• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.503-506
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• 2008

본 연구에서는 하이드로포밍 공정을 적용한 엔진크레들 제품에 대해 최종 제품의 강도를 평가하고자 하였다. 먼저 적용 판재인 370과 440 소재에 대해 인장시험을 수행하여 소재의 경도와 강도의 상관관계를 분석하여 경도와 강도의 변환식을 도출하였다. 그런 다음 예비굽힘, 예비성형, 최종성형된 제품의 각 공정에 따른 유효변형률을 측정하고 같은 위치에서의 경도를 측정하였다. 측정된 경도는 앞서 도출한 경도와 강도의 변환식에 대입하여 각 공정을 마친 제품의 강도를 예측하고 결국 하이드로포밍된 엔진 크레들 제품의 유효변형률에 따른 강도를 예측식을 실험으로 도출하였다. 그 결과 예비굽힘, 예비성형, 최종성형을 마친 엔진 크레들 제품에 대해 유효변형률이 $24{\sim}72%$로 변하였고 이때 HF370의 경우에는 유동응력값이 $375{\sim}500MPa$로 증가하여 원소재에 비해 성형 후 $25{\sim}66%$의 강도증가량을 보였고, HF440의 경우에는 $470{\sim}565MPa$로 증가하여, 원소재에 비해 $17{\sim}41%$로 강도가 증가하는 것으로 나타났다. 그리고 이와 같은 변화값을 이용하여 유효변형률과 강도의 상관관계를 도출하였다.

• 기계와재료
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• 제23권3호
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• pp.96-113
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• 2011

녹색기술 및 친환경 공정의 필요성이 급증함에 따라 재료이용률 향상을 지향하는 차세대 압출공정의 대두가 필요하게 됨에 따라 유압 CNC(Servo) 제어를 이용한 가변단면 압출기술을 개발하게 되었다. 이러한 가변단면 압출(Varied section extrusion, VSE)기술은 공정 중에 압출구를 빠져 나가는 소재의 단면 형상을 변화시켜 재료이용률을 향상을 도모하였으며, 후가공 공정의 생략도 가능하여 국내 압출업체의 생산원가 절감 및 글로벌 기술경쟁력 확보에 큰 도움을 줄 수 있을 것이다. 아직은 소수의 선진국에서 시도한바 있으나 양산품 적용에는 생산원가 및 생산속도, 상품성 등에 문제가 있어 자동차 부품 적용에 한계를 보이고 있는 기술이다. 따라서 본 연구팀이 가변단면 압출용 금형을 포함한 최적의 압출공정 및 양산성 문제의 해결점을 거의 확보하고 있는 단계로 세계를 선도하는 리딩기술(Leading technology)을 보유하게 됨으로써 국가의 기술경쟁력 향상에 중요한 역할을 수행할 수 있을 것이다. 본 연구의 내용을 요약하여 정리해 보면 첫째로는 CNC 제어 가변단면 압출공정에 대하여 자세하게 소개하고 특징 및 장 단점을 설명하였으며, 자동차 부품군에로의 적용에 많은 이점들을 갖고 있음을 설명하였다. 두 번째로는 가변단면 압출을 위한 이동 금형(Moving die)부품을 갖는 구조의 압출금형에 관하여 기존의 압출금형과 비교하여 설명하였으며, 가변단면 압출용 금형의 구조 및 메커니즘의 최적화를 이루고자 하였다. 세 번째로는 가변단면 압출공정을 실현하기 위한 CNC 제어 압출시스템에 대하여 간략히 설명하였다. 네 번째로는 자동차 부품 적용을 위한 정밀 압출공정으로서 가변단면 압출공정에 대하여 유한요소해석을 통하여 가변단면 압출공정 변수 및 금형 변수 등에 대한 엄격한 검토를 선행적으로 수행하여 양산성 확보를 위한 정보들을 분석 정리하였다. 끝으로는 세 가지 단면형태를 갖는 가변단면 압출제 시제품에 대하여 CNC 제어 가변 단면 압출공정의 상용화 가능성을 확인 적용성 검토를 완료하였다. CNC 제어 가변단면 압출기술은 압출공정에 있어서 많은 경험과 기술적 검토가 선행되어져야 하는 고부가가치 성형공정으로써 재료 이용률을 획기적으로 향상시킬 수 있는 압출공법으로 향후 자동차 부품 뿐만아니라 다양한 알루미늄 제품군에 적용이 가능하다고 판단된다.

