• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 추계학술대회논문집
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• pp.562-566
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• 2006

Lightweight body can cause a low stiffness due to the decrease of panel thickness and reinforcing member. The other way, high stiffness body demands an increase of mass. Front pillar section area is decreased due to driver's visual field. Global vehicle stiffness is affected by stiffness distribution ratio between upper part and lower part at side body structure. This paper will describe a process used to evaluate the stiffness distribution ratio based on research of strain energy analysis of the tip rotation method. In addition, optimum design schemes are presented for high stiffness and lightweight body structure considering the investigated stiffness distribution ratio. In this way the designer will be aided by a defined design guide and a set of supporting tool to help him work towards a good design

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제5권2호
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• pp.89-95
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• 2017

제품을 개발하는데 있어서 경량화와 원가절감이라는 두가지 요소는 가장 중요한 화두이다. 특히 대형 LCD 로봇은 최대 $3{\times}3m$ 이상의 글라스를 7m 높이까지 상하, 전후로의 직선운동과 선회축을 중심으로한 회전운동을 하면서 작업공정간 이송을 가능케 하는 대형 구조물이다. 따라서 지나치게 무거울 경우에는 클린룸내 설치에 문제가 있을 수 있고 반송물의 정확한 이송을 위하여는 고강성이 요구되며 대량 생산을 위한 연속작업을 충분히 감당할 수 있는 내구강도를 확보하여야 한다. 따라서 경량화, 고강성, 고강도 제품에 대한 요구는 갈수록 증가하고 있다. 현재 개발되고 있는 11 세대 대형 LCD 승강프레임은 이러한 요구조건을 충족하기 위하여 최적설계 기법을 적용하여 기존 제품 대비 경량화와 고강성 요구조건을 만족하였으며 용접부에 대한 상세 수명평가로 내구강도에 대한 신뢰성을 확보하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권4호
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• pp.18-25
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• 2018

가공의 정밀도와 난삭재 가공이 요구되는 항공기부품용 공작기계의 헤드프레임 구조는 정밀 고속가공을 위해 경량화 및 절삭력에 의한 변형최소화가 필요하다. 본 논문에서는 고강성 경량화 구조 최적설계를 위해 유한요소해석을 수행하여 초기형상을 설계하였고, 컴플라이언스를 최소화하여 경량, 고강성 및 저진동 구조의 위상 최적화 설계를 수행하였다. 최적화 설계결과 프레임 중량은 17.3% 감소되었고, 최대 처짐량은 0.007 mm 이하, 고유진동수는 30.6% 증가되었다. 구조 정강성은 각 축 방향으로 증가되었고, 동강성은 축에 따라 상반된 결과를 나타내었다. 위상 최적화 설계 구조에서 저진동의 고강성을 갖는 최적화된 구조를 확인하였다.

• 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.

• 오토저널
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• 제18권5호
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• pp.24-37
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• 1996

자동차용 열연강판은 그 용도에 따라 매우 다양한 제품특성이 요구되고 있다. 즉 고강도 및 고강성, 우수한 피로특성, 용접성 및 내식성 등이 요구되고 있다. 이중에서도 고강도화는 향후 자동차의 경량화와 더불어 안전성을 동시에 확보하기 위해 매우 필요한 기술이다. 고강도화에 가장 많은 노력이 이루어졌던 wheel용 강재의 경우, 기존에는 60kg급 강재가 주종을 이루었으나, 일본등에서는 80kg급 강재의 시험생산 및 실차 test가 진행되는 등 소재공급사와 자동차제조사와의 공동노력에 의해 많은 기술개발이 이루어져 왔다. 더우기 96년 6월 일본철강연맹 규격에는 자동차용 열간압연 강판으로 80kg급 강재가 등록이 됨으로서 향후 고강도강의 소요가 크게 증가될 전망이다. 또한 근래 상용화가 활발하게 진행되고 있는 열연 TRIP강의 경우 기존의 개념을 넘어서는 고강도 및 고연성, 우수한 가공선과 더불어 우수한 피로특성을 보이고 있어 향후 동 소재의 사용확대가 크게 기대되고 있다. 그러나 이러한 좋은 철강소재의 개발과 이의 적용은 강재제조기술과 더불어 이의 적정 가공기술 그리고 독자적인 설계기술등이 연계되어야만 비로소 이루어질 수 있다. 이를 위해 소재공급사와 자동차제조사간에 지속적인 기술개발을 위한 공동노력이 이루어져야 되리라 생각된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권6호
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• pp.561-566
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• 2015

본 논문에서는 고 중량물을 빠르게 이송시키며'Pick & Place'작업을 수행하는 병렬로봇의 작동강성 최적설계에 대한 연구를 수행하였다. 20~30kg 의 고 중량물을 사용하여 특정 작업을 빠르게 수행하기 위해서는 빠른 응답속도를 위한 관성 기구부 경량 설계와 동시에 동작의 정밀도를 위한 고 강성설계가 필요하다. 하지만 요구조건인 관성 기구부 경량 설계와 고강성 설계는 상호 배타적인 관계이므로 본 연구에서는 다물체동역학 해석을 통해서 병렬로봇의 동적 거동을 분석함으로써 로봇의 작동 중에 작용하는 하중상태를 분석하였고, 상호 배타적인 두 성능을 동시에 만족시키기 위해 관성 기구부 위상 최적 설계를 수행하였다. 그리고 위상 최적설계 결과를 병렬로봇에 적용하여 그 신뢰성을 검증하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.321-321
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• 2004

