• 한국방사선학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.643-650
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• 2020

가공이 용이한 방사능 차폐 소재, 특히 3D 프린팅이 가능한 소재는 원전용 로봇을 구현하거나 개인용 보호 장구 설계에 매우 중요하다. 본 연구에서는 FDM 방식의 3D 프린팅에 널리 사용되는 고분자 소재인 PLA와 ABS에 방사능 차폐 성능이 우수한 텅스텐 입자를 도입함으로써 3D프린팅이 가능한 방사능 차폐 소재를 구현하였다. 해당 소재는 거시적인 응집체 형성 없이 질량비 기준 텅스텐 함량을 50%까지 도입할 수 있으며, 3D 프린팅을 통해 임의의 형상을 갖는 구조체를 형성할 수 있다. 본 연구에서는 하나의 적용예로 방사능에 취약한 PCB를 보호할 수 있는 로봇 부속품을 텅스텐-고분자 복합체를 이용해 출력하고, 이들을 조립하여 실제 구동 가능한 로봇을 구현하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.95-95
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• 2010

자동차 산업에서 차체를 성형하는 프레스 금형 산업은 꾸준히 증가하고 있는 자동차 생산대수와 함께 성장해가고 있으며, 자동차 산업의 국제 경쟁이 심해지고 소비자들의 요구가 다양해짐에 따라 신제품 개발주기에 발맞추어 금형의 제작에도 단납기 및 비용절감을 위한 노력과 제품의 품질 향상을 위해 신기술, 신공법이 적용되고 있다. 한편 자동차 차체를 제작하는 프레스 금형가공은 박판소재를 원하는 형상으로 제작하는 공정으로써, 프레스의 상 하 운동을 이용하여 강판을 성형한다. 이러한 금형의 형태는 곧 자동차 차체 제품의 형태를 완성하므로 제품을 성형하는 도중에 금형과 소재의 마찰에 의해 금형의 마모나 마멸이 발생하여 제품의 품질을 저하시킬 우려가 있다. 따라서 금형의 내마모성 및 수명을 향상시키기 위한 방안들 중 표면경화처리가 행해지고 있으며, 그중 공정 속도가 빠르고 국부적인 열처리가 가능한 레이저 표면처리 방법이 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 이러한 금형의 성질을 향상시키기 위해 고출력 다이오드 레이저를 이용하여 프레스 금형공정 중 드로잉(drawing) 공정에의 적용을 위한 표면경화처리를 실시하였다. 최대출력 4.0kW의 다이오드 레이저를 사용하였으며, 6축 외팔보 로봇에 열처리용 광학계를 장착하여 열처리를 실시하였다. 또한 광학계 부근에는 적외선 온도센서가 부착되어있어 열처리시 시험편의 표면온도를 실시간으로 측정할 수 있도록 구성되어져있다. 시험편은 금형재료용 구상흑연 주철인 FCD550 소재를 사용하였으며, 공정변수에 따른 열처리 특성을 파악하고, 그 경화특성을 평가하였다. 실험 결과, FCD550 소재의 표면 열처리시 레이저 출력 3.5kW, 빔 이송속도 3mm/sec에서 최적의 열처리 특성을 나타내었으며, 이때의 최고 경도는 930Hv을 나타내며 모재에 비해 경도가 3배 정도 상승하는 우수한 경화특성을 보였다.

• Composites Research
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• 제28권5호
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• pp.327-332
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• 2015

본 연구에서는 고속철도 경량화를 위해 금속-탄소섬유 복합재료 하이브리드 팬터그래프에 대한 파라메트릭 연구를 수행하였다. 강철로 구성된 기존 팬터그래프의 고강성 및 경량화를 구현하기 위하여 금속 상부암의 내부와 외부를 적절한 두께로 가공하고 그 후 복합재료를 적층한 금속-탄소섬유복합재료 하이브리드 상부암을 설계하였다. 하이브리드 상부암의 구조강성과 질량 등을 고려하여 적절한 금속을 강철과 알루미늄으로 결정하였다. 각 설계 파라메터의 변화에 따른 구조의 강성 변화를 확인하기 위해 유한요소해석을 수행하였으며, 그 결과를 팬터그래프 CX-PG 모델에 접목시켜 실제 수직하중에 따른 강성과 질량 변화율을 도출하였다. 이러한 결과로부터 고강성, 경량화 팬토그래프 설계를 위한 적절한 형상조건을 제안하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권9호
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• pp.1175-1182
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• 2013

