항공기 부품, 터빈형 임펠라나 브레이드, 자동차나 가전제품용의 대형금형류의 정밀가공과 생산성 향상에는 5축의 NC가공이 기존 3축의 NC 가공보다 많은 이점을 갖고 있다. 제1차 선도기술개발사업을 통해 C 형의 5축머시닝센터를 성공적으로 개발한 실적을 바탕으로 제2차 선도기술개발사업을 통해 작업이송거리 12,000*3,500*1,500(X*Y*Z), 위치정밀도 $\pm0.005mm/M$, 주축동력 30/45Kw의 대형, 강력, 정밀형의 문형5축머시닝센터 개불을 목표로 추진하고 있다.
석유화학, 비철금속공단, 조선 및 기계공단 등과 같은 대형 산업단지를 가진 울산지역의 대기오염은 타 지역에 비하여 꽤 높은 것으로 보고되고 있다. 또한 울산지역은 인구가 백만이 넘는 대형도시이고, 사람과 각종 공단 생산제품을 수송하기 위한 교통밀도도 꽤 높으므로 많은 양의 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds : VOCs)이 배출되고 있다. 흔히 VOC는 대류권 오존 농도의 전구체로서 역할을 하여 대류권 오존농도 감소를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. (중략)
화석연료의 고갈로 인하여 친환경 자동차에 대한 연구와 상용화가 급속도로 진행되면서 점점 대형 차종으로 그 범위가 넓어지고 있다. 대형 차종에 적용되는 전기동력 시스템의 MCU(Motor Control Unit), GCU(Generator Control Unit), DC/DC 컨버터 등과 같은 전장품도 그 용량이 커지면서 상용화를 위해 효율적인 측면도 많이 부각되지만 스위칭 소자, 변압기, 초크, 다이오드 등에서 동작으로 인해 열이 발생하고 제품의 구조상 밀폐된 공간에 장착이 되기 때문에 발열로 인한 동작의 신뢰성과 제품의 내구성에 큰 영향을 미치게 된다. 그중 가장 발열이 심한 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등과 같은 스위칭 소자에서 발생하는 열을 효과적으로 냉각시키기 위해 수냉구조가 필수적이며 동일한 조건의 수압, 유량에 보다 높은 방열특성을 가지기 위해 냉각구조에 대한 해석이 제품을 개발 전에 선행되어야 한다. 본 논문에서는 유로의 냉각핀 형상과 유로 구조에 따라 방열특성이 어떠한 차이가 있는지 시뮬레이션 프로그램을 통하여 비교하고, 모사발열체를 이용한 방열부의 냉각 성능 시험과 다이나모 환경의 최대 출력 시험을 통하여 방열 특성을 확인하였다.
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.
가끔 대형 마켓이나, 각종 아이디어 상품을 파는 가게에 들어가 보면‘어, 이런 제품도 다 있네!’하며 놀란 적이 한두 번씩은 있을 것이다. 특히 전자제품이나, 생활용품 코너에 가 보면 참으로 상상을 초월하는 제품들을 볼 수 있다. ‘그래 생활하면서 이런 거 하나 쯤 있었으면 좋겠다’라고 생각한 제품이 곧 진열대에 버젓이 진열돼 있는 것이다. 그런데 사실 전력산업 분야에서는 번뜩이는 아이디어 제품이 그리 많지는 않다. 산업 특성상 그럴 수밖에 없다. 그러나 전력과 IT분야가 만나면서 전력산업 분야에도 새로운 움직임이 나타나고 있다. 특히 기후변화협약이 발효되면서 환경 분야에서의 신기술 개발을 위한 노력이 한층 가열되고 있는 실정이다. 일반인들은 별 거 아니라고 여길 수도 있지만, 관련업계에서 있어 국가의 사활을 걸고 밤낮을 가리지 않고 연구개발에 매달리고 있다. 그리고 잘 찾아보면 우리가 전혀 생각지도 못한 기술들을 개발하고 있음을 알 수 있다. 비록 전자나 생활용품처럼 다양하고 화려하지는 않지만, 그 중요성은 타 어느 분야에 비해도 뒤지지 않을 것이다. 아니 오히려 국내 산업의 발전을 위해 가장 중요한 부분이라고 생각된다. 전력산업 분야에서 찾아본 첨단 및 이색 기술 개발 현황들을 소개해 본다.
