• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.350-355
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• 2005

소형 PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell)는 전기를 만들기 위해서 고순도의 수소를 필요로 한다. 각각의 마이크로 성형된 금속박판(스테인레스 스틸, 알루미늄)을 진공 브레이징법으로 접합하여 수소공급용 소형 개질기를 제작하였다. 마이크로 채널의 내부는 졸-겔법(스테인레스 스틸)과 양극산화법(알루미늄)으로 촉매를 지지하기 위한 다공성 $Al_2O_3$ 층을 형성시켰다. 스테인레스 스틸 박판은 에칭과 브레이징에 유리하였으나, 표면산화층 코팅을 균일하게 하여 안정적인 촉매반응을 유도하기 위한 균일한 표면 산화층 형성이 힘들었다. 반면 알루미늄 박판은 표면 산화층 형성이 상대적으로 용이했으며, 촉매를 상하지 않는 낮은 온도에서의 적층이 가능했다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권8호
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• pp.933-940
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• 2011

주름구조를 가지는 박판구조물은 비행기, 자동차, 전자제품 등의 다양한 용도의 열교환기로 사용된다. 이러한 주름구조를 가지는 박판구조물의 경우 대량생산을 위하여 박판소성가공 공정으로 제작하게 되는데 꺾임 각을 가지는 주름구조를 형성하는 것은 매우 어렵다. 이 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 정확한 주름구조를 형성하기 위하여 일정한 압력을 박판의 전면에 효과적으로 미칠 수 있도록 새로운 고무성형공정을 제안한다. 본 연구에서 제안한 공정을 검증하기 위하여 우선 유한요소해석을 통해 고무성형공정 변수를 최적화하였다. 그리고 최적화한 고무성형공정을 이용하여 꺾임구조와 미세주름 구조를 가지는 박판을 제작함으로써 본 연구에서 제안한 공정이 목표로 하는 박판의 성형에 효과적인 공정임을 검증하였다.

• 기계저널
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• 제32권7호
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• pp.632-640
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• 1992

1985년 경에는 미국이 박판성형을 위한 FEM프로그램 개발의 중심이었으나 1990년에는 미국보다 유럽이 활발하다. 특히 독일과 프랑스가consortium을 바탕으로 연구회를 형성하여 체계적인 연 구를 시작하였고, 상당한 고가의 상업용 박판성형 해석 프로그램과 프레스금형 설계기술의 후 진을 예상한 때문인지 최근에 일본에서도 많은 산업체의 도움으로 종합 연구가 이루어지고 있다. 프레스 금형설계 기술을 혁신시키는 것을 목표로 하는 박판성형 공정 시뮬레이션 FEM 프로그램 개발은 종합적이고 넓은 분야의 협력을 필요로 하기 때문에 연구에 그룹화가 필연적이다. 현재 까지의 상태로는 완전한 3차원 FEM 성형해석은 이루어지고 있지 않으나, 3차원 성형해석을 위한 문제점, 특히 마찰문제, 공구와 재료의 접촉문제, 성형시의 불안정 현상의 해석에 대한 연구가 왕성하게 진행되어 수년 내에 실용화의 수준에 도달할 수 있을 것이다. 또한 과거 10여 년 전 부터 미국에서 개발한 것을 토대로 일본이나 유럽에서 여러 기업체가 포함된 consortium (예 : BRITE/EURAM Project, VW Project) 형태의 연구가 진행되어 매우 고가이지만 실용적인 3차원 박판성형 시뮬레이션 소프트웨어가 나오리라 예상된다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 1호
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• pp.235-238
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• 1998