위상잠금모드가 적용된 적외선열화상 시험법은 열전도도가 큰 재료에서 결함의 검출능력을 향상시키기 위해 개발되었으며, 기존의 적외선열화상 기법에 비해 우수한 결함 검출능력을 보이는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 원전 배관 감육결함 검출에서 위상잠금모드 기법의 적용 효과를 살펴보기 위해서, 감육결함이 가공된 배관 시편을 대상으로 위상잠금모드를 적용하여 적외선열화상 시험을 수행하였다. 시험 결과로부터 감육결함에 대한 위상이미지를 얻고, 이것을 기존의 적외선열화상시험법으로 구한 열화상이미지와 비교하였다. 비교 결과, 위상잠금모드의 적용이 감육결함에 대한 형상 결정 능력을 향상시키는 것을 확인하였다. 이러한 개선 효과는 폭과 길이가 작거나 경계가 경사진 감육결함에서 뚜렷하였다. 그러나, 깊이가 얕은 감육결함의 검출능력은 크게 향상되지 않았다.

• 폴리머
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• 제27권5호
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• pp.436-442
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• 2003

에틸렌-프로필렌 디엔 고무 (EPDM)와 같은 열경화성 탄성체는 자동차의 스폰지 웨더스트립 (sponge weatherstrip)에 적용되는 주 재료이다. 그러나 열경화성 탄성체의 특성 때문에 환경적인 문제가 야기된다. 더구나 EPDM 재료의 weatherstrip 제조 시 배합, 가류와 같은 여러 생산 공정을 거쳐야 함으로 생산 단계별 품질산포가 크고 제품의 형상 유지가 어려워 품질의 안정성이 떨어진다. 따라서 재활용과 획기적인 제조기술 그리고 수발포를 할 수 있는 새로운 열가소성 가황체 (TPV)재료 개발로 종래의 EPDM 웨드스트립 제조 문제들을 개선이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 TPV 수발포 공정에서의 발포체의 밀도와 구조적인 면을 물의 양과 발포 온도 등의 가공 조건들의 영향을 수행하여 TPV가 수발포로서 균일한 발포체를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있었다. 연구결과 EPDM 웨더스트립의 많은 재활용이 곤란한 문제점 등을 해결할 수 있고, 이 새로운 발포 기술은 고무산업에 돌파구를 만들어 나갈 것으로 기대된다.

• 한국산업보건학회지
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• 제26권2호
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• pp.119-138
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• 2016

Objectives: The purpose of this study is to review size, shape, and crystal structure-dependent toxicity of major metal oxide particles such as silicon dioxide, tungsten trioxide, aluminum oxide, and titanium dioxide as byproducts generated in semiconductor fabrication facility. Methods: To review the toxicity of major metal oxide particles, we used various reported research and review papers. The papers were searched by using websites such as Google Scholar and PubMed. Keyword search terms included '$SiO_2$(or $WO_3$ or $Al_2O_3$ or $TiO_2$) toxicity', 'health effects $SiO_2$(or $WO_3$ or $Al_2O_3$ or $TiO_2$). Additional papers were identified in references cited in the searched papers. Results: In various cell lines and organs of human and animals, cytotoxicity, genotoxicity, hepatoxicity, fetotoxicity, neurotoxicity, and histopathological changes were induced by silicon dioxide, tungsten trioxide, aluminium oxide, and titanium dioxide particles. Differences in toxicity were dependent on the cell lines, organs, doses, as well as the chemical composition, size, surface area, shape, and crystal structure of the particles. However, the doses used in the reported papers were higher than the possible exposure level in general work environment. Oxidative stress induced by the metal oxide particles plays a significant role in the expression of toxicity. Conclusions: The results cannot guarantee human toxicity of the metal oxide particles, because there is still a lack of available information about health effects on humans. In addition, toxicological studies under the exposure conditions in the actual work environment are needed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권3호
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• pp.193-198
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• 2017

