• The Monthly Technology and Standards
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• s.12
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• pp.27-32
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• 2003

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.57.1-57.1
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• 2012

금속을 용해 응고시킬 때 생성되는 소위, 주조 결함이나 소결금속 내의 기공은 재료의 성능이나 강도를 현저하게 낮추는 결함으로서 예전부터 기피되어 왔다. 또한, 재료공정에 있어서도 여하의 기공이나 기포가 없는 치밀한 고강도 및 고기능성 재료를 개발하는 것에 최대한의 주의와 관심을 기울여 왔다. 반면에 자연계의 천연물이나 인공물을 둘러보면 그 대부분이 다공질임을 쉽게 눈치챌 수 있다. 예를 들어 목재, 지엽 등의 생물을 시작해서 콘크리트 등의 인공물, 우리 체내의 뼈도 전형적인 다공질구조로 구성되어 있다. 이러한 구조로부터 재료의 재질제어 이외에 구조제어라는 새로운 어프로치를 고려할 수 있고, 최근 들어, 금속재료에 있어서도 이러한 다공질 구조에 관한 연구가 활성화되어 충격흡수재, 생체재료, 베어링재료 등의 다양한 응용이 전개되고 있다. 원주상의 방향성 기공을 갖는 로터스 금속의 제조 원리는 용융금속의 높은 가스용해도와 고체금속의 낮은 가스고용도의 차이를 이용하여 응고할 때 고용되지 않는 가스원자가 기포를 형성시키는 것이다. 수소용해도는 모든 금속에 있어서 온도상승에 따라 증가하지만 융점에 있어서 용해도의 불연속적 증가를 나타내며 응고할 때 고액계면에서 다량의 가스를 방출하고 기공 생성을 야기한다. 특히, 고 액상에 있어서 수소용해도 차가 큰 마그네슘, 니켈, 철, 동 등은 기포를 생성하기 쉽다. 또한 기공의 배열구조를 제어하기 위해 일방향응고법를 이용하여 기공에 방향성을 부여한다. 외관상 기공구조가 연근뿌리를 닮은 것으로 부터 로터스 금속이라는 명칭이 널리 알려져 있다. 이와 같은 제조방법에 의해 로터스 금속은 기공 방향, 기공크기, 기공률을 자유롭게 제어할 수 있고 우수한 기계적 성질이 기존의 발포금속, 소결금속과 전혀 다른 특성을 가지고 있다. 이러한 기공구조는 용해온도, 응고속도, 분위기 가스압, 불활성가스와의 혼합체적비 등의 제어를 통해서 조절할 수 있다. 이와 같이 제조한 방향성 다공질금속은 BT (인플란트, 생체적합성, 저탄성, 경량), ST (초음속기엔진부품, 경량), IT (고성능수냉모듈), ET(고온촉매, 필터)의 분야로의 응용을 기대한다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.99-99
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• 2009

마그네슘은 지구상에서 존재하는 금속 중 가장 가벼운 실용화 금속이다. 따라서 최근 산업 전반적으로 대두되는 경량화에 대응하는 데 중요한 소재로 각광받고 있으며 그 활용이 활발하게 추진되고 있다. 본 연구에서는 이러한 동향에 대응하는 일환으로 POSCO에서 생산되고 있는 압연 마그네슘판재를 적용하였다. 적용 대상은 철도 분야의 경량화를 위한 전장품을 선정하고, 실물 크기로 제작하였다. 제작은 두께 3.5 mm 의 판재를 사용하였으며 용접은 Friction Stir Welding 및 GTAW 를 사용하였다. 그림1에 제작이 완료된 형상을 나타낸다. 그리고 제작중의 용접과정에 대하여 3차원 열탄소성 해석을 수행하여 변형 과정에 대한 검토를 수행하였다. 그림2에 해석과정의 한 예를 나타낸다.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2012.03a
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• pp.20-20
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• 2012

