• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.465-473
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• 2018

냉동실 도어에 얼음디스펜서와 냉장실 도어에 홈바가 장착된 빌트인 양문형 냉장고 모델에 대하여 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 사용하여 캐비닛과 도어를 통합한 유한요소모델을 구성하고 변형해석을 수행하였다. 하중으로는 냉장고가 조립된 조건, 그리고 캐비닛 선반과 도어 배스킷에 적재되는 식품 부하물 하중과 냉장고 정상 작동 시의 온도분포에 의한 열하중조건을 고려하였다. 캐비닛과 도어의 변형량 해석결과에 기반하여 냉동실 도어와 냉장실 도어 사이의 상하단차와 앞뒤단차를 평가하고, 냉기 밀봉에 영향을 미치는 캐비닛 전면과 도어 내면 사이에 위치한 도어 개스킷의 간극의 증가량을 평가하였다. 부하물이 없고 냉장고가 작동하지 않는 조건의 해석결과 계산된 상하단차와 앞뒤단차는 제품 출하 시의 허용기준을 만족하는 것으로 나타났다. 부하물이 투입되고 냉장고가 정상 작동하는 열하중조건의 해석결과 계산된 상하단차와 앞뒤단차는 조립조건에 비해 증가하며 특히 앞뒤단차가 크게 증가시키는 것으로 나타났다. 열하중조건의 해석결과 계산된 캐비닛 전면과 도어 내면의 변위로부터 도어의 사각 테두리에 부착되는 개스킷 간극의 증가량을 평가하였다. 최대 간극 증가량은 냉동실 도어의 좌측 테두리에서 발생하며 제조업체에서 정한 허용기준을 만족하는 것으로 나타났다.

• 감성과학
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• 제7권1호
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• pp.1-7
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• 2004

본 연구는 CAVE 시스템과 Arm-Master를 이용해 가상 제품의 프로토타이프를 평가할 때 효과가 있을지에 대한 실험적 검증을 하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해 CAVE 시스템 상에 가상의 냉장고를 포함한 가상 주방을 모델링하였다. 실험에는 6명의 남자, 6명의 여자 피실험자들이 참여했는데, 3가지 서로 다른 형태의 냉장고 도어 그립과 가상 냉장고 도어를 열고 닫기 위한 힘의 크기 2개에 의한 조합인 6가지 실험조건에 대해 물건을 냉장고에 넣고 꺼내는 작업을 수행하도록 했다. 각 실험이 끝나면 피실험자들은 도어 개폐의 용이성, 도어 조작시의 힘과 실제 힘과의 유사성, 전반적인 현실감에 대한 평가 설문에 응답하도록 했다. 실험 결과 평균치를 기준으로 통계적으로 유의한 차이는 아니나 수직형의 도어 그립이 개폐용이성 등에서 상대적으로 좋은 평가를 받았다. 또한 힘의 크기에 있어서 피실험자들은 5N을 15N에 비해 좋은 평가를 하였다. 그러나 예상 외로 성별 간에 통계적으로 유의한 차이가 나타났는데, 이는 여자들의 경우 Arm-Master를 조작하는 데 더 큰 어려움을 겪었기 때문으로 풀이된다. 앞으로도 기술적 측면에서 Arm-Master가 더욱 개선되어야만 디자인 평가 과정에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.3165-3174
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• 2012

최근 보편화되고 있는 대형 냉장고는 냉동실과 냉장실이 나란히 있는 양문형이다. 그런데 양문형 냉장고에 대한 고객들의 가장 큰 불만 중의 하나는 양쪽 도어를 닫았을 때 높이 차가 발생하는 문제이며, 이를 도어의 단차라고 한다. 단차 문제의 가장 큰 원인은 냉장고가 설치되는 바닥이 평편하지 못하거나 사용 기간이 경과함에 따라 냉장고 캐비닛이 변형되기 때문이다. 이러한 단차를 확인하였을 때 지금까지는 고객이나 A/S 직원이 렌치 등을 사용하여 냉장고 하부의 지지나사를 조절하여 냉장고의 수평을 맞춘다. 그러나 이러한 작업은 대형 냉장고의 경우 상대적으로 힘이 약한 주부나 노인이 조작하기에는 어려운 작업일 뿐만 아니라 이러한 방식을 고객에게 요구하는 것 자체가 고객의 불만족을 야기할 수 있다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위해 도어의 단차를 자동으로 감지하여 양쪽 도어를 같은 높이로 자동으로 조절해주는 새로운 메커니즘을 제안하였다. 제안된 메커니즘은 공구를 사용하여 힘들고 번거롭게 단차를 조절할 필요 없이 냉장고의 도어를 열고 닫는 동작만으로 자동으로 단 맞춤이 가능하게 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.2031-2037
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• 2011

