• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.596-599
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• 2004

The robotic $CO_2$ welding is a manufacturing process to produce high quality joints for metal and it could provide a capability of full automation to enhance productivity. Despite the widespread use in the various manufacturing industries, the full automation of the robotic $CO_2$ welding has not yet been achieved partly because the mathematical model for the process parameters of a given welding task is not fully understood and quantified. Several mathematical models to control welding quality, productivity, microstructure and weld properties in arc welding processes have been studied. However, it is not an easy task to apply them to the various practical situations because the relationship between the process parameters and the bead geometry is non-linear and also they are usually dependent on the specific experimental results. Practically, it is difficult, but important to know how to establish a mathematical model that can predict the result of the actual welding process and how to select the optimum welding condition under a certain constraint. In this research, an attempt has been made to develop an intelligent algorithm to predict the weld geometry (top-bead width, top-bead height, back-bead width and back-bead height) as a function of key process parameters in the robotic $CO_2$welding. To achieve this above objective, Taguchi method was employed using five different process parameters (tip gap, gas flow rate, welding speed, arc current, welding voltage) as a guide for optimization of process parameters.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.209-214
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• 2012

본 논문은 항만폐기물 수거에 및 관리에 자동인식 시스템인 RFID를 활용하기 위한 선행연구로써, 최근 급속히 늘고 있는 구리와 아연합금의 양식용 철제 가두리에 대하여 RFID를 부착하는 효율적인 방안을 제시하고자 한다. 이는 재활용률 향상과 환경오염 예방을 위하여 꼭 해결이 필요한 과제인데, 철제 가두리는 사용 환경 특성으로 인하여 수분이 함유된 철제 어구(fishing equipment)인 바, 금속 혹은 고무, 유리 등과 같은 물질에 RFID 태그를 부착할 때 발생하는 RFID 인식률과 관련된 중요한 기술적 난제인 RFID에너지의 반사와 흡수 현상을 극복할 수 있는 실용적 방안이 강구되어야 한다. 최근 스티로폼(Styrofoam)이나 합성수지 등을 이용하여 금속에 부착할 수 있는 900MHz 대역의 금속태그가 개발되어 보급되고 있으나, 이 또한 일반 태그에 비하면 가격이 상대적으로 고가인 현실적인 문제점이 있다. 본 연구에서는 전형적 금속형 어구인 철제 가두리를 대상으로 RFID 인식률 향상을 위한 스치로폼 패드(styrofoam pad) 활용 방안을 제시하고, 아울러 안테나 각도 등의 리더기 활용 최적조건 등을 실험을 통하여 살펴본다. 실험계획 및 분석은 다구찌(Taguchi)기법을 적용하였고, Minitab S/W를 활용하였다. 실험결과로써, 스티로폼 패드의 두께는 두꺼울수록 좋으며, 태그의 부착위치는 모서리(edge)부분, 리더기 각도는 $0^{\circ}$(정면)가 인식률이 가장 좋은 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권5호
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• pp.589-599
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• 2013

강건최적설계의 개념은 다구찌 법에 근간을 두고 있다. 특히, 목적함수의 강건성 지수들은 설계변수나 파라미터의 변동에 둔감하고 보수적인 설계를 추구한다. 그 목적을 달성하기 위해 다양한 강건성 지수들이 소개되고 있다. 소개된 다양한 지수와 방법은 나름의 목적과 의미를 지니고 있다. 하지만, 다구찌 법에서 의미하는 강건설계의 의미를 목적함수의 강건성 지수로 반영하여 최적설계 문제로 확장하는 것에는 한계점이 발생할 수 있다. 본 논문의 목적은 기존 강건성 지수 연구들의 특징과 한계점을 파악하고 강건최적설계 연구의 고찰을 수행하는데 있다. 목적함수의 강건성 지수들의 특징을 확인하기 위해 결정론적 최적해와 강건해의 구분이 명확한 수학적 예제를 사용하여 평가를 수행하고 분석하였다. 더불어, 고찰을 토대로 강건최적설계에서의 강건성에 대한 새로운 관점과 상한함수를 사용한 목적함수의 강건성 지수를 제시하였다.

