단백질은 특이 킬러임파구의 주요 목표항원 단백질이 아니다. 내부단백질인 nucleoprotein, polymerase (PB1 PB2, PA), Matrix protein, 그리고 비 구조단백질인 NS1에 대한 특이 킬러임파구의 반응이 사람과 mice에서 보고되었다. 독감바이러스에 대한 mice의 킬러임파구의 인식영역은 제한되어 있다고 알려져 있다. 많은 mice MHC 1은 독감바이러스 단백질의 킬러임파구의 epitope를 표현하지 못한다. 사람 기억킬러임파구는 다양한 종류의 독감바이러스의 단백질을 인식한다고 알려져 있다. 지금까지, 닭에서의 독감바이러스의 킬러임파구에 대한 연구는 되지 않았다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.42 no.2
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• pp.37.3-38
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• 2017

우리나라의 천문 관측의 기록의 역사는 삼국시대 이전 선사시대까지 거슬러 올라간다. 선사시대에는 천문 현상을 바위나 건축 유물에 기록을 남기고 역사를 기록하기 시작한 이후에는 일반 역사 기록 속에 항상 함께 기록하고 있다. 특히 동양은 역사기록 자체가 인간이 남긴 자취뿐만 아니라 하늘과 땅에 일어나는 다양한 자연 현상도 함께 동시에 남겼다. 고대로부터 인간은 하늘과 땅과 항상 유기적인 관계를 갖는다고 믿었기 때문이다. 우리나라는 정사로서 가장 오래된 역사 기록인 삼국사기와 삼국유사에 일식, 혜성 출현, 별똥과 유성우, 달과 행성 운행, 초신성 관측 등 250회 이상의 천문 기록이 나타나며 대부분 실제로 일어났던 사실을 그대로 기록하고 있다. 그 후 고려사와 조선왕조실록에는 이루 헤아릴 수 없을 정도로 많은 천문 기록을 남기고 있다. 이러한 천문 기록뿐만 아니라 일찍부터 중국으로부터 역법을 도입하여 천체 운행을 이용하여 우리 생활에 필요한 시각법을 사용하고 달력을 제작하였다. 특히 달과 태양의 운행 원리를 파악하여 일식과 월식을 직접 추산하였다. 역법의 운용은 천체 운행의 원리를 이해하고 수학을 발전시키는데 큰 역할을 하였다. 이러한 천문 관측과 정확한 시각 체계를 유지하고 정밀한 역법을 사용하기 위해서는 끊임없이 천체를 정밀하게 관측할 필요성이 있다. 이를 위해 다양한 천문 관측기기를 개발하고 제작하였다. 천문 의기는 천체의 위치를 측정하고 천체의 운행을 이용하여 시각 체계를 유지 관리를 위해 필수불가결한 기기이다. 우리나라 천문학 발달의 네 가지 축인 천문(天文), 역법(曆法), 의상(儀象), 구루(晷漏)등은 조선 초기 세종시대 완성을 보게 되었다. 이는 단일 왕조가 이룬 업적으로 다른 문화권에서 볼 수 없을 정도의 우수한 과학 기술의 유산이다. 특히 칠정산내편과 외편의 완성은 중국의 역법에서 벗어나 독자적인 역법을 완성하려는 시도였다. 이 모든 것은 당시 이를 주도하던 세종대왕의 지도력과 천문학과 수학에 뛰어난 천문학자가 이룩한 업적이다. 그 후 조선 중기로 접어들면서 쇠퇴하다가 임진왜란과 병자호란을 겪으면서 거의 모든 과학기술의 유산이 파괴되거나 유실되었다. 조선 현종 이후에 세종시대의 유산을 복원하려는 노력 중에 중국을 통하여 서양의 천문학을 도입하게 되었다. 중국에 들어와 있던 서양 선교사들이 주도하여 중국의 역법 체계를 바꾸었다. 즉, 일식과 월식의 예측력이 뛰어난 시헌력을 만들어 사용하기 시작했다. 시헌력에는 서양의 대수학과 기하학을 이용한 다양한 수학적 기법이 사용되었다. 조선 후기에 이 시헌력을 익히기 위한 노력을 하는 과정에서 서양의 수학과 기하학을 접하게 되고 새로운 우주 체계를 도입하게 되었다. 특히 서양의 천문도와 지도 제작에 기하학의 투사법이 사용되어 복잡한 대수학적 계산을 단순화시켜 활용하였다. 조선 후기에 전문 수학자뿐만 아니라 많은 유학자들도 서양의 수학과 기하학에 깊은 관심을 갖고 연구하였다. 고천문학 전체를 조망해 볼 때 핵심은 현대의 천체물리학이 아니라 위치천문학이다. 따라서 고천문학을 연구하는데 필수적인 요소가 지구의 자전과 공전 운동에 의해서 일어나는 현상과 세차운동에 의한 효과를 정확하게 이해하고 있어야 한다. 그중에서도 구면천문학과 천체역학에 대한 원리를 알고 있는 상태에서 접근해야 한다. 고천문학의 중심인 천문(天文), 역법(曆法), 의상(儀象), 구루(晷漏) 등의 내용은 이러한 위치천문학이 그 기본 골격을 이루고 있다. 예를 들어 고려사의 천문 현상을 모아 놓은 천문지(天文志)와 일식과 월식 계산 원리가 들어있는 역지(曆志)를 연구하기 위해서는 위치천문학의 기본 개념 없이는 연구하는데 한계가 있다. 인문학을 전공하는 학자가 고천문을 연구하는데 가장 큰 걸림돌이 되는 점이 위치 천문학의 기본 개념 없이 접근하는 것이다. 심지어 조선시대 유학자들조차 저술한 많은 천문 관련 기록을 보면 상당부분 천체 운행 원리를 모르고 혼란스럽게 기록된 내용이 적지 않다. 우리나라 수학사를 연구할 경우 방정식 해법, 보간법, 삼각법, 일반 기하 원리에 대한 것을 연구하는데 큰 문제가 없다. 그러나 천문 현상이나 천문 의기 제작에 사용되는 수학은 천문 현상에 대한 원리를 모르면 접근하기 어렵게 된다. 수학사를 하더라고 기본적인 위치 천문학의 기본개념을 이해하고 있어야 폭 넓은 수학사 연구에 성과를 거둘 수 있다. 의외로 천문 현상 추산을 위해 사용되는 수학이나 기하학 원리가 수학사 연구에 중요한 요소가 된다. 더구나 한문으로 기록된 천문 내용을 한문 해독이 능숙한 학자라 하더라도 내용을 모르고 번역하면 도무지 무슨 내용인지 알아볼 수 없는 경우가 많다. 그래서 한문으로 된 천문 현상 기록이나 역법 관련 기록의 번역 내용 중에 많은 오역을 발견하게 된다. 문제는 한번 오역을 해 놓으면 몇 십 년이고 그대로 그 내용을 무비판적으로 인용하게 되고 사실로서 인정하는 오류를 범하게 된다. 이 때문에 우리 선조들이 남긴 고천문 관련 기록에 관한 이해는 우리 현대 천문학자의 역할이 대단히 크다.

