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- 저자 : 배병현(Byung-Hyun Bae) (검색결과 17 건)
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후속 열처리조건이 스크린 프린팅 Ag 박막과 폴리이미드 사이의 필강도에 미치는 영향
배병현,이현철,손기락,박영배,Bae, Byung-Hyun,Lee, Hyeonchul,Son, Kirak,Park, Young-Bae 한국마이크로전자및패키징학회 2017 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.24 No.2
인쇄전자소자 금속 배선의 고온 신뢰성 평가를 위해 스크린 프린팅 기법으로 도포된 Ag 박막과 폴리이미드 기판 사이의 계면접착력을 $200^{\circ}C$ 후속 열처리 시간에 따라 $180^{\circ}$ 필 테스트를 통해 평가하였고, 박리 계면 미세구조를 분석하였다. 후속 열처리 전 필 강도는 약 16.7 gf/mm 이었고, 열처리 24 시간 후 필 강도는 29.4 gf/mm까지 증가하였는데, 이는 초기 열처리에 의해 접합계면에서 Ag-O-C 화학 결합의 증가와 바인더의 organic bridges 효과가 주 원인인 것으로 판단된다. 한편, 열처리 시간이 48, 100, 250, 500 시간으로 더욱 증가함에 따라 필 강도는 각각 22.3, 3.6, 0.6, 0.1 gf/mm으로 급격히 감소하는 거동을 보였다. 이는 $200^{\circ}C$의 고온에서 장시간 노출되었을 때 Cu/Ag 계면 산화막 형성이 주 원인인 것으로 판단된다. Effect of post-annealing treatment times at $200^{\circ}C$ on the peel strength of screen-printed Ag film/polyimide substrate were systematically investigated by $180^{\circ}$ peel test for thermal reliability assessment of printed interconnect. Initial peel strength around 16.7 gf/mm increased up to 29.4 gf/mm after annealing for 24hours, and then sharply decreased to 22.3, 3.6, 0.6, and 0.1 gf/mm after 48, 100, 250, and 500 hours, respectively. Ag-O-C chemical bonding as well as binder organic bridges formations seemed to be responsible for interfacial adhesion improvement after the initial annealing treatment, while excessive Cu oxide formation at Cu/Ag interface seems to be closely related to sharp decrease in peel strength for longer annealing times.
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다단연소사이클 엔진 적용을 위한 Ni-Cr 코팅에 관한 연구
배병현(Byung-Hyun Bae),황양진(Yang-Jin Hwang),이규환(Kyu-Hwan Lee),이병호(Byong-ho Rhee),한영민(Yeoung-Min Han),김영준(Young-June Kim),노용오(Yong-Oh Noh),조황래(Hwang-Rae Cho),현성윤(Seong-Yoon Hyun),방정석(Jeong-Suk Bang) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5
본 논문은 다단연소사이클 엔진의 연소실 내벽을 고온, 고압의 환경으로부터 보호하기 위한 열차폐 코팅 공정 개발에 관한 내용이다. 기존 연소기 내벽에는 열차폐 특성이 우수한 Zr 기반의 세라믹용사코팅을 적용했지만, 세라믹의 특성상 연소실 내벽(금속)과 열팽창계수 차이로 인해 박리가 발생할 수 있다. 때문에 로켓 선진국에서는 열차폐 효과를 다소 희생 하더라도 밀착력 향상을 위하여 금속계 코팅인 Ni-Cr 도금을 적용하고 있다. 본 연구에서는 연소기에 적용 가능한 상향 순환식 유동셀을 적용한 도금조를 개발했으며, 반복적인 공정 개선을 통해 도금 두께 100㎛이상, ±10%의 두께 균일도를 만족하는 Ni, Cr 도금 공정조건을 확립했다. In this paper, the process of electro Ni and electro Cr plating is studied for the purpose of thermal barrier to protect the inner wall combustion chamber. The chamber is under the environment of very high temperature and high pressure when propellants burn in there. As one of the thermal barrier coatings, Zr-based thermal spray coating has been applied to the chamber. However, peeling of coating layer can occur under such a hard condition because of the difference of thermal expansion coefficients between the ceramic and the metallic wall. We study the characteristics of Ni-Cr coating and establish its process. It is found that the thickness of over 100 ㎛ of Ni and Cr coating layers with the uniformity of ±10% can be obtained with the used of as-developed plating bath.
