• 제목/요약/키워드: 대형요소

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LCD 로봇 주요 프레임에 대한 설계 최적화 및 용접부 수명평가 (Design Optimization and Endurance Assessment of Weld Area for LCD Robot Frame)

  • 한성욱;강윤식;김태현;김상현
    • 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.

볼트의 크기 및 판두께의 차이에 따른 고장력볼트 이음부의 역학적 거동에 관한 연구 (Mechanical Behavior of High-tension Bolted Joints with Varying Bolt Size and Plate Thickness)

  • 이승용;최준혁;김성훈;박철우
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권1A호
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    • pp.67-74
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    • 2006
  • 장대교량 건설의 증가와 강교량의 합리화 추세에 따라 최근 후판 강재의 사용이 늘어가고 있다. 후판 부재의 현장이음에서는 M30 고장력볼트와 같은 대형볼트의 사용이 불가피하나 현재 국내 시방기준에는 대형볼트의 사용에 대한 규정이 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 대형볼트인 M30 고장력볼트의 사용성을 검토할 목적으로 볼트의 크기와 부재의 판두께를 변수로 하여 릴렉세이션과 미끄러짐 거동을 시험적으로 분석하였다. 또한, 유한요소해석을 통하여 판두께의 차이에 따른 내부압축응력을 분석하였으며, 이를 볼트축과 볼트구멍 내벽에 부착한 변형률게이지로부터 얻어진 응력분포와 비교하였다. 그 결과 M30 고장력볼트를 사용한 경우에도 릴렉세이션은 10%를 초과하지 않았으며, 미끄러짐 계수도 시방기준을 초과하는 충분한 내력을 확보하는 것으로 나타나 사용상에 문제가 없는 것으로 판단된다.

Krylov 부공간 모델차수축소법을 이용한 주파수응답함수의 직접 설계민감도 해석 (Direct Design Sensitivity Analysis of Frequency Response Function Using Krylov Subspace Based Model Order Reduction)

  • 한정삼
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.153-163
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    • 2010
  • Krylov 부공간 모델차수축소법은 초기 유한요소모델과 축소모델의 전달함수의 계수인 모멘트를 일치시키는 방법을 이용하는 축소기법으로 이미 대형 유한요소모델의 주파수응답함수의 효율적인 계산에 많이 사용되고 있는 방법 중의 하나이다. 본 논문에서는 Krylov 부공간 축소기법을 이용한 관심 주파수영역에 대한 주파수응답 해석과 이를 통하여 계산된 주파수응답의 여러 가지 설계변수에 대한 설계민감도 해석 방법을 제안하였다. 일반적으로 기계시스템의 주파수응답을 고려한 최적설계를 위해서는 설계변수에 대한 관심 주파수영역에서의 주파수응답 및 그의 민감도 정보가 요구되므로, 고려하는 유한요소모델이 대형일 경우에는 관심 주파수영역에서의 반복적인 해석으로 인한 계산비용의 문제가 심각하게 대두된다. 본 논문에서는 축소모델을 이용하여 주파수응답과 주파수응답의 설계민감도 해석을 수행하여 계산의 효율성을 극대화하였다. 계산상 시스템행렬의 민감도 계산에는 시간측면과 구현의 용이성 측면에서 장점이 있는 준해석적 방법을 이용하였다. 수치 예제를 통하여 축소기법을 이용한 주파수응답의 설계민감도 해석 결과를 초기 유한요소모델의 민감도 결과와 비교하여 우수한 정확성 및 효율성을 확인하였다. 본 논문에서 제안된 방법을 주파수응답을 고려하는 최적설계에 이용하는 경우, 결과의 정확성 및 계산비용 측면에서 매우 효과적인 방법이 될 수 있을 것으로 판단된다.

