• 공업화학
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• 제8권5호
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• pp.742-748
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• 1997

초경공구(WC-Co)의 성능 향상을 목적으로 고경도, 높은 열전도도의 특성 등을 가진 다이아몬드 막을 코팅하고 있으나 WC-Co 기판표면의 특성상 문제점으로 인하여 코팅의 어려움이 있다. 이 문제의 해결을 위하여 WC-Co기판위에 중간층을 도입한 후 다이아몬드 막을 증착시키는 새로운 방법을 고려하였으며 중간층의 제조에 무전해 Ni-P도금법을 사용하였다. 무전해도금을 위한 WC-Co기판의 전처리, 무전해도금 및 열처리, 다이아몬드 막 증착의 공정에 대하여 조사하였다. 형성되는 계면의 구조와 성분, 계면간의 밀착력 등을 Scratch Tester, Roughness Tester, SEM/EDS, XRD, Raman Spectroscopy를 사용하여 분석하였다. 무전해도금의 전처리로서 산에 의한 방법과 다이아몬드 분말에 의한 방법을 사용하였으며 두 경우에 모두 WC-Co기판의 표면조도의 감소, 표면 Co성분의 감소, 그리고 밀착력 저하가 관찰되었다. 무전해도금층의 열처리시 영향을 조사하였으며 온도 증가에 따라 Ni 결정이 형성되며 이로 인하여 도금의 밀착력이 증가되며 Ni 결정이 성장함을 관찰하였다. 또한 열처리된 Ni-P도금 위에서 다이아몬드막 증착 실험을 실시하였으며 증착온도를 증가시킴에 따라 다이아몬드 형성이 증가되어 $800^{\circ}C$일때 양호한 다이아몬드 막을 얻을 수 있었다. 본 연구의 방법 및 실험조건은 WC-Co를 비롯하여 다이아몬드 막 형성이 어려운 소재들의 코팅에 효과적으로 이용될 수 있다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제7권3호
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• pp.45-54
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• 2000

Stamped Leadframe에 전해연마를 적용하여 가공면에 존재하는 버어(burr)의 제거와 그에따른 잔류응력 완화효과를 보았다. 또한 표면 청정화에 따른 은(Ag)도금면 및 리드프레임 표면 품질의 향상이 있었다. 인산 60% 전해연마액에 고정 전류값 5A와 극간거리 3.0 cm의 조건하에 Alloy42 원소재 리드프레임은 $70^{\circ}C$에서 120초간, C194 원소재 리드프레임은 $50^{\circ}C$에서 90초간 전해연마 하였다. XRD 반가폭(FWHM)을 이용한 잔류응력 측정결과 전해 연마 처리후의 잔류응력값이 스탬핑 이전상태로 회복되었으며, AFM를 이용하여 표면 거칠기 측정결과 Alloy42원소재 리드프레임은 0.079 $\mu\textrm{m}$, C-194원소재 리드프레임은 0.014 $\mu\textrm{m}$의 R$_{근}$값으로 거칠기의 향상이 있었다. XRF를 이용한 도금두께 측정 결과 0.4~0.5 $\mu\textrm{m}$ 정도 두께편차 균일성의 향상이 있었으며, wire bonding온도에서의 bake test결과 금선(gold wire) 과의 접합강도를 높일수 있는 적절한 크기로의 결정립 성장이 관찰되었다 3차원 자동측정 및 표면 경도 측정 통하여 전해연마로 인한 리드프레임 중요부위 치수변화의 신뢰성을 확인할수 있었다.다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1992년도 춘계학술발표회
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• pp.26-27
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• 1992