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배병술,최우정,한광현,한경화,류순호,노희명,Bae, Byung-Sul,Choi, Woo-Jung,Han, Gwang-Hyun,Han, Kyung-Hwa,Yoo, Sun-Ho,Ro, Hee-Myong Korean Society of Soil Science and Fertilizer 2003 한국토양비료학회지 Vol.36 No.1
Time domain reflectometry (TDR) is a newly developed method for measuring simultaneously solute concentrations and volumetric water content of soil. Bulk electrical conductivity ($EC_a$) of soil is obtained from TDR signal using several equations proposed, and electrical conductivity of soil solution ($EC_w$) can be calculated using the linear relationship $EC_a=EC_w\theta(a\theta+b)+EC_s$ between $EC_a$ and $EC_w$ at constant soil water content. The objectives of this study were to evaluate $EC_a$ proposed by several workers and to obtain the empirical constants (a, b, and $EC_s$) for $EC_w$ of the soils from A, Bl, and B2 horizon of an agricultural field (Coarse loamy, Fluvaquentic Eutrudepts). The $EC_a$ proposed by Yanuka et al. responded most sensitively to the KCl solute concentrations. The empirical constants of a, b, and $EC_s$ for $EC_w$ were -0.249, 1.358, and 0.054 for A horizon, -2.518, 2.708, and 0.097 for Bl horizon, and 2.490, -0.250, and 0.103 for B2 horizon, respectively. Therefore, the results of this study showed that Yanuka et al. equation was most useful one in determining $EC_a$, from TDR signal for agricultural soil with low salinity and that the empirical constants for the calculation of $EC_w$, from $EC_a$ can be obtained through a simple calibration experiment. Time Domain Reflectometry(TDR)은 토양의 순분함량과 전기전도도를 측정할 수 있는 비파괴적인 방법이다. 초기 전자파에 대한 TDR 반향파의 감쇄정도를 이용하여 토양의 총전기전도도($EC_a$)를 직접 계산할 수 있는 다양한 식들이 제안된 바 있다. 또한, $EC_a$로부터 보다 실질적인 의미가 있는 토양 용액의 전기전도도($EC_w$)를 계산하기 위해서는 일정 토양 수분 함량에서 $EC_a$와 $EC_w$가 갖는 직선관계식[$EC_a=EC_w{\theta}(a{\theta}+b)+EC_s$]이 이용된다. 따라서 본 연구에서는 TDR 신호를 이용하여 $EC_a$를 계산할 수 있는 다양한 식을 비교하여 가장 적합한 식을 제안하고, 농경지 토양(강서통, A, B1, B2 층위)을 대상으로 $EC_a$로부터 $EC_w를 계산할 때 필요한 실험상수(a, b, $EC_s$)를 구하고자 하였다. $EC_a$는 KCl 농도가 증가함에 따라 직선적으로 증가하였고, 특히 Yanuka 등이 제안한 식으로 계산한 $EC_a$가 용질 농도에 가장 민감하게 반응하였다. 직선회귀식을 이용하여 $EC_a$와 $EC_w$의 상관관계식의 실험 상수 (a, b, $EC_s$)를 구한 결과, 각각 -0.249, 1.358, 0.054(A층), -2.518, 2.708, 0.097(B1층), 2.490, -0.250, 0.103 (B2층)으로 조사되었다. 따라서 이상의 연구 결과는 TDR 신호를 이용해서 염농도가 낮은 일반 농경지 토양의 $EC_a$를 계산할 때 Yanuka 등이 제안한 식을 적용하는 것이 바람직하며, $EC_w$를 계산할 때 이용되는 $EC_w$-$EC_a$ 상관관계식의 상수는 간단한 실험실내 보정 시험을 통해 구할 수 있음을 보여준다.
