• 제목/요약/키워드: 공학제품 설계

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Cut Cell 방법을 활용한 공정별 주조유동해석 적용 연구 (Study on the Application of Casting Flow Simulation with Cut Cell Method by the Casting process)

  • 최영심
    • 한국주조공학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.302-309
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    • 2023
  • 일반적으로 주조품은 복잡한 형상을 가지고 있고, 한 제품 내에서 두께의 차이가 현저하게 나는 경우가 있어 시뮬레이션을 위한 격자를 생성할 때 어려움이 있다. 주조 유동은 이상유동으로 수치해석을 할 때 공기와 용탕의 경계면을 추적해야하며 밀도차에 의한 압력장 계산에 많은 시간이 소요된다. 이와 같은 이유로 주조유동해석에는 직교격자가 주로 이용되어왔다. 그러나 직교격자는 형상을 제대로 표현하지 못한다. 곡면에서 나타나는 계단형상 격자로 인해 모멘텀 손실이 발생하고 이로 인해 용탕의 흐름이 달라질 수 있으며 결과적으로 잘못된 주조 방안 설계를 할 수 있다. 이를 피하기 위하여 직교격자계에서 형상을 좀 더 정확하게 표현하기 위하여 많은 수의 격자를 생성하여 해석을 한다. 또는 직교격자계에서 발생하는 문제를 수치적으로 보완하는 Cut Cell 방법을 적용하여 해석하는 방법이 있다. 본 연구에서는 직교격자계에서 주조유동해석을 할 때 격자수에 따른 해석결과와 Cut Cell 방법을 적용한 해석 결과를 비교하였다. 또한 주조공정별로 실제제품을 주조유동해석을 하고 공정별로 Cut Cell 방법을 적용한 결과를 고찰하였다.

보존제로서 1,2-도데실아미노프로판디올의 합성 및 1,2-알칸디올 화합물의 혼합 효과 (Synthesis of 1,2-Dodecylaminopropanediol and Its Mixing Effect with 1,2-Alkanediols as Preservatives)

  • 차경온;곽상운;정국인;김영호
    • 공업화학
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    • 제33권2호
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    • pp.179-187
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    • 2022
  • 본 연구에서는 1,2-알칸디올계 화합물의 보존력과 친수성을 향상할 목적으로 12개의 탄소 사슬 길이와 아민기를 갖는 1,2-도데실아미노프로판디올(1,2-dodecylaminopropanediol, 1,2-DDAP)의 합성을 설계하였다. 1,2-DDAP는 40 ℃의 에탄올(ethanol) 용매에서 도데실아민(dodecyl amine, DDA)과 3-모노클로로-1,2-프로판디올(3-monochloro-1,2-propanediol, 3-MCPD)의 반응에 의해 제조하였으며, 그 수율과 순도는 1:0.8의 DDA:3-MCPD 몰 비와 2 h의 반응 조건에서 각각 약 56%와 98%였다. 1,2-DDAP의 항균 효과는 1,2-옥탄디올(1,2-octanediol, 1,2-ODIOL) 또는 1,2-데칸디올(1,2-decanediol, 1,2-DDIOL)과 비교하여 10~100배 낮은 농도에서 미생물에 대한 최소억제농도와 최소살균농도 값을 나타내었다. 1,2-DDAP의 친수성을 바탕으로 1,2-DDAP로 물에 난용성인 1,2-ODIOL 또는 1,2-DDIOL을 소량 첨가하여 혼합 보존제를 제조하였다. 항균력 시험에서 혼합 보존제는 1,2-DDAP 단독사용 대비 동등 이상의 미생물 억제효과를 나타내었다. 응용을 위해 로션(화장품 제형)에서 보존 효과를 확인한 결과, 1,2-DDAP는 1,2-ODIOL 또는 1,2-DDIOL과 비교하여 0.3~0.6배의 낮은 농도에서 유사한 항균력을 나타내었다. 따라서 1,2-DDAP의 단독 사용 및 1,2-ODIOL 또는 1,2-DDIOL을 소량 혼합하여 사용하는 것이 제품 내 보존제에 대한 좋은 대안으로 사용될 수 있을 것이다.