• Proceedings of the Korean Society for Rock Mechanics Conference
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• 2000.09a
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• pp.201-210
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• 2000

Rock bridge in rock masses can be considered as one of several types of opening-mode fractures, and also it has been known to have a great influence on the stability of structures in rock mats. In the beginning of researching a rock bridge it used to be studied only in characteristics of its behavior, as considering resistance of material itself. However the distribution pattern of rock bridges, which can affect the stability of rock structures, is currently researched with a fracture mechanical approach in numerical studies. For investigating the effect of rock bridges on the development pattern of hydraulic fractures, the author analyzed numerically the stress state transition in rock bridges and their phenomena with a different pattern of the rock bridge distributons. From the numerical studies, a two-crack configuration could be defined to be representative of the most critical conditions for rock bridges, only when cracks are systematic and same in their length and angle. Moreover, coalescence stresses and onset of propagation stresses could be known to increase with decreasing s/L ratio or increasing d/L ratio. The effect of pre-existing crack on hydraulic fracturing was studied also in numerical models. Different to the simple hydraulic fracturing modeling in which the fractures propagated exactly parallel to the maximum remote stress, the hydraulic fractures with pre-existing cracks dial not propagate parallel to the maximum remote stress direction. These are representative of the tendency to change the hydraulic fractures direction because of the existence of pre-existing crack. Therefore s/L, d/L ratios will be identical as a function effective on hydraulic fractures propagation, that is, the $K_{I}$ vague increase with decreasing s/L ratio or increasing d/L ratio and its magnification from onset to propagation increases with decreasing s/L ratio. The scanline is a commonly used method to estimate the fracture distribution on outcrops. The data obtained from the scanline method can be applied to the evaluation of stress field in rock mass.s.