암반강도 및 압입깊이에 따른 디스크커터의 최적간격 산정을 위한 개별요소법 기반 수치해석 연구 (A numerical study on the optimum spacing of disc cutters considering rock strength and penetration depth using discrete element method)

  • 이상연;송기일;정주환
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.383-399
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    • 2020
  • 디스크커터의 간격을 최적화하는 것은 TBM 커터헤드의 설계의 핵심요소로, TBM의 굴진성능을 좌우한다. 실대형 선형절삭시험은 디스크커터의 간격 산정을 위해 가장 신뢰성 및 정확도가 높은 시험으로 알려져 있으나 실대형 실험을 위해 경제적 및 시간적 비용이 소요되는 단점이 있다. 본 연구에서는 개별요소법 기반의 수치해석 연구를 통해 암반의 일축압축강도 및 압입깊이에 따른 비에너지-S/P비 간의 경향성을 분석하였고, 17인치 디스크커터의 최적 간격을 도출하였다. 수치해석모델의 적정성을 검토하기 위하여 디스크커터에 작용되는 회전력을 CSM 모델과 비교·검토하였다. 선형절삭시험에 대한 수치해석 결과, 디스크커터에 작용되는 회전력은 CSM 모델의 이론식으로부터 도출한 회전력과 유사한 것으로 분석되었다. 5가지(50 MPa, 70 MPa, 100 MPa, 150 MPa, 200 MPa)의 일축압축강도에 대한 수치해석 결과, 암반강도가 증가할수록 디스크커터의 최적간격의 범위는 감소하는 경향을 보였으며 80~100 mm범위에서 최소 비에너지를 보이는 것으로 확인되었다. 이는, 기존에 보고된 디스크커터의 최적 간격과 일치되는 경향으로써, 본 연구를 통해 산정된 디스크커터 간격을 밑받침한다.

대형소매업체와 중소납품업체들 간 삼자 협력 네트워크에 의한 신제품개발: 대·중·소 동반성장 사례 (A Three-Way Collaborative NPD Network between a Large Retailer and Small and Medium-Sized Suppliers: A Case of Win-Win Growth)

  • 전종근;임수연;김주영
    • 기업가정신과 벤처연구
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    • 제19권2호
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    • pp.37-52
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    • 2016
  • 신제품 개발 과정에서 성공적인 혁신을 창출하기 위해서는 외부 파트너와의 원활한 협력관계 뿐만 아니라 부서 간 장벽을 허무는 노력도 요구된다. 이 연구는 대중소 기업간 신제품 개발 협력과정에서 혁신창출의 성공요인들이 어떻게 작용하는지 분석하였다. 대형 소매업체와 두 개의 중소협력사들의 협력관계 구축을 통한 신제품 개발 과정에 대한 사례 분석을 실시한 결과 적어도 단기적으로는 중소협력사들이 매우 큰 성장율을 달성하였음을 발견하였다. 기업 간 협력을 통한 혁신의 성공요소들 가운데, 대기업의 관계 특정적 투자가 중소협력업체의 참여 동기에 결정적 영향을 미쳤음을 발견하였다. 또한 두 개의 중소협력사들이 직접 상호작용하는 이른바 '폐쇄적' 네트워크를 구축하여 신제품 개발에 필요한 지식을 창출함으로써 짧은 시간에 고품질의 상품개발에 성공할 수 있었다. 식품산업에서 소매업체와 공급업체간 협력에 의한 신제품 개발에 관한 기존 연구들이 커뮤니케이션 문제를 야기하는 상호 입장 차이를 성패결정의 핵심요소 중 하나로 보았으나 본 연구에서는 대기업과 중소기업간 협력의 경우 대형 소매업체의 주도적 역할이 오히려 핵심적 기능을 한 것으로 나타났다.

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한.중항로 개방에 따른 국적선사의 대응전략 연구 (A Study on the Strategies of Korean-Liner Shipping Companies for Coping with the Opening of a Shipping Route between China and Korea)