제4차 산업혁명시대에서의 품질경영 방향 (Quality management direction in the 4th industrial revolution era)

  • 백재욱
    • 산업진흥연구
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    • 제5권4호
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    • pp.1-13
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    • 2020
  • 2016년 1월 다보스 세계경제포럼에서 제4차 산업혁명이라는 화두가 세상에 던져진 이후 세계는 사회·경제적으로 큰 변화를 겪고 있다. 이에 본 연구에서는 제4차 산업혁명시대에 품질경영의 방향에 대해 살펴보았다. 첫째로 미국, 독일, 일본 및 중국에서는 제4차 산업혁명시대에 사물인터넷, 로봇공학, 3D프린팅, 빅데이터, 인공지능 등의 새로운 정보통신기술과 기존 기술 및 산업과의 융합으로 산업구조가 변화되고 새로운 스마트 비즈니스가 창출되고 있다는 것을 확인했다. 둘째로 우리나라의 제4차 산업혁명의 핵심 기술수준은 선진국에 비해 미흡한 편이지만 2015년부터 새로운 환경에 적극 대응하기 위해 새로운 정보통신기술을 이용하여 스마트 생산방식 확산, 신산업 창출 등에 힘써오고 있다는 것을 파악했다. 마지막으로 제4차 산업혁명시대에 품질경영은 제품이나 서비스의 기획 및 설계단계에서부터 빅데이터 기반으로 시장의 요구를 실시간으로 반영한 것을 새로운 정보통신기술로 실시간 구현하는 것이라는 것을 확인했다.

MEMS 기술을 이용한 온도, 압력, 습도 복합 센서 (Multi-functional (Temperature, Pressure, Humidity) Sensor by MEMS technology)

  • 권상욱;원종화
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권11호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • 본 논문은 MEMS (Micro-Mechanical-Electronic System) 기술을 이용한 온도, 압력, 습도 복합 센서의 설계와 제작, 그리고 평가에 관한 것이다. 이러한 MEMS 복합 센서는 휴대 전화나 PDA와 같이 가정용 제품에 사용되어 환경을 모니터링하는 건강 측정용 센서로서 사용될 것이다. 이 연구의 범위는 이러한 개별 센서의 연구 및 모든 센서를 하나의 실리콘 웨이퍼 상에서 집적할 수 있는 구조에 관한 연구, 그리고 복합 센서를 MEMS 공정에서 제작할 수 있는 공정 호환성에 대한 연구와 얻어진 센서 prototype의 측정, 평가로 이루어져 있다. 이 연구에서 우리는 온도와 압력 센서의 경우에는 선형성과 이력특성이 $1\%FS$안에 들어오는 특성을 얻었으며 단지 습도 센서의 경우에는 $5\%FS$에 해당하는 선형성과 이력 특성을 얻었다. 다만 원리적으로 습도 센서의 동작 특성은 비선형적이며 우리가 3차로 근사화할 경우에 보다 낳은 결과를 얻을 것을 기대할 수 있다. 이러한 특성을 더욱 개선하기 위한 것은 추후의 연구 영역이 될 것이다.

효율적인 SoC 테스트를 위한 온/오프-칩 버스 브리지 활용기술에 대한 연구 (Exploiting an On/off-Chip Bus Bridge for an Efficiently Testable SoC)

  • 송재훈;한주희;김병진;정혜란;박성주
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권4호
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    • pp.105-116
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    • 2008
  • 오늘날의 시스템-온-칩(SoC)은 짧은 제품 생산 주기를 맞추기 위하여 재사용 가능한 IP 코아들을 이용하여 설계한다. 그러나 고집적 칩을 생산하는데 있어 증가한 칩의 테스트 비용은 큰 문제가 된다. 본 논문에서는 Advanced High-performance Bus(AHB)와 Peripheral Component Interconnect(PCI) 버스를 위한 온/오프-칩 버스 브리지를 이용한 효율적인 테스트 접근 메커니즘을 제시한다. 본 기술은 독립적인 테스트 입력 경로와 출력 경로를 제공하고 버스 방향 전환을 위한 턴어라운드 지연시간을 없앰으로써 테스트 시간을 매우 줄였다. 실험 결과는 면적 오버헤드와 기능적 구조적 테스트 모두 에서의 시간이 줄어들었음을 보여준다 제안하는 기술은 다른 종류의 온/오프-칩 버스 브리지에도 적용 가능하다.

