• 제목/요약/키워드: High-aspect-ratio

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The effect of composite-elastomer isolation system on the seismic response of liquid-storage tanks: Part I

  • Shahrjerdi, A.;Bayat, M.
    • Earthquakes and Structures
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    • 제15권5호
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    • pp.513-528
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    • 2018
  • A typical viable technique to decrease the seismic response of liquid storage tanks is to isolate them at the base. Base-isolation systems are an efficient and feasible solution to reduce the vulnerability of structures in high seismic risk zones. Nevertheless, when liquid storage tanks are under long-period shaking, the base-isolation systems could have different impacts. These kinds of earthquakes can damage the tanks readily. Hence, the seismic behaviour and vibration of cylindrical liquid storage tanks, subjected to earthquakes, is of paramount importance, and it is investigated in this paper. The Finite Element Method is used to evaluate seismic response in addition to the reduction of excessive liquid sloshing in the tank when subjected to the long-period ground motion. The non-linear stress-strain behaviour pertaining to polymers and rubbers is implemented while non-linear contact elements are employed to describe the 3-D surface-to-surface contact. Therefore, Nonlinear Procedures are used to investigate the fluid-structure interactions (FSI) between liquid and the tank wall while there is incompressible liquid. Part I, examines the effect of the flexibility of the isolation system and the tank aspect ratio (height to radius) on the tank wall radial displacements of the tank wall and the liquid sloshing heights. Maximum stress and base shear force for various aspect ratios and different base-isolators, which are subjected to three seismic conditions, will be discussed in Part II. It is shown that the composite-base isolator is much more effective than other isolators due to its high flexibility and strength combined. Moreover, the base isolators may decrease the maximum level pertaining to radial displacement.

자화 유도 결합 플라즈마의 산화물 건식 식각 특성에 관한 연구

  • 정희운;김혁;이우현;김지원;황기웅
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.230-230
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    • 2013
  • 플라즈마를 활용한 미세 패턴의 건식 식각은 반도체 소자 공정에 있어서 가장 중요한 기술 중 하나이다. 한편, 매년 발행되는 ITRS Roadmap 에 따르면 DRAM 의 1/2 pitch 는 감소하는 동시에 Contact A/R (Aspect Ratio) 는 증가하고 있다. 이러한 추세 속에서 기존의 공정을 그대로 활용할 경우 식각물의 프로파일 왜곡 혹은 휨 현상이 발생하고 식각 속도가 저하되며 이러한 특성들이 결과적으로는 생산성의 저하로 이어질 수 있다. 이러한 현상을 최소화하기 위해서는 무엇보다 독립된 plasma parameter 들이 식각물의 프로파일 혹은 식각 속도 등에 어떠한 영향을 주는 지에 대한 학문적 이해가 필요하다. 본 논문에서는 최소 CD (Critical Dimenstion) 100nm, 최대 A/R 30 인 HARC (High Aspect Ration Contact hole) 의 식각 특성이 plasma parameter 에 따라 어떻게 변하는지 확인해 보고자 한다. 산화물의 식각은 대표적인 high density plasma source 중의 하나인 ICP에서 진행하였으며 기존에 알려진 plasma parameter 에 더하여 자장의 인가가 산화물의 식각 특성에 어떠한 영향을 주는지 살펴보고자 전자석을 ICP 에 추가로 설치하여 실험을 진행하였다. 결과적으로, plasma parameter 에 따른 혹은 자장의 세기 변화에 따른 산화물의 식각 실험을 플라즈마 진단 실험과 병행하여 진행함으로써 다양한 인자에 따른 산화물의 식각 메커니즘을 정확하게 이해하고자 하였다. 실험 내용을 요약하면 다음과 같다. 먼저, 전자석의 전류 인가 조건에 따라 축 방향 혹은 반경 방향으로의 자장의 분포가 달라질 수 있음을 확인하였고 플라즈마 진단 결과 축 방향 혹은 반경 방향으로의 자장이 증가하였을 때 고밀도의 플라즈마가 형성될 수 있음은 물론 반경 방향으로의 플라즈마 밀도의 균일도가 향상됨을 확인할 수 있었다. 또한 ICP 조건에서 바이어스 주파수, 압력, 바이어스 파워, 소스 파워, 가스 유량 등의 plasma parameter 가 산화물의 식각 특성에 미치는 영향 및 메커니즘을 규명하였고 이 과정을 통해 최적화된 프로파일을 바탕으로 축 방향 혹은 반경 방향으로 증가하는 자장을 인가하였을 때 (M-ICP 혹은 자화 유도 결합 플라즈마) ICP 대비 산화물의 식각 속도가 증가함은 물론 PR-to-oxide 의 선택비가 개선될 수 있음을 확인할 수 있었다. 자장의 인가에 따른 산화물의 정확한 식각 메커니즘은 향후의 실험 진행을 통해 이해하고 이를 통해 궁극적으로는 산화물의 식각 공정이 나아가야 할 올바른 방향을 제시하고자 한다.