최근의 냉장고 등에 채택되고 있는 프렌치 도어는 2개의 도어를 사용하지만, 내부에 칸막이가 없어 내부 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다. 그러나 프렌치 도어는 2개의 도어와 몸체와의 밀폐를 위해 부착된 개스킷이 서로 간섭을 일으키기 때문에 개스킷의 마모로 인해 밀폐성능에 치명적인 영향을 미치고 도어의 개폐력이 증가되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 프렌치 도어의 개폐를 위해 4절 링크기구의 동작을 이용한 개폐 메커니즘을 개발하였다. 또한, 개발된 4절 링크기구를 설계 및 제작한 후 실제 냉장고에 적용하여 간섭이 발생하지 않음을 검증하였고, 개방력도 저감됨을 확인하였다. 본 연구에서 제안된 메커니즘은 냉장고뿐만 아니라 프렌치 도어를 채택하는 다른 가전제품이나 산업제품에도 적용될 수 있다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 한국경영과학회/대한산업공학회 2003년도 춘계공동학술대회
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• pp.225-229
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• 2003

본 연구는 가상현실에서 햅틱 장치(Haptic Device)를 이용한 제품의 사용성 평가의 타당성을 평가하기 위한 것으로, 가상환경에서 구축된 냉장고의 도어를 대상으로 12명의 피실험자가 사용성을 평가한 실험결과를 제시하고자 한다. 피실험자들은 세 가지의 다른 손잡이 유형과 두 가지의 도어의 여닫는 힘 조건에 따른 5가지의 다른 도어를 사용하고 각각에 대한 주관적인 평가를 하였다. 주관적 평가에서 피실험자들은 수직돌출형과 수직함몰형의 손잡이를 수평함몰형 보다 선호하는 것으로 나타났으며, 도어 여닫이 힘이 약한 경우를 더 선호하는 것으로 나타났다. 피실험자들은 가상환경에서의 제품의 사용이 실제 구매에 약간의 영향을 줄 것으로 평가했으나 실제 제품과의 차이가 많아 이에 대한 개선이 필요한 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 햅틱 장치를 이용한 가상현실이 제품설계 및 개발 과정에서 프로토타입 개발 도구로 이용될 가능성을 보인 것이라 할 수 있다.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권5호
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• pp.76-83
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• 2018

A cabinet-door integrated finite element model was constructed for a built-in side-by-side refrigerator with an ice dispenser, and its deformation was analyzed using the ANSYS finite element software. As loads, the food load needed to fill in the cabinet and doors and the thermal load occurring during normal operation conditions were taken into consideration. The door height difference (DHD) and door flatness difference (DFD) between the two doors of the freezing and refrigerating compartments were derived. The DHD and DFD under the assembled condition without applied loads satisfied the acceptance criteria specified by the refrigerator manufacturer. It appeared that the food load increases the DFD slightly. The thermal load tends to increase the differences because of the thermal deformation, especially the DFD, of the cabinet and doors.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권1호
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• pp.71-78
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• 2014

대형냉장고의 도어 힌지는 냉장고 도어의 개폐 동작을 원활하게 하고, 도어의 하중과 도어개폐로 인한 충격을 견디는 구조 안전성이 요구된다. 하지만, 도어 힌지는 복잡한 힌지 메커니즘과 민감한 구조 안전성으로 인해 설계 시 어려움이 많다. 본 논문에서는 스프링 응답 특성, 공간제약, 구조강도 성능을 만족하는 메커니즘을 설계하고, 메커니즘을 둘러싼 외부 프레임의 부피를 최소화하여 힌지의 생산 단가를 절감하고자 한다. 이를 위해 PIDO(progress integration and design optimization) 기술을 이용하여 모든 설계절차를 자동화함으로써 설계의 효율성을 높이는 성과를 거두었으며, 최적화 결과 목표로 하는 힌지 메커니즘 성능과 구조안정성을 개선하면서 힌지 프레임 질량의 24%를 절감하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권2호
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• pp.30-36
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• 2018