쾌속조형을 이용한 다이 캐스팅 제품의 시작 공정 설계 및 제작 (Design and Development of the Simulated Die casting Process by using Rapid Prototyping)

  • 김기돈;양동열;정준호;박태권
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권7호
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    • pp.167-173
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    • 2001
  • The simulated die-casting process in which the traditional plaster casting process is combined with Rapid Prototyping technology is being used to produce AI, Mg, and Zn die-casting prototypes. Unlike in the die-casting process, molten metal in the conventional plaster casting process is fed via a gravity pour into a mold and the mold does not cool as quickly as a die-casting mold. The plaster castings have much larger and grosser grain structure as compared with the normal die-castings and the thin walls of the plaster mold cavity may not be completely filled. Because of lower mechanical properties induced by the large grain structure and incomplete filling, the conventional plaster casting process is not suitable for the trial die-casting process to obtain quality prototypes. In this work, an enhanced trial die-casting process has been developed in which molten metal in the plaster mold cavity is vibrated and pressurized simultaneously. Patterns for the casting are made by Rapid Prototyping technologies and then plaster molds, which have a runner system, are made using these patterns. Pressurized vibration to imparted molten metal has made grain structure of castings much finer and improved fluidity of the molten enough to obtain complete filling at thin walls which may not be filled in the conventional plaster casting process..

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볼트식 강관말뚝 머리보강 방법 (Bolted Bonding Method of Steel Pipe Pile and Cap)

  • 박영호;김성환;장용채
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권6호
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    • pp.57-71
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    • 1998
  • 기존의 강관말뚝 머리보강 방법은 대부분 현장제작. 인력으로 강관말뚝을 절단, 그리고 현장용접을 하는데, 이를 각각 공장제작, 자동으로 강관말뚝을 절단, 그리고 볼트조임으로 대체한 볼트식 강관말뚝 머리보강 방법(Bolted Bonding Method : BBM)을 개발하여 현재 사용 중에 있다. 구조검토와 실내시험으로 부터, 볼트식 강관말뚝 머리보강에 대한 설계 및 구조검토 식을 제안하며, 현장 시공성과 경제성을 비교하기 위하여 기존과 볼트식 강관말뚝 머리보강 방법을 고속도로 교량기초에 적용하였다. 시험결과로부터, 공장제품을 사용하는 볼트식 방법은 현장에서 용접하는 기존 방법보다 품질 관리가 용이할 뿐만 아니라 5~10배 이상 작업시간을 단축시킬 수 있었다. 그리고 8개 보강철근을 사용하는 볼트식 방법이 12개를 설치하는 기존의 방법보다 확대기초 철근조립이 매우 용이하였다. 또한 볼트식 방법은 용접 방법보다 말뚝 개당 평균 50%, 그리고 속채움 콘크리트 방법보다 평균 9% 공사비가 절감되었다.

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SSD 컨트롤러 최적 설계 기법 (Design Optimization Techniques for the SSD Controller)