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고세장비 연속주름을 갖는 박판구조물 제작을 위한 다단성형공정 개발 (Development of a Multi-step Stamping Process for the Effective Fabrication of a Thin Sheet for High Aspect Ratio Corrugated Structures)

  • 최성우;박상후;정호승;민준기;정재헌;조종래;김현준;폴 윌리암
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권2호
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    • pp.219-226
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    • 2010
  • 스탬핑 프로세서는 고생산성과 낮은 가격으로 인해 자동차 차제나 항공기 부품, 그리고 전자제품 등 다양한 장치에 널리 이용된다. 최근에 에너지 산업과 연관되어 연료전지 분리판, 열교환기 등에 사용되는 주름구조를 가지는 박판의 응용이 급속히 증가되고 있다. 그러나 복잡한 형상 때문에 주름구조물을 한번의 성형으로 만들기가 매우 어렵다. 따라서 본 연구에서는 다단성형공정을 이용하여 성형성을 향상시키는 방법을 제안하였다. 1 차 박판성형 후 열처리를 통하여 가공경화 부분을 제거하고 다시 성형하는 방법으로 복잡하고 실용성이 높은 박판구조물 제작이 가능하도록 하였다. 본 연구에서는 제안한 방법을 검증하기 위하여 판형 열교환기에 응용이 가능한 두께 $100{\mu}m$를 가지는 박판주름구조를 제작하고 공정변수를 연구하였다.

GIS를 이용한 암반사면 파괴분석과 산사태 위험도 (Rock Slope Failure Analysis and Landslide Risk Map by Using GIS)

  • 권혜진;김교원
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권12호
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    • pp.15-25
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    • 2014
  • 본 연구에서는 지리산 북쪽의 과거 산사태 발생영역에서 조사된 절리특성과 GIS를 이용하여 추출한 지형특성을 근거하여 연구지역에서 예상되는 암반사면 파괴유형을 분석하였다. 또 해발고도, 사면방향, 사면경사, 음영도, 곡률, 하천 이격거리 등 6개의 지형특성 인자의 빈도비를 중첩하여 산사태 예측도를 작성하였으며, 산사태 예측도와 도로 및 주거지와 같은 지역의 인문적인 인자를 고려한 산사태 피해도를 조합하여 최종적으로 연구지역의 산사태 위험도를 작성하였다. 연구지역에서 발생한 산사태의 지형적 특성을 분석한 결과, 해발고도 330~710m에서 88%, 사면방향 동남-남-남서 방향($90{\sim}270^{\circ}$)에서 77.7%, 사면경사 $10{\sim}40^{\circ}$에서 93.39%, 음영도 등급3~7에서 82.78%, 곡률특성 -5~+5에서 86.28%, 하천 이격거리 400m 이내에서 82.92%가 발생하였다. 산사태가 발생한 영역의 75%는 산사태 위험도에서 위험 등급이 '높음' 이상인 지역이어서 위험 예측에 대한 신뢰성이 확인되었으며, 연구지역의 13.27%는 산사태 위험에 노출된 것으로 분석되었다.

Microstructure and Polytype of in situ-Toughened Silicon Carbide

  • Young Wook Kim;Mamoru Mitomo;Hideki Hirotsuru
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제2권3호
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    • pp.152-156
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    • 1996
  • Fine (~0.09 $\mu$m) $\beta$-SiC Powders with 3.3wt% of large (~0.44$\mu$m) $\alpha$-SiC of $\beta$-SiC particles (seeds) added were hotpressed at 175$0^{\circ}C$ using $Y_2O_3$, $Al_2O_3$ and CaO as sintering aids and then annealed at 185$0^{\circ}C$ for 4 h to enhance grain growth. The resultant microstructure and polytypes were analyzed by high resolution electron microscopy (HREM).Growth of $\beta$-SiC with high density of microtwins and formation of ${\alpha}/{\beta}$ composite grains consisting of $\alpha$-SiC domain sandwiched between $\beta$-SiC domains were found in both specimens. When large $\alpha$-SiC (mostly 6H) seeds were added, the $\beta$-SiC transformend preferentially to the 6H polytype. In contrast, when large $\beta$-SiC (3C) seeds were added, the fine $\beta$-SiC transformed preferentially to the 4H polytype. Such results suggested that the polytype formation in SiC was influenced by crystalline form of seeds added as well as the chemistry of sintering aids. The ${\alpha}/{\beta}$ interface played and important role in the formation of elongated grains as evidenced by presence of ${\alpha}/{\beta}$ composite grains with high aspect ratio.