Since the freezer compartment and the refrigerating compartment are located side by side in a side-by-side refrigerator, the problems of the door height difference (DHD) and door flatness difference (DFD) have been constantly raised. Deformation of the cabinet of a built-in side-by-side refrigerator under food and thermal loads was analyzed by the finite element software ANSYS. The DHD and DFD, occurring due to the deformation of the cabinet, evaluated. From the results of the analysis of the cabinet, the 3D CAD software CATIA was used to geometrically translate and rotate the freezing and refrigerating compartment doors, in consideration of the displacement of the hinge fastening point. Then, the coordinates of two points on the upper corner of the doors were determined, and the DHD and DFD were obtained. It found that the thermal load, occurring under normal operation conditions, decreases the door height difference, but increases the door flatness difference. Values of the analyzed DHD and DFD appear smaller than the acceptance criteria used by the refrigerator manufacturer.

• 디자인학연구
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• 제14권
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• pp.1-7
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• 1996

디자이너들은 어떤 제품의 크기, 모양 혹은 인터페이스 부분을 설계해야 하는데 그것들이 사용자에게 맞도록 하려면 인간공학 원칙과 데이터를 필요로 하게 된다. 그러나 아직까지 냉장고를 비롯한 가전제품 분야에서는 실제 작업에 쓰일만한 인간공학 관련 디자인 원칙이나 데이터들이 거의 없는 형편이다. 냉장고 디자이너들이 가장 고민하는 문제 가운데 하나인 냉장실과 냉동실의 레이아웃 결정만 하더라도, 서로 다른 레이아웃의 차이를 비교할만한 객관적인 방법이 없다. 그 외에 도어 손잡이를 어떤 모양으로 어느 위치에 부착할 것이지, 조작패널의 사용자 인터페이스는 어떻게 설계할 것인 지 등에 관한 모든 것이 아직까지는 디자이너들의 직관에 의존하고 있다. 본 연구는 이러한 냉장고 디자이너들의 의사결정 과정을 도와주기 위해 몇 가지의 인간 공학적 연구방법을 사용하여 냉장고 디자인에 대한 평가를 시도하였다. 근전도 분석방법은 냉장고의 선반 높이와 냉장실, 냉동실의 레이아웃을 평가하기 위해 사용되었으며, 3차원 동작분석은 도어의 손잡이를 평가하기 위해 사용되었다. 비데오 분석에 의한 사용성 평가의 조작패널의 문제점을 찾아내기 위해 사용되었다. 마지막으로 한국인 인체측정 데이터에 근거한 냉장고의 적정 설계치수 결정 기준을 설정하였다. 이러한 연구결과들은 향후 냉장고 디자인 개발에 참조 될 수 있을 것이다.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권2호
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• pp.89-96
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• 2020

In this study, we developed a finite element model for the built-in bottom-freezer type refrigerator and then used the structural analysis method to analyze and evaluate the deflection of the doors. We tested the validity of the developed analytical model by measuring the deflection of the hinge when loads were applied to the upper and lower hinges of the refrigerating compartment and compared these with the analysis results. The comparison of the vertical displacement of the measured result and the analysis result showed an error ratio of up to 12.8%, which indicates that the analytical model is consistent. Using the analytical model composed of the cabinet, hinges and doors, we performed analyses for two cases: both doors closed, and the refrigerating door open. Since the maximum vertical displacement of the refrigerating compartment door (R-door) with the food load is smaller than the gap between the lower surface of the R-door and the upper surface of the freezer compartment door (F-door), it is judged that the R-door and the F-door do not contact when the doors are opened or closed. In addition, the analysis result showed that the difference between the vertical displacement at the hinge on the opposite side and the hinge side of the R-door is favorably smaller than the management criterion of the refrigerator manufacturer.