• 기계저널
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• 제29권2호
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• pp.184-198
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• 1989

가공공정에 관한 여군 및 개발의 목적은 결함없는 부품을 경제적으로 최적의 방법으로 생산하 는데 있다. 최적가공조건은 부품에 부여된 요구사항에 따라 달라지나 그 조건을 예측함은 가 공공정 전반에 관한 깊은 이해를 요한다. 최적화 측면에서 볼 때 소성가공이나 고분자재료, 복 합재료, 금속 및 세라믹 분말 등의 신소재 성형가공 등에 있어서의 공정 설계와 제어는 주어진 가공조건하에서 가공중의 재료의 상태를 정확하게 해석하는 데서 출발한다. 유한요소법을 사 용한 공정의 시뮬레이션이 현대적 성형가공 기술에 있어서 중요한 위치를 차지하고 있는 이유는 바로 여기에 기인한다. 이 글에서는 소성가공 공정을 요약하고 공정 설계에 유한요소법을 적 용하는 방법을 몇 가지 공정의 예를 들어 설명하였다. 각각의 예에 있어서는 개발의 동기와 핵심, 그리고 최근의 연구동향을 언급하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권7호
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• pp.946-950
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• 2009

본 연구는 압출성형 공정을 통한 인삼 시료의 성분 변화를 측정하기 위하여 일반성분 및 항산화활성을 측정하였다. 수분함량을 20%로 고정시키고, 배럴온도는 100, $140^{\ciirc}C$로 변화시켜 압출성형백삼을 제조하였다. 백삼, 홍삼, 압출성형백삼의 일반성분 실험에서는 압출성형 공정을 통한 성분의 증가를 확인할 수 없었다. 항산화활성 측정 결과 산성다당체 함량은 홍삼이 62.94 mg/mL로 높게 측정되었고 총 폴리페놀함량과 DPPH 측정에서는 $140^{\circ}C$ 압출성형백삼이 각각 14.99 mg/g, 80.21%로 높게 측정되어 압출성형 공정을 통한 항산화 물질의 증가를 확인할 수 있었다. $140^{\circ}C$ 압출성형백삼의 조성 분석을 위하여 BuOH 분획을 실시한 결과 총페놀성 화합물과 산성다당체 측정 결과가 각각 27.2 mg/g, 217.6 mg/mL로 측정되었으며 HPLC를 통해 알아본 사포닌 조성은 $140^{\circ}C$ 압출성형백삼에서 모든 성분의 증가를 확인할 수 있었고 특히 홍삼의 특유성분인 Rg3s, Rg3r의 증가로 압출성형 공정을 통한 백삼의 홍삼화 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.377-384
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• 2004

지구환경 문제가 대두되면서 자동차 경량화를 위한 재료의 고강도화는 필수적인데, 재료의 고강도화는 성형성의 감소를 야기한다. 이러한 문제점은 가공방법으로 해결할 수 있는데, 그 대표적인 것이 프레스 경화(Press Hardening)공정이다. 프레스 경화 공법이란 성형성이 좋은 고온$(900^{\circ}C)$에서 성형하면서 성형 중 프레스에서 고강도를 부설하는 공법이다. 프레스 경화 공정은 스웨덴의 SSAB자회사인 프라냐에서 1973년에 개발된 공법으로 초기에는 높은 경도가 필요한 산업용 설비 (톱 등)에 적용되다가 1990년대부터 Bumper와 Door Impact Beam등의 자동차 부품으로 개발을 하여 적용되기 시작하였으며, 현재 그 적용 영역을 보다 넓혀나가고 있는 상태이다. 본 발표에서는 프레스 경화 공정의 대표 부품인 범퍼 임펙트을 개발하기 위해 관련한 성능해석을 수행하였다. 수행한 결과에 의하면 기존 소재 대비하여 $30\%$이상 경량화가 가능함을 알수 있었다.

• 유변학
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• 제9권3호
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• pp.103-110
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• 1997

고분자 복합재료 제조방법의 하나인 수지이동성형의 충전공정을 모사하기 위한 수 치모사 코드를 개발하였다. 수지이동성형의 충정공정문제를 수학적 공식으로 표현하기 위하 여 비등방성 다공질체를 통과하는 유동에 대한 이론을 사용하였다. 과도상태로 진행하는 자 유표면의 동적 충전거동을 묘사하기 위하여 수치격자 생성을 포괄하는 경계적합 좌표계의 계산기법을 적용하였다. 이와 아울러 불규칙적인 구저와 다중으로 연결된 금형면의 충전모 사에 저합한 복합격자의 개념을 도입하였다. 복합격자들 간의 가상의 경계에 대해서는 검사 체적 기법을 이용하여 물질보존을 만족시켜 주었다. 임의의 금형 두께와 투과도를 가지는 다수의 금형면이 결합된 두 개의 입구를 지닌 금형을 대상으로 하여 몇가지 예를 시험해 보 았다. 수치모사의결과 복합격자의 개념을 도입한 수치모사 코드는 수지이동성형의 복잡한 충전공정을 보다 정교하게 모사하는데 응용될수 있음을 보여주었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권3호
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• pp.380-385
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• 2016