Alloy 617은 초고온가스로(VHTR)의 중간열교환기(IHX)의 유력한 후보 재료 중의 하나이다. $850^{\circ}C$의 고온에서 Alloy 617 용접재의 저사이클 피로 거동을 고찰하기 위하여, 완전 양진 변형률제어 피로시험이 0.6에서 1.5%의 전변형률범위에서 수행되었다. 용접재 시험편은 V-그루브 형상의 가스텅그스텐아크 용접한 용접 패드로부터 가공되었다. 피로수명은 전변형률범위가 증가할수록 감소하였다. 모든 실험조건에서 Alloy 617 용접재 시험편의 반복 응력 반응 거동은 초기 수 사이클에서 반복 변형률 경화현상을 나타내었다. 또한 모든 피로 균열의 발생과 전파는 입내파괴의 파손 모드를 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권7호
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• pp.673-682
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• 2017

DIY(Do It Yourself) 중심의 창작 활동이 확산되면서 일반 사용자들이 손쉽게 아이디어를 구체화 할 수 있는 환경이 마련되고 있다. 3D 프린터를 비롯한 디지털 기술과 도구의 대중화가 급속도로 진행되고 있는 반면, CNC 조각기의 경우 전문 지식의 부족과 복잡한 사용 절차로 인해 사용이 원활하지 않다. 이에 본 연구에서는 3D 형상 모델 파일만 선택하면 자동으로 가공이 가능한 CNC 조각기의 시스템을 개발하였다. 피삭재와 공구의 크기 및 종류를 제한하고, 생산성의 배제를 통해 공정 계획 및 공구경로 생성, 피삭재 고정, 피삭재 좌표계 파악을 자동화하였다. 그 결과 비숙련자도 혼자 충분히 사용 가능한 CNC 조각기의 시스템이 개발되었다. 이를 통해 기존보다 넓은 범위에서 다양한 사용자들이 사용할 수 있는 CNC 조각기의 발전이 기대된다.

• 공업화학
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• 제20권6호
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• pp.586-592
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• 2009

나노 크기의 배향성을 갖는 구조물의 제작은 자연에 존재하는 여러 가지 형상의 모방을 가능하게 한다. 고분자는 가격이 매우 저렴하며 합성과 가공 그리고 그 구조가 잘 알려져 있는 장점을 갖고 있어 필름(film)의 표면에 이러한 나노 구조물을 제작하고 나노 구조의 특성을 발현하는데 손쉽게 활용할 수 있는 재료이다. 나노 구조물을 제작하는 방법 중 양극산화를 통하여 제작한 다공성 알루미나 템플레이트(porous alumina template)는 매우 규칙적으로 정렬되어 있고 제어하는 공정이 비교적 쉽고 경제적이기 때문에 이를 이용한 연구가 매우 활발하게 진행되고 있다. 본 총설에서는 양극산화 알루미나 템플레이트의 제작과 이를 이용한 나노 구조 고분자 필름의 제작을 설명하고 이러한 나노 구조 필름의 응용범위 및 응용에 필요한 특성에 대하여 기술하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제15권3호
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• pp.18-23
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• 1998

This paper describes a research work of developing a computer-aided design of blanking and piercing for irregular-shaped sheet metal products. An approach to the CAD system is based on the knowledge-based rules. Knowledge for the CAD system is formulated from plasticity theories, experimental results and the empirical knowledge of field experts. The system has been written in AutoLISP on the AutoCAD with a personal computer and is composed of four main modules, which are input and shape treatment, flat pattern layout, production feasibility check, and strip layout module. Based on knowledge-based rules, the system is designed by considering several factors, such as radius and angle of bend. material and thickness of product, complexities of blank geometry and punch profile, and availability of press. This system is capable of unfolding a formed sheet metal part to give flat pattern and automatically account for the adjustment of bend allowances to match tooling requirements by checking the dimensions and relationships of parts of the folded product. Also this system can carry out a process planning which is obtained from results of irregular shape of product that was successful in production feasibility check module according to flat pattern layout and generate strip layout drawing in graphic forms. The developed system provides its efficiency for flat pattern layout, and strip layout for the irregularly shaped sheet metal products.