• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 1998.06b
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• pp.19-27
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• 1998

박판금속성형공정을 통하여 컴퓨터를 이용한 계산방법으로 효율적이고 정확하게 해석할 수 있는 박판성형해석시스템인 SAIT_STAMP를 개발하였다. 또한 이를 현업문제에 적용하여 금형의 개발기간과 비용을 줄이고 성형품 품질저하 문제들을 해결하는데 이용하였다. SAIT_STAMP 는 성형해석, 성형후해석 프로그램과 전·후 처리기로 구성이 되어있다. 금형과 재료의 접촉 및 마찰을 고려한 새로운 접촉처리방법을 성형해석에 적용하여 해석속도와 해석정확도를 향상하였고 다단계성형 및 유압성형 등 박판성형에 필요한 대부분의 기능을 개발하여 적용하였다. 성형후해석은 성형해석의 결과를 토대로 스프링백해석을 수행한다. Visual C++을 사용하여 개발된 전·후 처리기는 window 95N/T 환경의 PC에서 수행된다. 개발된 프로그램을 이용하여 현업 문제에 적용 해석하였으며 상용S/W 대비 우수한 결과를 얻었다. 현재 삼성내 9개 관계사에서 설치되어 사용중이며 프로그램의 대외신뢰성확보를 위해 대학과 비경쟁업체에 프로그램을 설치하여 프로그램을 설치하여 프로그램의 시험과 성능향상을 하고 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1995.04b
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• pp.192-197
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• 1995

소재의 손실을 최소한 줄이면서 원하는 형상의 제품을 가공하는 가장 기본적인 금속 가공 방법은 금형을 이용하는 금속 성형(metal forming)이다. 본 논문에서는 준정적 금속 성형 문제 해석 에대한 외연적 시간 적분 유한 요소법의 적용성을 평가 하기 위하여 변형모드가 복잡한 박판튜브 (thin-walled tube)의 좌굴문제를 해석하여 변형과정이 이론 및 실험결과와 비교적 잘 일치하는지 살펴보기로 한다. 또한 준정적 금속 성형 문제 해석에 외연적 시간 적분 유한 요소법을 사용할 때 계산 시간을 줄이기 위하여 많이 사용되는 가압속도 조절법(loading velocity control technique) 의 타당성을 평가하기 위하여 박판 튜브와 중실 실린더(solid cylinder)의 변형 속도에 따른 변형 모드의 변화를 비교 관찰하여 기하학적 형상에따른 가압속도 조절법의 적용 가능 여부를 분석하여 보겠다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.166-166
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• 2011

연료전지 핵심 부품 가운데 하나인 분리판(Bipolar plate)는 막전극체(MEA), 기체확산층(GDL)과 함께 발생한 전류의 수집 및 전달, 반응 가스의 수송, 반응/생성물의 수송 및 제거, 반응열 제거 등을 위한 냉각수 전달 등의 다양한 역할을 담당한다. 이러한 역할을 위하여 분리판은 우수한 전기전도성, 열전도성, 화학적 안정성이 요구되어 진다. 기존의 연료전지용 분리판은 흑연계 소재 및 수지와 흑연을 혼합한 복합 흑연 재료를 통해 제조하여 요구 되어지는 물성을 만족시켜 왔으나 흑연계 분리판의 경우 강도 및 가스 밀폐성 측면에서 낮은 특성을 보이며 특히 고가의 제조 공정 비용과 낮은 양산성으로 인하여 자동차 연료전지 상용화에 수많은 해결 과제를 안고 있었다. 흑연계 분리판의 이러한 문제점을 대체하기 위한 연구로 최근 금속계 분리판의 적용 및 개발이 활발하게 진행되고 있다. 특히 금속계 분리판은 양산 제조 공정이 적용 가능하여 대량생산이 가능하며 자동차 연료전지 스택의 경량화 및 박판화가 가능하다는 장점을 가지고 있다. 그러나, 박판의 스테인리스강을 소재로 적용한 금속분리판의 양산을 위하여 반드시 선행되어야 할 연구가 바로 금형 코팅 연구이다. 일반 자동차 생산 금형을 평균 약 50만타로 예측한다면 연료전지 금속계 분리판 성형 금형의 현재 수명은 약 10만타로 추정 가능하다. 이러한 원인은 고하중의 프레스 사용과 정밀 금형으로 인한 극한 공정 조건으로 야기된 결과이며 문제 해결을 위하여 성형 금형에 PVD 코팅 적용 연구를 진행하였다. 성형 금형의 PVD 코팅 적용을 통하여 금형 교체 주기 감소를 통한 생산 원가 절감 및 이형성 개선을 통한 성형성 확보를 목표로 본 연구를 진행하였다.