반도체 기억소자 contact hole의 선택적 충진의 최적 조건을 연구하기 위하여 무전해Ni도금방법을 채택하여 실리콘의 활성화와 선택적 도금의 공정조건이 Contact Hole 도금피막의 제반 특성에 미치는 영향을 조사하였다. p형 실리콘 100 소지 표면의 활성화 처리는 RCA처리에 의해 먼저 표면을 세척한 다음 온도, PdCl$_2$농도, 시간. 교반의 영향을 조사하였다 전처리의 최적조건은 7$0^{\circ}C$, 0.5M HF, ImM PdCl$_2$, 2mM EDTA, 90second이었다. 무전해도금은 NiS0$_4$.6$H_2O$를 DMAB를 환원제로 하여 온도, DMAB 농도, pH, 도금시간의 영향을 조사하였다. 무전해 도금 피막은 비교적 우수한 접촉저 항을 나타냈다. 1$\mu$m의 도금막을 얻는 데 본 실험조건에서 DMAB의 농도가 8mM일 때 30 분이 소요되었다. 도금막의 표면은 온도가 낮을수록 pH가 높을수록 평활하였고,특히 온도 6$0^{\circ}C$와 pH6.8에서 가장 우수하였다. 미세경도는 600Hv 정도였으며, 결정립의 크기 가 증가할수록 저항과 미세경도가 감소하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제34권5호
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• pp.681-698
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• 2020

The paper addresses contribution to the modeling and optimization of major machinability parameters (cutting force, surface roughness, and tool wear) in finish dry hard turning (FDHT) for machinability evaluation of hardened AISI grade die steel D₃ with PVD-TiN coated (Al₂O₃-TiCN) mixed ceramic tool insert. The turning trials are performed based on Taguchi's L₁₈ orthogonal array design of experiments for the development of regression model as well as adequate model prediction by considering tool approach angle, nose radius, cutting speed, feed rate, and depth of cut as major machining parameters. The models or correlations are developed by employing multiple regression analysis (MRA). In addition, statistical technique (response surface methodology) followed by computational approaches (genetic algorithm and particle swarm optimization) have been employed for multiple response optimization. Thereafter, the effectiveness of proposed three (RSM, GA, PSO) optimization techniques are evaluated by confirmation test and subsequently the best optimization results have been used for estimation of energy consumption which includes savings of carbon footprint towards green machining and for tool life estimation followed by cost analysis to justify the economic feasibility of PVD-TiN coated Al₂O₃+TiCN mixed ceramic tool in FDHT operation. Finally, estimation of energy savings, economic analysis, and sustainability assessment are performed by employing carbon footprint analysis, Gilbert approach, and Pugh matrix, respectively. Novelty aspects, the present work: (i) contributes to practical industrial application of finish hard turning for the shaft and die makers to select the optimum cutting conditions in a range of hardness of 45-60 HRC, (ii) demonstrates the replacement of expensive, time-consuming conventional cylindrical grinding process and proposes the alternative of costlier CBN tool by utilizing ceramic tool in hard turning processes considering technological, economical and ecological aspects, which are helpful and efficient from industrial point of view, (iii) provides environment friendliness, cleaner production for machining of hardened steels, (iv) helps to improve the desirable machinability characteristics, and (v) serves as a knowledge for the development of a common language for sustainable manufacturing in both research field and industrial practice.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.653-659
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• 2017

본 연구에서는 원웨이 클러치의 핵심 부품인 Outer Support Ring의 복합 단조 공정을 개발하고, 시제품을 제작하여 평가하였다. 기존 공정 즉, 열간 단조와 MCT 가공 공정은 과대한 소재 절삭량과 가공 시간이 길다는 단점이 있다. 이를 극복하고자 열간 단조를 통하여 형상을 구현하고, 냉간 단조를 통하여 정밀한 부품을 성형하였다. 최소한의 가공만을 적용하는 복합 단조 공정을 개발하였다. 상용 소프트웨어인 Deform-3D를 이용하여 단조 해석을 수행하였다. 해석 결과를 바탕으로 열간 단조 및 냉간 단조 공정을 설계하였고, 실제 금형 및 시제품을 제작하였다. 제작한 시제품은 경도, 표면 조도, 내부 결함, 단류선 검사 등의 평가를 수행하였다. 평가결과 특이한 문제점은 발견되지 않았으며, 양산적용이 가능할 것으로 판단된다. 복합 단조를 통하여 열간 단조와 MCT 가공 공정 대비 약 27%의 소재를 절감할 수 있었다. 또한 제품 개당 생산 시간은 약 2.15배 단축되었다. 본 연구를 통하여 원가 절감이 가능한 공정 및 금형 설계 기술을 확립하였고, 이를 통하여 관련 자동차 부품 생산에도 긍정적인 효과가 있을 것으로 기대된다.