파이프의 양 끝단에 심한 온도구배가 형성될 때 음향이 발생한다는 사실은 이미 알려진 사실이다. 본 연구는 열구동식 열음향냉동기를 구현하기 위해서 1단계로 열원에 의한 음향발생을 달성하고자 했다. 이를 위해 1/4 파장의 열음향 발생장치를 설계 및 제작하여 실험에 사용하였다. 열음향 발생기는 직경 3cm, 길이 16cm의 공명관에 가열부, 박판집적체, 고온부 및 저온부의 열교환기로 구성되며 발생음의 기본주파수는 520Hz로 설계하였다. 고온부를 38$0^{\circ}C$로 가열한 결과 열음향발생기의 개구부로부터 1m 떨어진 곳에서 최초 음압측정값이 약 112dB, 음향출력으로 약 1와트에 해당하는 값을 얻었다. 박판집적체에 급격한 온도구배가 형성되면서 주변의 기체가 자발적인 진동을 하여 형성된 음향동력중 일부는 공명관 벽에 흡수되고 일부는 열교환기에서 점성에 의해 소산된다. 따라서 실제로 음향으로 변하는 부분은 이들을 감한 부분인데 실험결과 약 53%의 음향 생성효율을 달성했으며 이는 스위프트 등이 얻었던 결과보다 우수하다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.449-449
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• 2013

최근 반도체 소자의 집적회로는 점점 복잡해지고 있는 반면, 소자의 크기는 작아지고 있으며 그로 인해 패드의 크기가 작아지고 패드사이의 간격 또한 협소해지고 있다. 따라서 웨이퍼 단계에서 제조된 집적회로의 불량여부를 판단하기위한 검사 장비인 프로브카드(Probe Card)의 높은 집적도가 요구되고 있다. 하지만 기존의 MEMS 공법으로 제작되는 프로브 빔은 복잡한 제조 공정과 높은 생산비용, 낮은 집적도의 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 간단한 제조 공정과 낮은 생산비용, 높은 집적도를 가지는 프로브 빔을 개발하기 위하여 절연절단 방식으로 BeCu (Beryllium-Copper) 프로브 빔을 제작하였다. 낮은 소비 전력으로 우수한 프로브 빔 어레이를 제작하기 위해서 가장 고려해야할 대상은 프로브 빔의 재료와 구조(형상)이다. 절연전단 방식으로 프로브 빔을 형성할 때 요구되는 Fusing current는 프로브 빔의 구조(형상)에 크게 영향을 받는다. 낮은 Fusing current는 소비 전력을 줄여주고, 절연절단으로 형성되는 프로브 빔의 단면(끝)을 날카롭게 하여 프로브 빔과 집적회로의 패드 간의 접촉 저항을 감소시킨다. 프로브 빔의 제작은 BeCu 박판을 빔 형태로 식각하여 제작하였으며, 실리콘 비아 홀(Via hole) 구조의 기판위에 정렬하여 soldering 공정을 통해 실리콘 기판과 BeCu 박판을 접합시켰다. 접합된 프로브 빔의 끝부분을 들어 올린 상태로 전류를 인가하여 stress free 상태로 만들어 내부 응력을 제거하였으며, BeCu 박판에 fusing current를 인가하여 BeCu 박판 프레임으로부터 제거를 하였다. 제작된 프로브 빔의 길이는 1.7 mm, 폭은 $50{\mu}m$, 두께는 $15{\mu}m$, 절단부의 단면적은 1$50{\mu}m^2$로 제작되었다. 그리고 프로브 빔의 절단부의 길이는 $50{\mu}m$ 부터 $90{\mu}m$까지 $10{\mu}m$ 증가시켜 제작되었다. 이후에 절연절단 공정에 요구되는 Fusing current를 측정하였고, 절연절단 후의 절단면의 형상을 SEM (Scanning Electron Microscope)장비를 통하여 확인하였다. 절단부의 길이가 $50{\mu}m$일 때 5.98A의 fusing current를 얻었으며, 절연절단 후 절단부 상태 또한 가장 우수했다. 본 연구에서 제안된 프로브 빔 제작 방법은 프로브카드 및 테스트 소켓(Test socket) 생산에 응용이 가능하리라 기대한다.