  • 이충배;배창호;양재훈
    • 한국항만경제학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.289-315
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    • 2008
  • 중국의 급속한 경제성장은 한국 시장에 다양한 기회요소 및 위협요소를 제공하고 있으며 이는 해운시장도 예외가 아니다. 한국과 중국은 2009년 전면적인 항로 개방이 예정되어 있다. 한 중항로 개방은 신규항로의 개설과 양국선사의 참여로 인해 과당경쟁을 야기할 수 있다. 특히 중국 선사들의 참여증가로 인한 화물 집하 경쟁과 운임 경쟁이 매우 치열할 것으로 전망되며 장기적으로 운임면에서 우위를 차지하고 있는 중국선사에게 시장을 잠식당할 우려가 존재한다. 뿐만 아니라, 중국선사들의 선대 대형화, 글로벌 컨테이너선사들의 역내시장유입 등은 한 중 일 3국간 항로를 단일 시장화 할 수 있으며 이 경우 선사간 운임덤핑 등, 불공정 거래 행위로 인한 동 항로의 시장질서가 교란될 수 있다. 본 논문은 한 중 항로의 개방에 따른 다양한 문제점에 대한 한국국적선사들의 대응방안 및 전략을 제시하는데 목적이 있다. 본 논문에서는 한 중항로 개방에 따른 향후 전망과 각 선사들의 영업전략, 실무자들의 대정부 정책 건의 등을 파악하기 위해 동 항로에 취항 중인 국적정기선사, 카페리사, 전문물류기업, 해운물류전문신문사 등을 대상으로 심층면담을 실시하였다. 연구 결과, 중소형 선사간 M&A를 통한 선사와 선박의 대형화, 국적선사간 전략적 제휴를 통한 선복의 대형화 및 공동 운항, 일관서비스 체제 구축 및 화주 밀착형서비스의 제공, 항로의 다변화, 각 항로별 민간 협의체간의 긴밀한 협력 체제, 시장질서 안정화를 위한 협의체의 구성 및 활성화, 근해선사간 근해항로 통합 운영 및 전용터미널의 확보 및 경쟁력 제고, 선사간 M&A시 정부의 특별지원 등이 요구되고 있다는 것을 파악할 수 있었다. 한 중항로는 우리나라 해운업 발전에 필수적인 전략 항로이다. 따라서 중장기적인 활성화 방안이 지속적으로 제시되어야 할 것이다.

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부분구조진동형 합성방법에 의한 대형구조계의 진동해석 (Vibration Analysis of Large Structures by the Component-Mode Synthesis)

  • 김병현;정태영;김극천
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.116-126
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    • 1993
  • 대형구조계의 진동해석에 효율적인 방법으로 알려진 부분구조 진동형 합성방법을 방법론적 관점에서 분류하면 부분구조계간의 연결부 경계조건을 어떻게 가정하는가에 따라 구속모드방법, 불구속 모드방법 및 혼합방법으로 대별할 수 있다. 이 방법들 중에서 불구속 모드방법이 보다 효율적이고 또 특정 부분구조의 실험결과 이용이 용이한 장점이 있으나 정확도가 떨어진다는 단점이 있다. 본 연구에서는 대형 구조계의 진동해석에 효율적이면서 정확도 높은 결과를 얻을 수 있는 불구속 모드방법을 정식화하였다. 불구속 모드방법의 정확도 향상 방안으로서 모드합성시 배제된 고차진동형의 영향을 잉여강성과 더불어 잉여관성 효과도 고려하여 보상하였고, 또 주파수이동기법을 도입하므로써 주관심 주파수 부근에서 더욱 정확도가 높은 결과를 얻을 수 있도록 함과 동시에 부분구조계가 semi-definite system일 경우 특이매트릭스를 처리해야 하는 문제점도 해결하였다. 상기방법의 정확도 및 계산효율성은 선체 2차원 단순화 모델을 포함한 일련의 유한요소모델에 대해 검증되었다. 상기방법에 의한 계산결과는 정확도에 있어서 진동형 합성에 이용된 부분구조계의 최고차 진동수 이하에서는 전체계를 직접 유한요소해석한 경우와 대등하고, 구속모드방법보다 효율적이면서 정확도가 더 높은 결과를 얻을 수 있음이 확인되었다.

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건설현장의 위험요소 사례연구를 통한 위험저감 방안의 고찰 -토공사, 기초공사, 철근콘크리트공사를 대상으로- (Plans for Reducing Risk through a Case Study of Risk Factors at a Construction Site -Focused on Earth work, Foundation Work, Reinforced Concrete Construction-)