• Journal of the KSME
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• v.29 no.3
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• pp.244-252
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• 1989

평면변형조건에서 성형한계를 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 방법을 개발하는 것도 중요하다. 평면변형조건에서의 성형한계를 구하는 데에는 펀치 스트레칭이 주로 이용되지만 그 외에도 여러 가지 방법들이 시도되고 있다. 평면변형조건에서 펀치스트레칭 시험을 행하여 파단이 일 어날 때까지의 펀치 행정거리를 한계 돔 높이(limiting dome height)라 하여 선진 제국에서는 박판금속의 성형성에 대한 품질관리 수단으로서 이용하고 있다. 우리나라의 박판금속의 성형 업계에서도 새로운 공정의 개발에 있어서 성형한계도와 변형측정법을 이용하므로서 시행착오를 줄이고, 한계돔 높이에 의한 품질관리기법을 이용하므로서 불량율저감 및 생산성 향상을 기할 필요가 있다 하겠다. 각종 재료에 대하여 측정한 성형한계에 관한 자료는 그 대표적인 값(예를 들면, 평면변형에서의 성형한계 값)으로서 컴퓨터에 저장하여두면 성형성에 대한 CAE에 의한 분석시에 편리하게 이용될 수 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.26 no.11
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• pp.2262-2269
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• 2002

Process optimization is carried out to determine process parameters which satisfy the given design requirement and constraint conditions in sheet metal forming processes. Sensitivity -based-approach is utilized for the optimum searching of process parameters in sheet metal forming precesses. The scheme incorporates an elasto-plastic finite element method with shell elements . Sensitivities of state variables are calculated from the direct differentiation of the governing equation for the finite element analysis. The algorithm developed is applied to design of the variablc blank holding force in deep drawing processes. Results show that determination of process parameters is well performed to control the major strain for preventing fracture by tearing or to decrease the amount of springback for improving the shape accuracy. Results demonstrate that design of process parameters with the present approach is applicable to real sheet metal forming processes.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.13 no.6
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• pp.1092-1103
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• 1989

본 논문에서는 기존의 금속성형의 유한요소해석에서 사용한 바 있는 기하적경 계조건을 직접 유한요소방정식에 대입하는 방법들을 비교검토하고 3차원박판성형에 적용하기 위하여 개선된 방법을 개발하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.21 no.12
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• pp.2055-2067
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• 1997

Values of process parameters in sheet metal forming can be estimated by various one-step inverse methods. One-step inverse methods based on deformation theory, however, cause some amount of error. The amount of error is generally increased as the deformation path becomes more complex. As a remedy, a new three dimensional multi-step inverse method is introduced for optimum design of blank shapes and strain distributions from desired final shapes. The approach extends a one-step inverse method to a multi-step inverse method in order to reduce the amount of error. The algorithm developed is applied to square cup drawing to confirm its validity by demonstrating reasonably accurate numerical results. Rapid calculation with this algorithm enables easy determination of an initial blank of sheet metal forming.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.20 no.6
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• pp.1810-1818
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• 1996

A new finite elemetn approach is introduced for direct prediction of bland shapes and strain distributions from desired final shapes in sheet metal forming. The approach deals with the geometric compatibility of finite elements, plastic deformation theory, minimization of plastic work with constraints, and a proper initial guess. The algorithm developed is applied to cylindrical cup drawing, square cup drawing, and fron fender forming to confirm its validity by demonstratin reasonable accurate numerical results of each problems. Rapid calculation with this algorithm enables easy determination of various process variables for design of sheet metal forming process.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.26 no.11
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• pp.2245-2252
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• 2002

Design sensitivity analysis scheme is proposed in an elasto -plastic finite element method with explicit time integration using a direct differentiation method. The direct differentiation is concerned with large deformation, the elasto-plastic constitutive relation, shell elements with reduced integration and the contact scheme. The design sensitivities with respect to the process parameter are calculated with the direct analytical differentiation of the governing equation. The sensitivity results obtained from the present theory are compared with that obtained by the finite difference method in a class of sheet metal forming problems such as hemi-spherical stretching and cylindrical cup deep-drawing. The result shows good agreement with the finite difference method and demonstrates that the preposed sensitivity calculation scheme is a pplicable in the complicated sheet metal forming analysis and design.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.265-268
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• 2007

플렉서블 태양전지용 연성기판재에는 플라스틱재와 금속재가 있다. 기존의 연성기판인 플라스틱의 경우 열과, 내구성, 화학약품에 약하다는 단점이 있으며, 금속기판은 높은 생산원가, 박판화의 어려움 등의 문제를 안고 있다. 상업적으로 응용되거나 연구에 활용되는 플렉서블 기판재의 단점을 보완할 수 있는 가능성을 밝혀보기 위해 전주성형법으로 합금 금속 포일을 제조하여 상용 금속 기판재의 열팽창 거동과 비교해 보았다. 본 연구에서는 플렉서블 태양전지용으로 적용되거나 연구되고 있는 금속 기판 재료인 두께 50 ${\mu}m$인 Ti, Mo, Al 포일을 선택하여 열팽창거동을 조사하였고 이를 전주성형법으로 제조한 두께 10 ${\mu}m$인 Fe-40Ni, Fe-45Ni, Fe-52Ni 합금포일의 열팽창 거동과 비교 분석하였다. 금속 및 합금 포일의 열팽창 거동은 TMA 장비를 사용하여 조사하였다.