• 한국산림과학회지
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• 제83권3호
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• pp.286-298
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• 1994

본(本) 연구(硏究)는 덕유산(德裕山) 국립공원(國立公園)에서 가장 많이 이용되고 있는 매표소 백련사 향적봉-동엽령-칠연폭포 코스를 조사 대상지로 선정하여 조사 대상지를 매표소-백련사, 백련사-향적봉, 향적봉-동엽령, 동엽령-칠연폭포 등 4개 구간으로 구분하고 각 구간에서 등산로(登山路)의 훼손실태(毁損實態)와 향적봉(香績峯) 정상일대의 자연환경(自然環境) 훼손실태(毁損實態) 등을 조사(調査) 분석(分析)하였는 바, 그 결과(結果)를 요약하면 다음과 같다. 1. 매표소-백련사, 향적봉-동엽령, 동엽령-칠연폭포 구간은 경사가 완만한 편이나, 백련사-향적봉 구간은 $30^{\circ}$이상의 험준한 지형(地形)을 이루고 있다. 이용량(利用量)에 의한 이용강도(利用强度)는 매표소-백련사 구간은 "매우 강(强)하다", 백련사-향적봉 구간은 "강(强)하다", 향적봉-동엽령 구간은 "약(弱)하다"로 구분할 수 있었고 동엽령-칠연폭포 구간은 자연휴식년제(自然休息年制) 실시로 "이용하지 않는" 상태이다. 2. 등산로폭(登山路幅)은 전체 평균 4.3m이고 이용강도(利用强度)가 강(强)할수록 넓게 나타났으며, 백련사-향적봉 동엽령 구간에서는 배수불량지(排水不良地), 급경사지(急傾斜地) 등에서 등산로가 분기(分岐)되는 현상이 나타났다. 3. 등산로(登山路)의 평균 최대 침식(侵蝕) 깊이와 횡단면적(橫斷面積)은 백련사-향적봉 구간에서 각각 103.8cm, $42,972.9cm^2$로 최대치를 나타내었고, 등산로의 측면(測面) 붕괴(崩壞)도 가장 많아 이 구간의 침식(侵蝕)이 가장 심(甚)한 상태였다. 4. 백련사-향적봉 구간의 등산로는 바위와 라출근(裸出根)이 60%이상을 차지하고 있어서 노면(路面)의 상태가 대단히 불량(不良)하였다. 5. 토양(土壤)의 이화학적(理化學的) 성질(性質) 중 토양경도(土壤硬度), pH, 치환성염기(置換性鹽基)이온 (Na, K, Ca, Mg) 등은 등산로(登山路) 토양(土壤)에서 높았고 토양함유량(土壤含有率), 유기물함량(有機物含量), 전질소(全窒素), 유효인산(有效燐酸), C.E.C 등은 산림지(森林地) 토양(土壤)에서 높게 나타나 탐방객의 답압(踏壓)에 의한 영향이 뚜렷하였다. 또한 이용강도에 따른 변화가 뚜렷한 것은 토양경도는, 함수율, 유기물과 전질소 함량으로서 이중 토양경도는 이용강도가 증가할수록 높았고, 나머지 성질들은 이용강도가 증가할수록 작은 값을 나타내었다. 6. 정상(頂上)인 향적봉(香績峯) 일대에는 정상부, 헬기장, 야영장을 포함하여 약 $2,000m^2$의 라지(裸地)가 형성(形成)되어 있으며 토양조건(土壤條件)이 매우 불량(不良)한 상태이다. 7. 등산로의 환경훼손(環境毁損)을 유발하는 주요인은 이용강도(利用强度)와 지형적 특성(특히 경사도(傾斜度))인 것으로 나타났다. 8. 동엽령-칠연폭포 구간에서 자연휴식년제(自然休息年制) 실시의 효과(效果)가 부분적으로 인정되었다.