• Composites Research
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• 제30권1호
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• pp.35-40
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• 2017

본 연구에서는 천연섬유 복합재료의 홀 가공 인자를 최적화 하기 위하여, 진공 인퓨전 성형공정을 이용하여 천연섬유 복합재료를 제조하였으며 보강재로는 아마섬유를 사용하였다. 그 후 가공에 적합한 드릴을 설계하고, 선정된 가공조건에 따라 홀 가공을 수행하였다. 실험횟수를 최소화하기 위하여 다구찌 실험계획법을 사용하였으며, 홀 가공 후 가공면내 거칠기를 측정하고 거칠기비 분석을 통하여 그 결과를 비교하였다. 실험결과 천연섬유 복합재료의 가공 시 절삭저항을 분산할 수 있는 새로운 드릴을 설계하였다. 이 드릴을 사용할 경우 가공중의 절삭저항이 분산되었으며, 표면거칠기가 최소화된 천연섬유 복합재료를 얻을 수 있었다. 또한 홀 가공에 적합한 최적의 드릴 회전속도 및 이송속도를 선정하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권6호
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• pp.761-768
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• 1999

This paper is studied to find the optimum condition of double-inlet Sirocco fan installed in an indoor PAC for low noise operation by the Taguchi method. The goal of this study is to obtain the best combination of each control factor which results in a desired flowrate of Sirocco fan with minimum variability. In this study, the parameter design of the Taguchi method is adopted for robust design by the dynamic characteristic analysis using orthogonal arrays and S/N ratios. The flowrate measurements are conducted by using a multiple-nozzle-type fan tester according to the orthogonal array L9($3^4$). The results of this study can be summarized as follows ; (i) The optimum condition of control factor is a set of where A is an inner to outer diameter ratio($D_1/D_2$), B is a width to outer diameter ratio($L/D_2$), C is a blade attachment angle(${\theta}$) and D is a number of blade(Z), (ii) The flowrate under the optimum condition satisfies the equation $y=0.0384{\cdot}M$ where M is a signal factor, namely number of revolution. The flowrate performance improves about 7.3% more largely as compared with the current condition, which results in about 35RPM reduction of number of revolution for the target flowrate $18.5m^3/min$, and (iii) The sensitivity analysis shows that the major factors in contribution to flowrate performance are A, B, and D ; the percentage contributions of each control factor are 44.01%(Z), 26.77%($D_1/D_2$) and 20.42%($L/D_2$).

• 한국기계가공학회지
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• 제20권8호
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• pp.93-98
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• 2021

The complex effects of the machining parameters make it is difficult to control and predict surface roughness. The theoretical surface roughness observed during mechanical machining with a round tool is determined by the tool radius and pitch. However, it was revealed that other parameters, such as the depth of cut and cutting speed, also affect surface roughness. This study adapted the Taguchi method, which can analyze the effects of cutting parameters quantitatively with an efficient number of experiments, to optimize the parameters for better surface roughness. Experiments were designed based on an orthogonal array, and the quantitative effects on the surface roughness were analyzed using the S/N ratio. The surface roughness was affected by all parameters, especially the tool radius. The optimum cutting parameter values obtained in this study showed better surface roughness than the other combinations of the parameters.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권6호
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• pp.216-225
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• 2023

본 연구에서는 냉간 헤딩 공정에서 성형하중과 펀치 금형의 마모 감소를 통한 펀치 수명 증대를 위해 헤딩용 펀치 형상 최적설계를 수행하였다. 기존 생산에 사용되는 냉간 헤딩 펀치와 성형공정에 대한 유한요소해석 시뮬레이션을 통해 성형하중과 유동 특성 분석, 펀치금형에 집중되는 유효응력 및 마모량에 대하여 분석하였으며, 이를 통해 금형 마모와 밀접한 주요 설계인자를 확인하였다. 펀치금형의 최적설계 변수로서는 펀치 금형 포인트각(Point angle), 에지 반경값(Corner radius), 펀치소재재종(die material type), 마찰계수(friction coefficient) 등의 4가지 변수를 대상으로 4인자 3수준 인자 및 변수 수준을 설정하고, 성형해석 시뮬레이션과 다구찌법을 활용하여 설계인자별 영향도를 분석하여 최적의 최적설계 인자를 결정하였다. 본 연구를 통해 얻어진 최적설계변수를 적용하여 냉간 헤딩용 펀치 최적설계 시뮬레이션 결과, 각 펀치에 발생하는 최대유효응력은 최대 8.9 % 감소 효과를, 최대 펀치 마모 깊이는 37 % 감소 효과를, 성형하중은 평균 20% 수준 의 감소효과를 얻을 수 있었다. 현재, 소성 성형제품군이 적용되는 자동차, 건설 플랜트사에서 요구되는 고품질에 대응하면서도 적정 제조원가 절감을 위한 성형성 개선을 위한 성형공정개발 및 금형설계의 최적화가 지속적으로 필요하며, 향후 연구 결과를 현업에 적용하여 제품 성형성 개선 및 금형수명 증대 관리를 위한 기술자료로 활용하고자 한다.

