• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.95-101
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• 2012

An electric water pump for engine cooling system has an advantage which particularly in the cold start, the use of the electric water pump saves fuel and leads to a corresponding reduction in emissions. The canned type electric water pump without mechanical sealing elements was selected to meet the requirements for operational reliability and life. However, the electric water pump for internal combustion engine generates much more heat loss than for hybrid electric vehicle since it is operated by the electric power of high current and low voltage. In this study, the fluid flow and thermal characteristics of the canned type electric water pump as an inverter integrated water pump has been investigated under the effects of heat generation. The analysis conditions such as outdoor air temperature of $125^{\circ}C$, water pump speed of 6000 rpm, coolant temperature of $106^{\circ}C$ and coolant flow rate of 120 L/min was used as a standard condition. Therefore, flow fields and temperature distribution inside the water pump were obtained. Also, we checked the feasibility of the canned type for the electric water pump in comparison with the mechanical seal type.

• Journal of Power Electronics
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• 제9권4호
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• pp.544-552
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• 2009

This paper presents a novel spring pressure contact interconnect technique for medium power integrated power electronics modules (IPEMs). The key technology of this interconnection is a spring which is made from Be-Cu alloy. By means of the string pressure contact, sufficient press-contact force and good electrical interconnection can be achieved. Another important advantage is that the spring exhibits excellent performance in enduring thermo-mechanical stress. In terms of manufacture procedure, it is also comparatively simple. A 4 kW half-bridge power inverter module is fabricated to demonstrate the performance of the proposed pressure contact technique. Electrical, thermal and mechanical test results of the packaged device are reported. The results of both the simulation and experiment have proven that a good performance can be achieved by the proposed pressure contact technique for the medium power IPEMs.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2001년도 Proceedings of 6th International Joint Symposium on Microeletronics and Packaging
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• pp.35-43
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• 2001

Flip chip assembly on organic substrates using ACAs have received much attentions due to many advantages such as easier processing, good electrical performance, lower cost, and low temperature processing compatible with organic substrates. ACAs are generally composed of epoxy polymer resin and small amount of conductive fillers (less than 10 wt.%). As a result, ACAs have almost the same CTE values as an epoxy material itself which are higher than conventional underfill materials which contains lots of fillers. Therefore, it is necessary to lower the CTE value of ACAs to obtain more reliable flip chip assembly on organic substrates using ACAs. To modify the ACA composite materials with some amount of conductive fillers, non-conductive fillers were incorporated into ACAs. In this paper, we investigated the effect of fillers on the thermo-mechanical properties of modified ACA composite materials and the reliability of flip chip assembly on organic substrates using modified ACA composite materials. Contact resistance changes were measured during reliability tests such as thermal cycling, high humidity and temperature, and high temperature at dry condition. It was observed that reliability results were significantly affected by CTEs of ACA materials especially at the thermal cycling test. Results showed that flip chip assembly using modified ACA composites with lower CTEs and higher modulus by loading non-conducting fillers exhibited better contact resistance behavior than conventional ACAs without non-conducting fillers. Microwave model and high-frequency measurement of the ACF flip-chip interconnection was investigated using a microwave network analysis. ACF flip chip interconnection has only below 0.1nH, and very stable up to 13 GHz. Over the 13 GHz, there was significant loss because of epoxy capacitance of ACF. However, the addition of $SiO_2filler$ to the ACF lowered the dielectric constant of the ACF materials resulting in an increase of resonance frequency up to 15 GHz. Our results indicate that the electrical performance of ACF combined with electroless Wi/Au bump interconnection is comparable to that of solder joint.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제20권4호
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• pp.81-85
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• 2013

웨이퍼 적층 기술은 반도체 전 후 공정을 이용한 효과적인 방법으로 향후 3D 적층 시스템의 주도적인 발전방향이라고 할 수 있다. 웨이퍼 레벨 3D 적층 시스템을 제조하기 위해서는 TSV (Through Si Via), 웨이퍼 본딩, 그리고 웨이퍼 thinning의 단위공정 개발 및 웨이퍼 warpage, 열적 기계적 신뢰성, 전력전달, 등 시스템적인 요소에 대한 연구개발이 동시에 진행되어야 한다. 본 연구에서는 웨이퍼 본딩에 가장 중요한 역할을 하는 Cu CMP (chemical mechanical polishing) 공정에 대한 특성 분석을 진행하였다. 8인치 Si 웨이퍼에 다마신 공정으로 Cu 범프 웨이퍼를 제작하였고, Cu CMP 공정과 oxide CMP 공정을 이용하여 본딩 층 평탄화에 미치는 영향을 살펴보았다. CMP 공정 후 Cu dishing은 약 $180{\AA}$이었고, 웨이퍼 표면부터 Cu 범프 표면까지의 최종 높이는 약 $2000{\AA}$이었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권12호
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• pp.1567-1572
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• 2013

방사성동위원소 열전발전기는 장반감기 알파 혹은 베타 핵종에서 방출하는 하전입자를 차폐하여 방사선에너지를 열에너지로 전환하고 이때 발생하는 열전재료의 온도차를 이용하여 전력을 생산하는 시스템이다. 이 기술은 에너지 밀도가 높고 수명이 길며 신뢰성이 높아 우주개발, 국방 등 극한 환경에서 사용되는 장치, 센서 및 로봇 등의 에너지원으로 그 효용성이 매우 높다. 본 연구에서는 방사선 차폐해석 및 열전달 해석을 통하여 차폐체, 그리고 최대 온도구배를 가지는 열전재료의 형상과 배치를 결정하여 열전발전기 기초설계를 도출하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.90-95
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• 2005