  • 김진호
    • 한국건축시공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.83-93
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    • 2010
  • 건설프로젝트가 점차 복잡화, 대형화 되어감에 따라 건설공사에서의 위험요소와 불확실성이 증가하고 있으며, 프로젝트 수행과정에서 발생하는 불확실한 요인을 사전에 파악하여 대응하는 것은 프로젝트의 승패를 좌우할 수 있다. 따라서 본 연구의 목적은 토공사, 기초공사, 철근콘크리트 공사에서의 제약조건과 위험요소를 파악함과 동시에 시공 계획수립의 실태를 분석함으로써 위험을 저감할 수 있는 방안을 제시하는 것이다. 이러한 연구목적을 달성하기 위해 위험분류체계에 관한 기존연구를 고찰하였으며, 건설현장에 근무하는 기사를 대상으로 인터뷰조사를 실시하여 안전 관리의 문제점을 구체화하기 위해 실증적인 현장사례연구를 수행하였다. 주요 연구내용은 건설현장의 특수상황 및 주요 공법의 적용실태, 제약조건과 위험요소의 인과관계이며, 위험을 저감하기 위한 중점관리 방안을 제시하였다.

재난현장 상황평가 고려요소(MORT-TAC)에 관한 연구 (A Study on the Elements(MORT-TAC) of Situation Assessment at Disaster Sites)

  • 김성근;이영재
    • 디지털융복합연구
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    • 제15권1호
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    • pp.117-127
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    • 2017
  • 평소에 잘 훈련된 요원도 재난현장에 도착하면 일순간 공황에 빠져서 상황평가를 잘못하여 단순한 사고가 대형재난으로 발전하기도 한다. 특히 오늘날 재난발생 시 현장지휘관은 국민의 알권리와 언론의 집중적인 관심으로 인하여 재난현장이 실시간대에 미디어를 통하여 생중계되는 관계로 비전문적인 재난현장 관계관들은 설 땅이 없게 되었다. 따라서 재난현장 관계관들이 전문성있고 필수 고려사항을 누락함 없이 재난현장 상황평가를 실시할 수 있는 역량은 그 어느 때보다 요구된다. 그러나 재난현장 상황평가 고려요소는 그 필요성에도 불구하고, 관련 연구가 미흡한 실정이다. 이런 점을 감안하여 본 논문은 군사 분야에서 전투현장 상황평가 시 활용하고 있는 METT-TC(Mission, Enemy, Troops, Terrain and weather, Time available, and Civilian considerations)를 준용하여, 일반 재난현장에서 효과적인 상황평가 고려요소로 MORT-TAC(Mission, Object, Resources available, Terrain and weather, Time available, Ability, and Civilian considerations)를 제안하기 위함이다. 또한 MORT-TAC 각 요소별 세부 하위요소를 델파이 조사기법을 활용하여 재난현장 상황평가 표준모델을 제시하였는데 재난관계관들의 많은 활용을 기대해 본다.

외경이 큰 환형 부품의 다중형상 열간 링 롤링 공정의 개발 (Development of the hot ring rolling processes for multilayered ring parts with a large outer diameter)

  • 김경률;김영석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.952-962
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    • 2015
  • 열간 링 롤링 공법은 열간단조 후의 잠열을 이용하기 때문에 가공 부하가 적고 최종 환형제품에 가까운 제품을 제조하는 장점이 있다. 본 연구에서는 열간 링 롤링 공법에 의한 대형 직경의 환형 부품의 다중형상 링 제조를 목표로 AFDEX2D 및 AFDEX3D/HEXA/RING 시뮬레이터(simulator)를 이용하여 열간 단조공정부터 링 롤링 공정까지 연계된 공정을 유한요소 해석하였다. 또한 링 롤링공정의 유한요소해석 시간을 줄이기 위해 소성변형이 일어나고 있는 영역에서만 요소망을 조밀하게 재구성하는 이중요소 시스템을 적용하였다. 이 유한요소해석 결과를 바탕으로 실제 공정을 설계하고 실험하여 개발된 제품이 품질 규격을 만족하는지를 확인하였다. 또한 링 롤링 실험 완성품을 통하여 부품의 품질수준 및 공정능력을 평가하였다. 그 결과, 개발된 환형 부품은 40%의 투입재료 감소과 최종 제품의 원소재 회수율이 24% 증가하였다. 또한 링 롤링 제품은 내, 외경의 진원도가 0.5mm로 우수하였으며 공정능력 분석결과 외경 Cpk 1.49, 내경 Cpk 0.85를 확보하여 환형 부품의 다중 형상 열간 링 롤링 공정의 최적화를 실현하였다.