  • 이두진;한태희
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권8호
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    • pp.45-52
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    • 2011
  • 플래시 메모리는 빠른 처리 속도, 비휘발성, 저전력, 강한 내구성으로 인해 최근 다방면에서 활용되는 비중이 점점 커지고 있고, 최근 비트 당 가격이 저렴해지면서 NAND 플래시 기반의 SSD (Solid State Disk)가 기존 기계적 메커니즘의 HDD(Hard Disk Drive)를 대체할 새로운 저장 장치로 주목받고 있다. 특히 모바일 기기에 적용되는 싱글 패키지 SSD 제품의 경우 병렬 처리를 통한 성능 향상을 위해 채널 수를 증가시키면 NAND 플래시 컨트롤러의 면적과 입출력 핀 수가 채널 수 증가에 따라 증가하여 폼팩터 (form factor)에 직접적인 영향을 주게 된다. 본 논문에서는 NAND 플래시 채널 수와 인터페이스의 채널당 FIFO 버퍼 사이즈를 최적화하여 SSD 컨트롤러의 성능을 고려한 면적과 입출력 핀 수를 최소화하고 이를 폼팩터에 반영하는 방법을 제안한다. 이중 버퍼를 채용한 10채널 지원 SSD 컨트롤러에 대해서 실험을 통해 동일한 성능을 유지하면서도 버퍼 블록 사이즈를 73%정도 축소시킬 수 있었고, 컨트롤러 전체 칩 면적으로는 채널 수 감소에 따른 채널별 컨트롤 블록과 입출력 핀 수 감소 등으로 인해 대략 40%정도 축소 가능할 것으로 예상된다.

제3자 물류 환경에서 도메인 온톨로지 구축 (A Study on Construction of Domain Ontology in Third-party Logistics)

  • 고려;고진광;배시영;이현창;최현호
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.235-241
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    • 2011
  • 대다수 산업과 무역유통 기업은 물류 자원을 통합한다. 기업들은 제품 운송부분을 원가를 절약하기 위해서 전문적인 물류회사에 맡긴다. 여기서 전문적인 물류회사를 제 3자 물류라 한다. 컴퓨터와 인터넷의 발전에 따라 발주와 화주 그리고 제 3자 물류회사 간에 인터넷을 통해 연결된다. 여러 회사에서 사용하는 관리 프로그램이 각각 다르기 때문에 이질적인 데이터는 제 3자 물류정보시스템에 큰 문제가 되었다. 본 논문에서는 지식 공학 방법론을 이용하고, prot$\'{e}$g$\'{e}$를 개발도구로 이용하여 도메인 온톨로지를 구축하였다. 그리고 물류 온톨로지에 규칙 베이스를 만들어서 그들이 완전하게 개념간의 관계를 표현할 수 있다. 또한 물류 온톨로지와 룰 베이스의 기초에 제 3자 물류회사의 배송센터에 지능 정보시스템을 설계하고 정보 시스템의 작업 프로세스를 시각적으로 보여주도록 실례를 제시하였다.

슬림 스피커 진동판의 분할진동 모드와 열전달 관계 분석을 통한 진동 패턴 예측 (Vibration Pattern Prediction through The Analysis on the Break-up Mode and the Heat Transfer Relationship of Slim Speaker Diaphragm)

  • 김현갑;김희식
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권10호
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    • pp.109-115
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    • 2016
  • 이 논문에서는 레이저를 통한 진동판 스캔과 열화상 카메라를 사용한 진동판 촬영, 두 가지 방법을 비교하며 슬림 스피커의 분할 진동을 검출하는 방법에 대해 살펴본다. 슬림 스피커는 평판형의 구조적인 특성상 분할진동이 두드러지게 나타나고, 설치되는 공간이 좁아 무빙 코일에서 발생하는 열의 냉각이 제한적이다. 이런 특성으로 인해 슬림 스피커에서 분할진동이 제품의 품질에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 진동판에서 일어나는 분할진동의 영향과 무빙 코일에 의한 진동판의 열전달 관계를 비교 탐색한다. 비교를 위한 실험은 분할진동 모드의 측정과 진동판의 열 변화 측정을 진동판 스캔과 열화상 카메라 촬영의 2단계의 실험으로 진행한다. 동일 주파수에서 발생하는 분할진동 모드와 열전달 형태를 비교하여 서로 간에 어떤 영향을 미치고 있는 지 파악할 수 있다. 그리고 이를 통해 발견한 연관성을 통해 쉽게 촬영할 수 있는 열화상만으로도 슬림 스피커가 가지는 분할진동의 형태와 경향성을 빠르게 파악하여 최적 설계에 도움이 되는 자료로 사용할 수 있을 것이다.