• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.9
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• pp.663-668
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• 2016

Increasing fuel economy and reducing air pollution have been unavoidable issues in the development of new cars, and one of the important methods is decreasing vehicle weight. Weight can be reduced by using lightweight materials such as aluminum alloy. Dynamic stiffness analysis was performed and compared for different materials for the knuckle for a car. The dynamic stiffness of 6061 aluminum alloy was about 30% higher than that of FCD600 cast iron. Usually, materials that have high dynamic stiffness show excellent vibration resistance because the dynamic stiffness can affect the vibration characteristics. In order to design a lighter and more reliable chassis component using 6061 aluminum alloy (AA6061-T6), a new knuckle shape is suggested by adding section ribs to an existing knuckle model. The effect of each design change on the reliability and component weight was investigated using computer aided engineering (CAE).

• Composites Research
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• v.32 no.1
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• pp.29-36
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• 2019

The purpose of this paper is to suggest a lightweight design for the aluminum extrusion carbody structure of a double deck high-speed train using material substitution and size optimization method. In order to conduct material substitution, the topology optimization was used to determine the application parts of sandwich composites at the carbody structures. The results of analysis showed that sandwich composites could be applied at roof and 2nd underframe. The size optimization was used to determine thickness of the aluminum extruded and carbon/epoxy composite. The design variable, state constraint and objective function were formulated to solve the size optimization, and then, the feasible design was presented by these conditions. The results of the lightweight design showed that the weight of double deck high-speed train hybrid carbody could be reduced by 2.18(17.70%) tons.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.40.1-40.1
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• 2009

최근 세계적으로 환경 규제가 강화되면서 수송기계 산업 등의 경량화 소재 개발이 관심을 모으고 있다. 특히 금속재료 중 밀도가 낮고, 비강도 기계적 가공성이 우수한 마그네슘은 경량소재로써 많은 각광을 받고 있다. 그러나 상업적으로 널리 사용되는 Mg-Al계 합금은 $Mg_{17}Al_{12}$상이 형성되어 고온 기계적 특성이 저하된다. 따라서 본 연구에서는 마그네슘의 강도 개선을 위한 원소로써 고용강화 원소로 많이 쓰이는 Zn와 고온에서 안정한 $Mg_2Sn$이 형성되는 Sn을 첨가한 Mg-Zn-Sn합금을 선택하여 시효온도에 따른 기계적 특성과 석출물을 관찰하였다. 실험 이전에 열역학적 분석을 바탕으로 Mg-Zn-Sn합금의 Zn함량 변화에 따른 상태도 계산 및 석출량 변화와 석출온도를 도출하였다. 도출된 석출온도를 바탕으로 Mg-Zn-Sn합금을 용체화 처리하고 시효시간에 따른 경도 변화와 미세구조를 관찰하였다. 또한 기계적 특성을 평가하기 위해 인장시험을 실시하였고 XRD, 주사전자현미경을 이용하여 석출상을 확인하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2008.05a
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• pp.10.2-10.2
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• 2008

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2000.06a
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• pp.156-159
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• 2000

경량소재로 사용되는 polyurethane은 난연화 및 강도유지를 위해 난연제, 섬유 및 무기충진제 등을 첨가하거나 고밀도화하여 사용하며 발포시켜 경량화하여 성형된다. Polyurethane 발포체는 자동차 내장재, 건축 구조재, 건축 내외장재, 가구재, 포장재료, 신발, 의류 제품, 단열재 등 다양하게 사용되고 있다. 이러한 polyurethane 발포체는 제조 및 가공의 편리함에 비해 화재발생시 연기발생량이 많고 연소가 용이하여 화재를 전파하는 매개물의 역할을 하여 피해를 더욱 가중시키는 취약점을 가지고 있다. (중략)

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2003.05a
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• pp.418-421
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• 2003

경량ㆍ고강도 기능성 Composite는 경량구조재료로 차량, 항공기, 선박 및 각종 설비의 안전구조재로 그 용도가 다양하게 사용되고 있다. 특히 폐플라스틱을 이용한 경량구 조재는 가격 경쟁력이 높고 또한 환경 및 자원 재활용 측면에서 관심이 고조되고 있다. 고강도, 안전성 확보를 위해 사용가능한 폐플라스틱 소재로는 가공성이 용이한 폐Polyethylene(PE), 폐Polypropylene(PP), 폐Polyethyleneterephthalate(PET) 등을 주원료로 가공되나, 기계적 특성이 저하되어 이의 개선을 위해 여러 가지 형태의 충진재의 혼합을 통해 개선하고자 하는 연구가 진행되어 왔다.(중략)

• 기계와재료
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• v.22 no.2
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• pp.32-47
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• 2010