• 한국품질경영학회:학술대회논문집
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• 한국품질경영학회 1998년도 The 12th Asia Quality Management Symposium* Total Quality Management for Restoring Competitiveness
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• pp.647-658
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• 1998

다구찌 기법으로 더 알려진 품질공학은 아직도 우리 나라 현장에선 어려운 것으로 인식되어 잘 사용되지 않고 있다. 일본에서는 품질공학을 다방면에 적용하고 있다. 제공공정이나 화학공정에 사용되는 것은 당연하나, 양복 디자이너, 의사의 진단에도 적용한 것이 보고되고 있다. 품질공학을 고정된 기법으로 보는 것이 아니라, 모든 현실의 문제를 해결하는 방법으로 적용을 넓혀가고, 새로운 연구를 거듭하고 있다. 그럼에도 불구하고, 일본 JUSE나, 전문가들은 품질공학 확산을 위해 다방면으로 노력하고 있다. 현재 일본에선 품질공학을 ISO화하자는 주장이 있다. 의무적으로 모든 공장에 적용 시키자는 것이다. 일본 전문가들은 일본 기업 운영 시스템이 경직되었음을 경고하면서, 일본의 경영자 층과 관리자 층이 환경변화에 적응하지 못하고, 구태의연한 모습을 많이 지적한다. 기술자들도 수동적이고, 새로운 시도를 하지 않는 무사안일 주의가 팽배했음도 지적하고 있다. 구미의 엔지니어들은 좋은 기법이라면, 스스로 먼저 공부하여 적용하는 데 비하여, 한국이나 일본에서는 좋은 기법의 활용도 경영층의 이해가 선행되야 한다. 경영층이 품질공학을 이해하지 못하면 도리어 품질공학 도입을 반대하게 된다. 경영층을 이해 시키는 방법으론, 현재의 상태가 위기임을 강조하고, 새로운 방법으로 품질공학을 소개한다. 그 다음 품질공학의 사례를 들어 확신을 심어주는 것이 한 방법이다.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권8호
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• pp.104-111
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• 2009

In this paper, the gear design program is presented. The profile of gears is created using classical mathematic formulations. In each gear, a kinematic joint is applied and one can define the 20 contact condition between gear pairs. Initial and boundary conditions such as force, torque, velocity, acceleration, etc. can be set. Thus, it is possible to analyze dynamic characteristics of gear pairs such as reaction moment and the variation of angular velocity. In order to find the optimal profile of gear pairs, two optimization methods based on design of experiments are inserted in the program; One is the Taguchi method and the other is the response surface analysis method. To verify the program, the rack & pinion gear is created and analyzed. Simulation results show that the developed program is useful and result data is reliable.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.533-536
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• 2011

기어는 중요한 핵심 기계요소 중 하나로서 기계적 물성이 강화된 엔지니어링 플라스틱의 개발과 제품의 성능 향상 및 소형화, 경량화, 저소음화 등의 소비자 요구를 만족시키기 위한 노력에 편승하여 정밀도가 높은 플라스틱 기어에 대한 생산 요구가 증대되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 시력 측정 장치인 자동굴절검사기용 디스크 기어에 대하여 변형을 최소화하기 위한 성형조건 최적화를 수행하였다. 사출 공정의 주요 공정변수를 사출온도, 충진시간과 보압압력, 금형온도로 정하고 다구치 방법에 의해 성형 해석으로 예측된 변형량을 분석한 결과 사출온도와 보압압력이 원판형 기어의 Z방향 변형에 가장 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.