과거 대형컴퓨터와 중형컴퓨터에서만 가능하던 유한요소법을 이용한 CAE기술들이 마이크로컴퓨 터의 발달에 따라 개인용 컴퓨터에서도 가능하게 되었다. 여기서는 사출제품 설계 및 금형설계에 있어 필수적인 설계도구로 사용되는 CAE프로그램중 구조 해석용 프로그램인 Micro-STANS와 사출공정 해석용 프로그램인 C-FLOW가 마이크로컴퓨터 상에서 이용 가능함을 설명하였다. 이러 한 CAE 소프트웨어들은 비용과 노력이 많이 소모되는 시제품제작이 없이도 사출공정에 대한 정 보와 제품강도에 대한 정보를 얻을 수 있게 함으로써 초기설계단계에서 제품의 설계평가가 가능 하게 하였다. 보다 높은 생산성, 보다 낳은 설계 납기단축, 비용절감을 도모해야 하는 사출제품 설계자들에게 초기단계에서 제품의 설계 및 가공에 대한 문제점을 미리 파악할 수 있게 함으로써 대단히 강력한 설계 도구로 이용될 수 있을 것이다.
국토교통부는 R&D 사업인 '분산공유형 건설연구인프라구축사업(2004년~2009년, 6종)'과 '국토교통기술실험인프라 2단계 구축사업(2013년~2019년, 6종)'을 통해 첨단 연구시설·장비를 전국에 분산 구축하여 실험시설이 부족한 중소기업·대학 등이 공동활용할 수 있도록 총 12종의 건설분야 대형실험시설을 구축하였다. 국토교통 R&D 성과(기술·제품)의 품질 및 신뢰성 확보를 통해 개발기술의 상용화 촉진을 위해서는 이러한 국토교통 대형실험시설·장비를 활용한 표준화된 성능평가 시험기반(표준실험절차, 단체표준 등)을 구축하여 연구인프라의 공동활용을 촉진하고 기술개발 성공률 제고와 함께 건설분야 시험인증 산업을 육성할 필요가 있다. 국토교통 대형실험시설을 활용하여 건설분야 기술·제품에 대한 성능평가 기반의 실험절차를 표준화함으로써 성능평가 결과의 신뢰성 확보 및 기술시험서비스 역량 제고를 위한 '건설분야 기술·제품의 검증을 위한 성능기반 표준실험절차 개발(연구기간: '17.06~'22.06, 연구비: 총99억원, 주관기관: 국토교통연구인프라운영원)' 과제가 성공적으로 수행 완료되었다. 이 과제를 통해 총 53개의 표준실험절차서와 20개의 단체표준이 제정되었다. 이어서, 2단계 대형실험시설 준공완료에 따라 '건설분야 성능기반 표준시험절차 개발 사업(연구기간: '21.04~'25.12, 연구비: 총143.8억원)이 수행되고 있다. 현재, 국토교통연구인프라운영원은 이 사업 내 국제융합수리(주관기관: 한국농어촌공사 농어촌연구원), 극한성능(주관기관: 서울대학교) 및 기상환경재현(주관기관: 한국건설기술연구원) 표준실험절차 개발 과제에 공동기관으로 참여하여 단체표준 개발업무를 담당하고 있다. 본 논문에서는 단체표준 소개 및 현황에 대해 설명하고, 1단계 표준실험절차 개발과제를 통해 정립되었고 현재 2단계 표준실험절차 개발과제에도 적용되고 있는 시험관련 단체표준(안) 개발 프로세스에 대해 기술하고자 한다. 개발된 단체표준은 건설관련 실험·시험시설을 보유한 기관(대학, 공공기관, 산업체 연구소 등)의 성능검증 시험, 신기술 및 신제품 인증 표준절차에 활용가능하며, 시방서와 설계기준에 KS표준과 같이 시험 및 검사방법에 있어 참조표준으로도 활용 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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