최근, 수송기기 분야는 국제 환경규제 강화에 따른 CO2 절감, 연비향상, 경량화를 위한 기술적 수요가 증대되고 있으며, 그린카, 그린선박 등 친환경 수송기기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 기존의 금속소재가 가지는 경량화의 한계를 극복하기 위해서는 CFRP, GFRP 등 금속대체 복합소재를 적용한 수송용 경량부품 개발에 대한 필요성이 요구되고 있다. 복합소재는 섬유사이에서 응력을 전달하는 기지(Matrix)와 하중을 전달하는 섬유(Fiber)의 종류와 양 및 적층 각도에 따라 수송용 부품에 적합한 기계적 특성을 얻을 수 있고, 높은 비강도와 비강성의 값을 갖게 되어 경량화가 용이한 장점이 있다. 반면, 섬유재의 종류, 성형방법, 경화온도 등에 따라 물리적 특성에 큰 변화가 발생하며, 수지의 경화조건에 따라 성형시간이 많이 소요되는 단점을 가지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 자동차, 선박, 항공기, 철도차량 등 각종 수송기기의 경량화를 목적으로 생산성 향상 및 성형시간 절감을 위해 열가소성 수지, 저온속경화 수지를 적용하여, 경화 시간을 단축시키고, 3D-fabric 및 다층구조 직물을 Vacuum Infusion 공법으로 성형하여, 기존의 섬유재 적층시 소요되는 작업 공정을 간소화 할 수 있도록, 고속성형 복합소재를 적용한 수송용 경량부품 개발에 관한 연구를 수행하였다.

• Composites Research
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• v.28 no.5
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• pp.327-332
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• 2015

In this research, a parametric study was carried out to design a metal-carbon fiber reinforced plastics (CFRP) hybrid pantograph for weight reduction of high speed train (KTX). To design a light-weight and high-stiffness pantograph, some parts of the original steel upper arm was replaced by CFRPs with appropriate stacking sequences. For the parametric study, steel was replaced by aluminium considering structure stiffness and weight of hybrid upperarm of a pantograph. Finite element analysis (FEA) was performed for checking the structure stiffness with varying design parameters. Static vertical load stiffness and weight changing ratio were derived from real CX-PG pantograph model analyses. From the FEA results, the geometries of high-stiffness, light-weight pantograph have been suggested.

• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.2 no.3
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• pp.1-6
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• 2011

Aluminum foam is one of the representative light-weight materials. In this study we analyzed the mechanical properties of the aluminum foam structures. Aluminum materials with pores have novel mechanical characteristics such as flame retardancy, damping, and energy absorption which are superior to those of polymer foam. Furthermore its reusable properties draw considerable interests. General properties, energy and acoustic absorption will be investigated and future research issues such as binding techniques of foam materials with other structures will be discussed through foam application examples.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.16 no.4
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• pp.23-31
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• 1994

이상에서 자동차용 경량재료의 개발동향에 대 해 칸략히 서술하였다. 국내외에서 자동차 경량 화에 적합한 새로운 경량재료개발올 위해 많은 연구가 진행되어 다양한 가능성을 보여주었다. 현재 차동차 경량화에 대한 요구는 펼연적이며, 대체재료에 적합한 재료시스템을 확립하기 위해서는 신소재외 기계적 생질을 비롯한 여러 특성 평가를 위한 공정한 기법을 정립하고 재활용가능성, 설계를 위한 신뢰성 구축 그리고 수급안 정성이 흉족회어야 하며, 또한 특히 기존재료와 비교해서 우수하여야 할 것이다. 이런면에서 국 내의 각 대학, 연구소 및 기업체에서는 경량재료에 대한 연구를 나름대로 충실히 수행하고 있으나, 그 실적은 아직 미미한 상태이며, 장차 보다 훌흉한 연구결과룰 기대하고 이를 바탕으로 세계 자동차분야에서의 경쟁력을 배가시키기 위해서는 범 국가적인 관심과 연구개발투자가 요구한다.

• Composites Research
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• v.28 no.3
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• pp.81-88
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• 2015

In this paper, we evaluate structural integrity of the wearable robot by using finite element analysis, which is made of CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) composite materials to be lightened. On the basis of the ASTM(American Standard Test Method), mechanical tests of the material are carried out in tensile, compressive and shear test for analytical evaluation. With the tested composite material, the main frame and two femoral frames of the robot is redesigned to satisfy the lightening design requirements. It is verified with the structural analysis that the redesigned frames are good for the part of the wearable robot.

• Electric Engineers Magazine
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• s.284
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• pp.26-29
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• 2006

기존의 대표적인 배선시공 방법인 전선관 배선을 대체할 수 있도록 케이블의 외장을 비닐이나 고무등의 플라스틱 재질 대신 경량의 알루미늄을 인터록이라는 특수한 공법으로 금속외장 처리하여 금속관의 장점인 고강도와 가요전선관의 장점인 가요성을 동시에 부여한 "가요성 알루미늄 피 케이블(전기설비 기술기준 별표 32)"이 개정 예정인 품셈집에 반영이 되어 현장에 적용되고 있다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.21 no.2
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• pp.72-84
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• 2001