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류순호,한광현,배병술,박무언,Yoo, Sun-Ho,Han, Gwang Hyun,Bae, Byung-Sul,Park, Moo-Eon 한국토양비료학회 1999 한국토양비료학회지 Vol.32 No.4
논토양 중 물질의 수직이동에 관한 정보를 얻고자 벼재배포장에서 TDR probe를 10cm간격으로 130cm까지 설치하고 1998년 5월 20일 부터 11월 3일까지 깊이별 용적수분함량 및 전체전기전도도 ${\sigma}_a$ 변화를 모니터링하였다. 1. 토양의 용적수분함량은 불포화지역(20-100cm)을 포함하는 ${\varepsilon}$형태의 profile을 보였고, C1층(60-90cm)은 수분함량 변화가 가장 큰 것으로 관측되었다. 2. 지하수위 변화에 대한 van Genuchten 수분보유특성 함수로 fitting한 결과 깊이 60cm 지점은 표면담수와 지하수에 의해 영향을 받지만, 깊이 80cm에서는 주로 지하수에 의해서만 영향을 받는 것으로 판단되었다. 3. 토양 층위별 용탈수량에서 깊이 130cm이하로 이동되는 수분은 약 2cm $day^{-1}$로 거의 일정했지만 지하수위가 높은 시기에 C1층은 매우 높은 수리전도도(최고 38cm $day^{-1}$)를 나타내었다. 4. C1층으로 유입되는 용질은 매우 빠른 속도로 C2층으로 이동하고 C2층에서 지체된 후 비교적 일정한 속도로 하부로 이동하는 것으로 판단되었고, 시험기간 중 수분함량 변화가 거의 없었던 50, 110cm 지점의 ${\sigma}_a$ 변화를 통해 이를 확인할 수 있었다. 벼를 재배하는 동안 장기간 표면이 담수상태로 유지된다하더라도 실제로 포화되는 지역은 표면으로부터 20cm 이내이며, 수분 및 용질의 이동은 그 이하의 불포화지역에서 지하수위의 상승과 하강, 그리고 빠른 투수속도를 가지는 토양층위의 존재 여부에 따라 크게 달라지는 것으로 판단된다. To obtain informations on vertical movements of water and solute in rice paddy field during the growing season, soil water contents and bulk electrical conductivities (${\sigma}_a$) were monitored using Time Domain Reflectometry. Soil water contents with depth showed ${\varepsilon}$-shaped profiles constituting of partly saturated zones at top and bottom layers and unsaturated zones (20-100cm) between them. Analysis by fitting with a van Genuchten-type model showed that soil water contents at 60cm were affected by both water supplied from surface water and groundwater, but at 80cm mainly affected by groundwater. Water percolation at the rate of 2cm $day^{-1}$ rates were, but large fluctuation from 10 to 38cm $day^{-1}$ in C1 layer (60-90cm). Therefore, it can be said that any water or solute entering C1 layer is very rapidly transported to C2 layer, especially during the period of high groundwater table staying, and retarded to a relatively constant percolation rate in C2 layer. This can be manifested by the fact that rapid decrease and steady increase of electrical conductivities at 50 and 110cm depth respectively, were found around that period.
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후속열처리 및 고온고습 조건에 따른 Cu 배선 확산 방지층 적용을 위한 ALD RuAlO 박막의 계면접착에너지에 관한 연구
이현철,정민수,배병현,천태훈,김수현,박영배,Lee, Hyeonchul,Jeong, Minsu,Bae, Byung-Hyun,Cheon, Taehun,Kim, Soo-Hyun,Park, Young-Bae 한국마이크로전자및패키징학회 2016 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.23 No.2
The effects of post-annealing and temperature/humidity conditions on the interfacial adhesion energies of atomic layer deposited RuAlO diffusion barrier layer for Cu interconnects were systematically investigated. The initial interfacial adhesion energy measured by four-point bending test was $7.60J/m^2$. The interfacial adhesion energy decreased to $5.65J/m^2$ after 500 hrs at $85^{\circ}C$/85% T/H condition, while it increased to $24.05J/m^2$ after annealing at $200^{\circ}C$ for 500 hrs. The X-ray photoemission spectroscopy (XPS) analysis showed that delaminated interface was RuAlO/$SiO_2$ for as-bonded and T/H conditions, while it was Cu/RuAlO for post-annealing condition. XPS O1s peak separation results revealed that the effective generation of strong Al-O-Si bonds between $AlO_x$ and $SiO_2$ interface at optimum post-annealing conditions is responsible for enhanced interfacial adhesion energies between RuAlO/$SiO_2$ interface, which would lead to good electrical and mechanical reliabilities of atomic layer deposited RuAlO diffusion barrier for advanced Cu interconnects. 