• Tunnel and Underground Space
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• v.10 no.3
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• pp.447-456
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• 2000

Rock bridge in rock masses can be considered as one of several types of opening-mode fractures, and also it has been known to have a great influence on the stability of structures in rock mass. In the beginning of researching a rock bridge it used to be studied only in characteristics of its behavior, as considering resistance of material itself. However the distribution pattern of rock bridges, which can affect the stability of rock structures, is currently researched with a fracture mechanical approach in numerical studies. For investigating the effect of rock bridges on the development pattern of hydraulic fractures, the author analyzed numerically the stress state transition in rock bridges and their phenomena with a different pattern of the rock bridge distributions. From the numerical studies, a two-crack configuration could be defined to be representative of the most critical conditions for rock bridges, only when cracks are systematic and same in their length and angle. Moreover, coalescence stresses and onset of propagation stresses could be known to increase with decreasing s/L ratio or increasing d/L ratio. The effect of pre-existing crack on hydraulic fracturing was studied also in numerical models. Different to the simple hydraulic fracturing modeling in which the fractures propagated exactly parallel to the maximum remote stress, the hydraulic fractures with pre-existing cracks did not propagate parallel to the maximum remote stress direction. These are representative of the tendency to change the hydraulic fractures direction because of the existence of pre-existing crack. Therefore s/L, d/L ratios will be identical as a function effective on hydraulic fractures propagation, that is, the K$_1$ value increase with decreasing s/L ratio or increasing d/L ratio and its magnification from onset to propagation increases with decreasing s/L ratio. The scanline is a commonly used method to estimate the fracture distribution on outcrops. The data obtained from the scanline method can be applied to the evaluation of stress field in rock mass.

• Tunnel and Underground Space
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• v.22 no.4
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• pp.266-275
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• 2012

In this study, a method is devised to implement a supercritical $CO_2$ ($scCO_2$) injection environment on a laboratory scale and to investigate the effects of $scCO_2$ on the properties of rock specimens. Specimens of shale and sandstone normally constituting the cap rock and reservoir rock, respectively, were kept in a laboratory reactor chamber with $scCO_2$ for two weeks. From this stage, a chemical reaction between rock surface and the $scCO_2$ was induced. The effect of saline water was also investigated by comparing three conditions ($scCO_2$-rock, $scCO_2-H_2O$-rock and $scCO_2$-brine(1M)-rock). Finally, we checked the changes in the properties before and after the reaction by destructive and nondestructive testing procedures. The swelling of shale was a main concern in this case. The experimental results suggested that $scCO_2$ has a greater effect on the swelling of the shale than pure water and brine. It was also observed that the largest swelling displacement of shale occurred after a reaction with the $H_2O-scCO_2$ solution. The results of a series of the destructive and nondestructive tests indicate that although each of the property changes of the rock differed depending on the reaction conditions, the $H_2O-scCO_2$ solution had the greatest effect. In this study, shale was highly sensitive to the reaction conditions. These results provide fundamental information pertaining to the stability of $CO_2$ storage sites due to physical and chemical reactions between the rocks in these sites and $scCO_2$.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.28 no.1
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• pp.39-46
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• 2021

The quantitative measurement of interfacial adhesion energy (Gc) of multilayer thin films for Cu interconnects was investigated using a double cantilever beam (DCB) and 4-point bending (4-PB) test. In the case of a sample with Ta diffusion barrier applied, all Gc values measured by the DCB and 4-PB tests were higher than 5 J/㎡, which is the minimum criterion for Cu/low-k integration without delamination. However, in the case of the Ta/Cu sample, measured Gc value of the DCB test was lower than 5 J/㎡. All Gc values measured by the 4-PB test were higher than those of the DCB test. Measured Gc values increase with increasing phase angle, that is, 4-PB test higher than DCB test due to increasing plastic energy dissipation and roughness-related shielding effects, which matches well interfacial fracture mechanics theory. As a result of the 4-PB test, Ta/Cu and Cu/Ta interfaces measured Gc values were higher than 5 J/㎡, suggesting that Ta is considered to be applicable as a diffusion barrier and a capping layer for Cu interconnects. The 4-PB test method is recommended for quantitative adhesion energy measurement of the Cu interconnect interface because the thermal stress due to the difference in coefficient of thermal expansion and the delamination due to chemical mechanical polishing have a large effect of the mixing mode including shear stress.