본 연구에서는 웨이퍼 단면 연삭기 구조물의 경량화 고강성화 최적설계를 위하여 가변벌점함수 유전 알고리즘을 이용한 다단계 최적설계 방법을 적용하였다. 구조강성 최대화와 중량 최소화라는 상반된 성질의 목적함수를 최적화하기 위하여 강성의 역수 개념인 컴플라이언스(compliance)를 도입하여 목적함수론 최소화시키는 문제로 만들었으며, 가증방법(weighted method)을 이용하여 다목적 함수를 단일 목적함수로 변환시켰다. 부재 단면형상 최적화 단계와 정적설계 최적화 단계, 및 동적 설계 최적화 단계를 순차적으로 수행하는 다단계 최적설계를 방법을 연삭기 구조물의 최적설계에 적용하였다.(중략)

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제17권10호
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• pp.901-906
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• 2007

Lightweight body due to the decrease of panel thickness and reinforcing member might cause low stiffness. On the other hand, high stiffness body requires an increase of mass. Front pillar section area has been decreased for increasing the driver's visual field. Global vehicle stiffness is affected by stiffness distribution ratio between upper part and lower part at a side body structure. This paper describes a process used to evaluate the stiffness distribution ratio based on strain energy. In addition, optimum design schemes are presented for high stiffness and lightweight body structure considering the investigated stiffness distribution ratio.

• 오토저널
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• 제16권5호
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• pp.1-9
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• 1994

여기에서는 승용차의 구성부품별 해석기술의 분야별로 기술동향을 찾아보고자 한다. 1. 엔진과 변속장치 분야. 1.1 파워 플랜트 강성. 1.2 음원대책. 1.3 미션분야. 2. 흡.배기계 분야. 2.1 흡.배기음. 2.2 실내소음. 3. 엔진 마운팅 분야. 3.1 마운팅 레이아웃. 3.2 마운팅 특성. 3.3 전자제어 마운팅. 4. 타이어.서스펜션 분야. 4.1 서스펜션. 4.2 타이어. 5. 보디,프레임 분야. 5.1 보디구조. 5.2 실내음. 5.3 풍절은과 그외의 음. 5.4 경량 고강성. 6. 진동.소음실험 기술분야. 6.1 계측기술. 6.2 센서. 6.3 실험 시뮬레이션. 6.4 감성의 정량화. 7. 시뮬레이션 해석 분야. 7.1 적용범위. 7.2 복합 시뮬레이션. 7.3 모델화. 7.4 감성 시뮬레이션.

• Composites Research
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• 제28권4호
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• pp.226-231
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• 2015

CNT(carbon nanotubes) 강화 알루미늄 나노복합재는 우수한 기계적 특성으로 자동차용 차세대 경량재료로 주목을 받고 있으나 소재 제조 과정에 있어 CNT의 균일 분산 확보가 어렵고 대량제조 공정 확립이 어려워 자동차 부품으로의 적용이 어렵다. 그러나 점차 CNT 생산이 대량화 되고 있고 복합재로서의 특성이 개선되고 있다. 따라서 본 연구는 CNT강화 알루미늄 나노복합재의 현 수준을 확인하고 자동차 부품 관점에서의 적용가능성을 검토하고자 하였다. 평가에 사용된 소재는 20L급 High energy milling기에서 알루미늄 분말과 CNT를 혼합한 후, 소결 및 압출하여 봉상(${\phi}80$)으로 제조되었다. 소재 관점에서 기계적 특성 및 열적 특성을 분석하였으며, 부품 적용성 관점에서는 현재 자동차 부품에 사용되는 소재와 그 소재가 사용되는 각 부품의 주요 요구 특성을 상대 비교하였다. 고강성과 성형성이 요구되는 부품에 사용되는 상용소재(A390) 및 SiC/Al 복합재와 성형성 비교평가를 진행하였으며, 탄성계수를 측정하였다. 피로 내구 및 경량화가 요구되는 메인베어링캡 양산소재와의 내구성 비교 평가를 실시하였다. 또한 고온 안정성이 요구되는 피스톤용 내열 소재와 열팽창계수 및 열화에 따른 강도저하를 비교 평가하였다. 구배가 큰 금형을 설계하여 단조 가공 후, 성형성(외관 crack 및 성형압 측정)을 비교하였으며, 내구성 평가를 위해 실제 부품인 H사(社) 소형 엔진블록의 메인베어링 캡을 적용하여 일축 단품 피로 시험을 진행하였다. 이를 통해 우수한 소재 특성을 확인하였고, 자동차 구조용 부품으로 적용이 가능함을 확인하였다.