• 전산구조공학
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• 제9권4호
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• pp.165-172
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• 1996

들보나 아치, 판재 그리고 쉘과 같은 박판구조물의 경계부근의 매우 좁은 영역에는 경계층이 존재하는데, 이 영역에서 해는 급격하게 변화하는 특이 거동을 나타낸다. 유한요소법을 이용하여 이러한 물체의 거동을 해석하는 경우, 이런 특이성을 묘사하기 위해 유한요소 체눈패턴이 대단히 중요한 역할을 한다. 이 논문은 경계층에 대한 이론적 해석과 최적의 체눈패턴을 형성하기 위한 가이드를 제시한다. 또한 이론적인 결과를 입증하는 예제도 소개하고자 한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.929-932
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• 1995

In the work, a new computerized incremental forming method having high flexibility has been developed. In the mothod, the ordinary tools are replaced by various small tools, and only the small local region of a sheet blank is incrementally by movement of these tools. Since a small tool moves over the arbitrary surface ofthe dies using a NC machine, it is possible to produce three-dimensional and non-symmetric parts directly from CAD data. Arbitrarily shaped dies are made by LOM(Laminated Object Manufacturing), which is one of the Rapid Prototyping Methods. A forming machine is designed and developed by introducing a computer to control the movement of the tools.

• 소성∙가공
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• 제11권5호
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• pp.394-404
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• 2002

The drawbead model for a three-dimensional a finite element analysis of sheet metal forming processes is developed. The mathematical models of the basic drawbeads like circular drawbead, stepped drawbead, and squared drawbaed are first derived using the bending theory, belt-pulley equation, and Coulomb friction law. Next, the experiments for finding the drawing characteristics of the drawbead are performed. Based on mathematical models and drawing test results, expert models of basic drawbeads are then developed employing a linear multiple regression method. For the expert models of combined drawbeads such as the double circular drawbead, double stepped drawbead, circular-and-stepped drawbead, etc., those of the basic drawbeads are summed. Finally, in order to verify the expert models developed, the drawing characteristics calculated by the expert models of the double circular drawbead and circular-and-stepped drawbead are compared with those obtained from the experiments. The predictions by expert models agree well with the measurements by experiments.

• Journal of Welding and Joining
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• 제12권2호
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• pp.1-10
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• 1994

노즐에서 분사되는 제트의 거동에 대해 전반적으로 고찰해보고, 실제 후판의 레이저 절단성 실험 을 통해 노즐의 영향 및 혼합가스의 절단면 질 향상효과 등을 살펴보았다. 간략히 요약하면 다음 과 같다. 아음속제트는 노즐압력을 증가함에 따라 절단압력도 증가하지만 노즐과 재료사이의 거 리를 가능한 작게 유지하여야 하는 제약이 있다. 따라서 사용중에 손상이 가기 쉽다. 이를 해결하 고자 초음속제트의 사용이 연구되고 있지만 shock의 형성으로 인해 노즐압과 절단압은 매우 비선 형적인 관계를 갖는다. 따라서 (i)고압에서도 MSD가 형성되지 않고 주기적인 압력 재상승이 나 타나도록 하거나, (ii)Laval노즐을 이용해 shock구조가 형성되지 않고 큰 절단거리를 얻도록 하는 방법이 제시되고 있다. 초음속노즐의 후판 절단 적용 가능성을 분석해 본 결과 유동 박리 현상으 로 인해 후판보다는 박판의 향상을 위해서는 적절한 조성의 혼합가스를 사용하는 것이 아주 효과 적이었으며, 보조 가수 제트를 채용해 slag제거를 효율적으로 수행 할 수 있음을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제12권1호
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• pp.10-22
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• 1998

In the present work the elastic-plastic FE formulations using dynamic explicit time integration schemes are used for numerical analysis of a large auto-body panel stamping processes. For analyses of more complex cases with larger and more refined meshes, the explicit method is more time effective than implicit method, and has no convergency problem and has the robust nature of contact and friction algorithms while implicit method is widely used because of excellent accuracy and reliability. The elastic-plastic scheme is more reliable and rigorous while the rigid-plastic scheme require small computation time. In finite element simulation of auto-body panel stamping processes, the roobustness and stability of computation are important requirements since the computation time and convergency become major points of consideration besides the solution accuracy due to the complexity of geometry conditions. The performnce of the dynamic explicit algorithms are investigated by comparing the simulation results of formaing of complicate shaped autobody parts, such as a fuel tank and a rear hinge, with the experimental results. It has been shown that the proposed dynamic explicit elastic-plastic finite element method enables an effective computation for complicated auto-body panel stamping processes.