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고고도 장기체공무인기 경량 주익 스파 설계 (Light Wing Spar Design for High Altitude Long Endurance UAV)

  • 신정우;박상욱;이무형;김태욱
    • 한국항공운항학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.27-33
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    • 2014
  • There are several methods to improve the flight efficiency of HALE(High Altitude Long Endurance) UAV(Unmaned Aerial Vehicle). Airframe structural point of view, weight reduction of the airframe structure is the most important method to improve the flight efficiency. In order to reduce the weight of airframe structures, new concepts which are different from traditional airframe structure design such as the mylar wing skin should be introduced. The spar is the most important component in a mylar skin wing structure, so the spar weight reduction is the key point for reduction of the wing structural weight. In this study, design trade-off study for the front spar of the HALE UAV wing is conducted in order to reduce the weight. Design and analysis procedure of high aspect ratio wing spar are introduced. Several front spar structures are designed and trade-off study regarding the weight and strength for the each spar are performed. Spar design configurations are verified by the static strength test. Finally, optimal front spar design is decided and applied to the HALE UAV wing design.

A review: controlled synthesis of vertically aligned carbon nanotubes

  • Hahm, Myung-Gwan;Hashim, Daniel P.;Vajtai, Robert;Ajayan, Pulickel M.
    • Carbon letters
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    • 제12권4호
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    • pp.185-193
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    • 2011
  • Carbon nanotubes (CNTs) have developed into one of the most competitively researched nano-materials of this decade because of their structural uniqueness and excellent physical properties such as nanoscale one dimensionality, high aspect ratio, high mechanical strength, thermal conductivity and excellent electrical conductivity. Mass production and structure control of CNTs are key factors for a feasible CNT industry. Water and ethanol vapor enhance the catalytic activity for massive growth of vertically aligned CNTs. A shower system for gas flow improves the growth of vertically aligned single walled CNTs (SWCNTs) by controlling the gas flow direction. Delivery of gases from the top of the nanotubes enables direct and precise supply of carbon source and water vapor to the catalysts. High quality vertically aligned SWCNTs synthesized using plasma enhance the chemical vapor deposition technique on substrate with suitable metal catalyst particles. This review provides an introduction to the concept of the growth of vertically aligned SWCNTs and covers advanced topics on the controlled synthesis of vertically aligned SWCNTs.

Application of Carbon Nanotubes in Displays

  • Feng, T.;Sun, Z.;Zhang, Z.J.;Lin, L.F.;Ding, Hui.;Chen, Y.W.;Pan, L.K.
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.1529-1531
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    • 2008
  • Since the discovery over a decade ago, carbon nanotubes (CNTs) have been attracting considerable attentions both from scientists and engineers. Because of the excellent field emission properties, such as high aspect ratio, extremely small diameter, and high emission current, CNTs become a potential candidate as field emitter for field emission display (FED) and lighting (FEL) as backlight for LCD. Due to the exceptional physical properties, such as superior thermal and electrical conductivities, as well as high stiffness and strength, the CNT-based composites can be as light-weight heat-sink or thermal spreader materials used for power electronic devices, such as power LED for general illumination. The CNTs for above applications will be reviewed, and related materials and devices will be demonstrated in this paper.

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HDP를 이용한 실리콘 단결정 Deep Dry Etching에 관한 특성 (Characterization of Deep Dry Etching of Silicon Single Crystal by HDP)

  • 박우정;김장현;김용탁;백형기;서수정;윤대호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.570-575
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    • 2002
  • 현재 전기 . 전자 기술의 추세는 소형화를 비롯하여 집적화, 저전력화, 저가격화의 장점을 가진 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) device의 개발에 주력하고 있으며, 이를 위해서는 고종횡비와 높은 식각 속도를 가진 HDP(High Density Plasma) etching 기술 개발이 필수적이라 할 수 있다. 이를 위하여 우리는 Inductively Coupled Plasma(ICP) 장비를 이용하여 각 공정 변수에 의한 실리콘 deep trench식각 반응을 연구하였다. 실험 공정 변수인 platen power, etch/passivation cycle time에서 etching 단계 시간에 따른 변화와 SF$_{6}$:C$_4$F$_{8}$ 가스유량을 변화시켜 연구하였으며 또한 이들의 profile, scallops, 식각 속도, 균일도, 선택비도 관찰하였다.

Size dependent bending analysis of micro/nano sandwich structures based on a nonlocal high order theory

  • Rahmani, Omid;Deyhim, Soroush;Hosseini, S. Amir Hossein
    • Steel and Composite Structures
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    • 제27권3호
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    • pp.371-388
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    • 2018
  • In this paper, a new model based on nonlocal high order theory is proposed to study the size effect on the bending of nano-sandwich beams with a compliance core. In this model, in contrast to most of the available sandwich theories, no prior assumptions are made with respect to the displacement field in the core. Herein the displacement and the stress fields of the core are obtained through an elasticity solution. Equations of motion and boundary conditions for nano-sandwich beam are derived by using Hamilton's principle and an analytical solution is presented for simply supported nano-sandwich beam. The results are validated with previous studies in the literature. These results can be utilized in the study of nano-sensors and nano-actuators. The effect of nonlocal parameter, Young's modulus of the core and aspect ratio on the deflection of the nano-sandwich beam is investigated. It is concluded that by including the small-scale effects, the deflection of the skins is increased and by increasing the nonlocal parameter, the influence of small-scale effects on the deflections is increased.