온실가스 배출 규제로 대표되는 환경문제가 시급한 경제 사회적 현안이 됨에 따라 자동차 차체경량화에 인한 연료소모 및 배기가스 감소를 통하여 각종 환경규제에 대응하고 환경친화형 산업으로 형성되는 새로운 시장을 선점하려는 노력이 전세계적으로 치열하게 경주되고 있다. 자동차 중량의 대부분을 점유하고 있는 철강소재의 경량화는 차체 경량화의 척도로 평가되어 왔으며, 미래형 자동차의 출현에 대응하기 위한 철강산업계의 노력도 치열하게 경주되고 있다. 고부가가치 강판의 최대 수요처인 자동차 산업의 동향과 이에 관련한 최근의 자동차용 강판의 연구개발 현황 및 차세대 고강도 강판의 연구개발 동향에 대해 소개한다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.12 no.3
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• pp.81-88
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• 2013

Recently, energy-saving technology is rapidly becoming a crucial issue for mankind due to the depletion of natural resources. From this perspective, every automobile manufactures are trying to develop light materials and to validate safety with environmental consideration. In this study, we developed clutch connector tube which is the parts of power transferring clutch with light materials to substitude for existing general steel materials. We also verified that the general steel materials can be replaced with nylon, fiberglass, stainless and plastic materials or not. As a result, we verified that the mixture of glass and nylon composite material can substitude the general steel.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2011.03a
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• pp.94-94
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• 2011

스포츠웨어 바람막이용도에 사용되는 대부분의 소재는 폴리아미드계 소재이며, 국내에서는 대부분 나일론6 소재를 사용하고 있다. 최근 소비자들의 요구는 점점 경량화되고 있고 야외활동 증가와 더불어 착용감이 우수한 소재를 요구하고 있다. 이러한 시즘에 국내에서 많이 사용되는 나일론6 소재를 이용하여 직물단계에서 경량감과 스트레치성이 발현될수 있는 나일론6 세섬 권축사 개발에 대한 연구를 진행하고자 함이다. 본 연구에서는 직물단계에서 경량감과 스트레치성이 발현될수 있는 나일론6 세섬 권축사 개발을 위해 공중합 나일론6 폴리머와 일반 나일론6 폴리머를 복합방사설비를 이용하여 SIDE BY SIDE POY 26d/6f 원사를 제조하였다. 원사물성은 섬도 25.8d, 절단신도 71%, 절단강도 4.3g/d의 물성을 가졌으며, Nip Belt 가연설비로 연신비, 가연 1st 히터온도, 벨트각도 조건에 따라서 제조된 나일론6 가연사 DTY 20d/6f의 물성을 평가하였고, 비교사로서 T사에서 생산되고 있는 나일론6 가연사 DTY 20d/6f와 비교평가하였다. 비수탄성율은 가연 연신비가 높고, 1st 히터온도가 높은 조건에서 높게 나타남을 알 수 있었으며, 염색 가공 공정에서의 전처리단계에서 $100^{\circ}C$정도의 열을 받았을 때의 수축에 따른 권축효과 발현에 따른 신축성 변화에 대한 상대평가를 사단계에서 유추할 수 있다. 권축효과가 높게 나타난다 하더라도, 사의 수축힘이 적으면 권축효과 발현특성에 큰 차이가 없으므로 열응력을 측정을 한 결과, 가연 연신비가 높고 가연 1st 히터온도가 높은 조건에서 열응력이 높게 나타남을 알 수 있었으며, 비교사에 비해 약간 높은 열응력 값을 보였다. 절단강도는 가연조건에 따라서 큰 변화가 없었고, 절단신도는 연신비가 증가함에 따라 점차 감소하였으며 비교사와도 큰 차이를 보이지 않았음. 따라서, POY 26d/6f 원사에 적합하고, 권축효과가 우수한 가연조건을 도출하였고, 가연현장 작업시 문제가 없는 가연 최적조건을 도출하였다. 향후, 가연조건에 따른 제조된 가연사를 이용하여 제직 및 염색가공 공정을 거친후, 직물신축성 평가를 실시할 계획이다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.6
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• pp.78-84
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• 2017

Consistent efforts have been made to reduce the weight of automotive parts by using lightweight materials. This has resulted in the replacement of conventional steels in car body structures with high-strength steels, and the current usage rate has reached 50%. This study examines the structural stiffness and energy absorption capability of bumper beams made of high-strength steels. New types of bumper beam cross sections are proposed.The structural stiffness and maximum bending force were computed via finite element analysis as about 25tons and 7.5tons/mm, and there were no significant differences among the proposedcross sections. Dynamic analysis was also carried out to investigate the energy absorption capabilities of the bumper beams, and the effects of materials and thickness reduction were analyzed. High-strength steel can be used to achieve weight reduction with comparable structural performance to conventional bumper beams.