To perform the finish outside-diameter grinding process of ferrules which are widely used as fiber optic connectors, a high-precision centerless grinding machine is necessary. In this study, the thermal characteristics of the high-precision centerless grinding machine such as the temperature distribution, temperature rise and thermal deformation, are estimated based on the virtual prototype of the grinding machine and the heat generation rates of heat sources related to the machine operation conditions. The reliability of the predicted results is demonstrated by the temperature characteristics measured from the physical prototype. Especially, the predicted and measured results show the fact that the high-precision centerless grinding machine consisted of the hydrostatic GW and RW spindle systems, hydrostatic RW feeding mechanism, RW swivel mechanism, on-machine GW and RW dressers, and concrete-filled steel bed, has very stable thermal characteristics.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제25권7호
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• pp.29-34
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• 2024

동토지반의 중요한 공학적 특성 중 하나인 동상으로 인해 다양한 피해가 발생한다. 동상 거동을 예측하고자 열-수리 연계 해석이 개발되었으나, 입력변수가 과도하고 주로 점토성 토양의 동상에 대한 신뢰성 평가만 수행되었다. 동상은 점토성 토양과 비교하여 상대적으로 투수계수가 높은 실트질 토양에서 주로 발생하고 있어 주의가 필요하다. 본 연구에서는 비교적 간단하게 동상 거동 예측이 가능한 경험적 모델을 소개하고 실트질 토양을 대상으로 모델의 신뢰성을 검증하였다. 검증이 완료된 모델을 이용하여 핵심 입력변수의 상관관계를 제시하였다. 본 연구에서 도출된 경험적 모델의 상관관계는 향후 동토지반을 대상으로 지반구조물의 열-역학 해석에 활용성이 높을 것으로 예상된다.

• Elastomers and Composites
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• 제40권3호
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• pp.166-173
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• 2005

본 논문에서는 세가지 종류의 경화제 (D-230, G-5022 및 HN-2200)를 사용하여 열화가 에폭시 접착제의 질량변화 및 흡수량에 미치는 영향을 고찰하였다. 경화된 시편의 열적 및 기계적 특성은 유리전이온도와 전단강도 측정을 통하여 알아보았다. 실험 결과, D-230와 HN-2200를 경화제로 사용하였을 경우 열화 시간이 시스템의 질량 변화에 영향을 주지 않았으며, G-5022를 경화제로 사용하였을 경우 시스템의 질량은 열화 시간에 따라 현저하게 감소하였다. 열화 이전의 DGEBA/G-5022 시편을 제외하고 모든 시편의 흡수량은 시간에 따라 점차 증가하였다. 또한, DGEBA/HN-2200 시스템이 제일 높은 $T_g$ 값을 나타내었으며, 이는 경화된 시스템이 지방족 고리를 함유한 3차원 네트워크 구조를 형성한 것으로 판단된다. 에폭시 수지의 접착강토는 열화 시간에 따라 점차 증가하였으며, 이는 에폭시 수지의 경화도 증가와 보다 발달된 3차원 네트워크 구조의 형성에 기인한다. 또한, 내수 실험 후 열화 전후의 모든 시편의 유리전 이온도와 전단접착강도는 흡수시간에 따라 감소하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제33권4호
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• pp.271-277
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• 2016

For a stable electric power supply in the space, nuclear batteries have been used as the main power source in a spacecraft owing to their long lifetime and high reliability. In accordance with the plan for lunar mission in Korea, nuclear batteries will supply electricity to the rover that needs to be developed. According to the information about the estimated payload, Korea Atomic Energy Research Institute started with the conceptual design based on the previous studies in USA and Russia. Because a nuclear battery converts the decay heat of the radioisotope into electricity, thermal design, radiation shield, and shock protection need to be considered. In this study, two types of nuclear batteries, radial type and axial type, were designed according to the alignment of the thermoelectric module. Heat transfer analyses were performed to compare their thermoelectric efficiency, and test mockups were fabricated to evaluate their performances.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권11호
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• pp.1297-1303
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• 2012

본 논문에서는 PET(Polyethylene Terephthalate)와 같은 박막 형태의 고분자 소재에서 수분 확산을 특성화 하기 위한 표준 과정을 열 중량법을 사용하여 제시하고 소재의 흡습 물성을 정량적으로 얻었다. 온도 및 습도에 대한 흡습 물성들의 영향을 조사하기 위해 아레니우스(Arrhenius) 식에 따른 PET 필름의 용해성과 확산성을 특성화 하였다. Fickian 확산에 기반한 박막 소재의 수분 투과성을 구하여 열중량법에서 얻은 흡습 물성의 타당성을 토론하였다. 고분자 소재가 금속과 같은 무기물과 다층 경계면을 가지는 경우 농도에 의존적인 비선형 수분 확산성의 특성을 실험적으로 조사하였고 Non-Fickian 모델에 따른 비선형 확산 특성을 수치적으로 정량화 하였다. 얻어진 흡습 물성들에 기반한 Fickian/Non-Fickian 모델에 대해 수치적으로 비교 및 토론 하였다.