차세대 반도체의 초미세 Cu 배선 확산방지층 적용을 위해 원자층증착법(atomic layer deposition, ALD) 공정을 이용하여 증착한 RuAlO 확산방지층과 Cu 박막 계면의 계면접착에너지를 정량적으로 측정하였고, 환경 신뢰성 평가를 수행하였다. 접합 직후 4점굽힘시험으로 평가된 계면접착에너지는 약 $7.60J/m^2$으로 측정되었다. $85^{\circ}C$/85% 상대습도의 고온고습조건에서 500시간이 지난 후 측정된 계면접착에너지는 $5.65J/m^2$로 감소하였으나, $200^{\circ}C$에서 500시간 동안 후속 열처리한 후에는 $24.05J/m^2$으로 계면접착에너지가 크게 증가한 것으로 평가되었다. 4점굽힘시험 후 박리된 계면은 접합 직후와 고온고습조건의 시편의 경우 RuAlO/$SiO_2$ 계면이었고, 500시간 후속 열처리 조건에서는 Cu/RuAlO 계면인 것으로 확인되었다. X-선 광전자 분광법 분석 결과, 고온고습조건에서는 흡습으로 인하여 강한 Al-O-Si 계면 결합이 부분적으로 분리되어 계면접착에너지가 약간 낮아진 반면, 적절한 후속 열처리 조건에서는 효과적인 산소의 계면 유입으로 인하여 강한 Al-O-Si 결합이 크게 증가하여 계면접착에너지도 크게 증가한 것으로 판단된다. 따라서, ALD Ru 확산방지층에 비해 ALD RuAlO 확산방지층은 동시에 Cu 씨앗층 역할을 하면서도 전기적 및 기계적 신뢰성이 우수할 것으로 판단된다.
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다계 H-브리지 모듈로 구성된 UPFC(Unified Power Flow Compensator)의 실험적 동작분석
백승택(Seung-Taek Baek),배병열(Byung-Yeol Bae),한병문(Byung-Moon Han),백두현(Doo-Hyun Baek),장병훈(Byung-Hoon Jang),윤종수(Jong-Soo Yoon),김수열(Soo-Yeol Kim) 전력전자학회 2005 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-
This paper describes experimental analysis of UPFC, which is composed of cascaded H-bridge modules and single-phase multi-winding transformers for isolation. The operational characteristic was analyzed through experimental works with a scaled model, and simulation results with PSCAD/EMTDC. The UPFC proposed in this paper can be directly connected to the transmission line without series injection transformers. It has flexibility to expand the operation voltage by increasing the number of H-bridge modules. The analysis results can be utilized to design the actual UPFC system applicable for the transmission system.
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금속 3D 프린터 제작조건 변화에 의한 금속소재 물성변화연구
노용오(Yong-oh Noh),이병호(Byung-ho Rhee),박순홍(Sun-hong Park),한영민(Yeoung-min Han),배병현(Byunghyun Bae),김영준(Young-june Kim),조황래(Hwang-rae Cho),현성윤(Seong-yoon Hyun),방정석(Jeong-suk Bang) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5
우주 발사체의 운반능력을 향상시키기 위하여 고성능 다단연소사이클 엔진의 개발은 필수적이다. 그 중 연소기 헤드는 기체산화제의 유입을 위해 콘 형상으로 되어 있으며, 매니폴드는 매우 복잡한 구조를 가지고 있다. 이러한 헤드는 주조 방식이나 기계가공으로 제작되어 왔다. 기계가공의 한계나 주조재질의 특성과 재료의 한계성을 탈피하여 복잡하고 가공이 어려운 연소기 헤드의 제작 공정을 3D 금속 프린팅 공정을 이용하여 개선하는 기술을 확보하고자 한다. 현재 3D 금속 프린팅을 이용하여 주연소기에 사용할 수 있는 소재의 물성을 파악하고 프린팅 제작조건의 변화를 주는 공정개발을 통하여 더욱 낳은 물성을 확보하고, 이를 바탕으로 연소기 헤드를 제작하고, 접합공정을 개발하여 연소시험을 통해 그 성능을 입증하고 제작공정을 확립하고자 한다. The development of a staged combustion cycle engine with higher perfomance is essential to provide higher transport capability of space launch vehicles. The combustor head of engine has a cone-shaped head and its manifold of combustor has a very complicated structure. The head and manifold have been manufactured by casting or machining methode. Metal 3D printing technologies are recently known as one of promising methods to improve manufacturing process for them because they are possible to over come limitations of the two methods. In this paper, a selective laser sintering method is used to make test materials and their physical properties are studying by changing its operation parameters to establish the better processing conditions. It is found that the 3D printing method is acceptable to manufacturing the head or manifold of combustor for staged combustion cycle engine.
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