압출성형공정과 효소처리가 신령버섯 추출물의 ${\beta}$-glucan 함량에 미치는 영향을 조사하였다. 스크루 회전속도 250 rpm, 원료 사입량 100 g/min, 사출구 3 mm 원형으로 고정하였으며, 수분 함량 20, 30%, 배럴 온도 130, $140^{\circ}C$로 조절하여 압출성형 신령버섯을 제조하였다. 수분 함량 20%, 배럴 온도 $130^{\circ}C$의 압출성형공정을 통한 신령버섯 추출혼합물은 ${\beta}$-glucan 함량이 16.91 mg/g으로 다른 공정들보다 증가하였다. 수분 함량 20%, 배럴 온도 $130^{\circ}C$의 압출성형 공정과 Rohament CL로 처리한 추출물의 ${\beta}$-glucan 함량은 같은 압출성형공정의 Viscozyme L 처리 추출물 17.35 mg/g과 Plantase TL 처리 추출물 17.51 mg/g보다 18.32 mg/g으로 가장 많이 증가하였다. 결론적으로 압출성형공정과 Rohament CL 처리한 추출물의 ${\beta}$-glucan 함량이 18.32 mg/g으로 압출성형공정과 효소처리를 하지 않은 대조구의 14.45 mg/g보다 약 26.7% 정도 증가함을 나타내었다. 이는 신령버섯 추출 시에 압출성형공정과 효소처리가 ${\beta}$-glucan 함량을 대조구에 비해 증가시킬 수 있다고 판단되었다.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2003년도 하계학술연구발표회 및 한.일 공동심포지엄
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• pp.34-35
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• 2003

고에너지적 Nd-Fe-B계 소결자석 제조를 위한 펄스자장 성형시, 금형 및 다양한 성형조건이 자석의 이방화율 향상에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 일반적으로 butterfly, disk or coin 형태의 자석을 제조하는 방법으로는, 종축자장성형법(Axial Die Press, ADP)을 이용하여 최종제품의 near-net shape으로 성형 및 소결하는 방법과, 횡축자장성형법(Transverse Die Press, TDP)을 이용하여 blick or cylinder 형태로 제조한 후 여러 단계의 가공공정을 거쳐 최종제품으로 제조하는 방법이 적용되고 있다. 그러나, ADP의 경우 분말의 자장정렬 후 성형단계에서 성형밀도가 증가함에 따라 배향의 틀어짐 현상이 증가하므로 이방화율 향상의 한계가 있어 (BH)$_{MAX}$+iHc=54 이상의 자석은 제조되기 어렵고, TDP의 경우 고이방화 자석의 제조가 가능하나 복잡한 형상의 제품을 직접 성형할 수 없어 성형/소결 후 복잡한 가공공정을 거쳐야 하므로 재료의 손실뿐만 아니라 고가의 가공비용이 소요되므로 경제적인 문제점을 갖게 된다. 반면에, 펄스자장 종축성형방법(PDP)은 3T~5T의 펄스자장을 이용하여 분말의 정렬 및 성형을 동시에 수행함으로써 TDP보다 향상된 배향율이 얻어질 수 있으며, ADP으로만 실현 가능한 복잡한 형성의 자석을 near-net shape으로 제조가 가능한 잇점이 있다.다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.168-171
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• 2003

본 연구에서는 일반사출과 MmSH방식 두 가지의 사출성형공정을 이용하여 나노패턴 구조물을 제작하였다. 성형품에 나타난 나노패턴의 전사성은 MmS방식을 이용한 PC 성형품에서 가장 우수했다. 일반사출공정에서 HIPS로 제작된 성형품은 나노패턴의 전사가 잘 형성되었고, PC의 경우 전사가 잘 이루어지지 않았다 연구 결과 수지의 유동성이 좋고, 금형표면 온도가 높을수록 나노패턴의 전사성은 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.58-58
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• 2004

현재 금속 성형공정에 대한 해석법으로 강소성 유한요소법이 널리 이용되고 있다. 강소성 유한요소법에서는 주어진 시간에서 속도장을 얻고 가공물 형상을 시간증분 만큼 갱신하는 과정을 반복하여 비정상상태 금속성형공정의 해석한다. 일반적인 강소성 유한요소법은 형상갱신(Geometry update) 과정에서 오일러법(Euler method)을 이용한다. 오일러법에서는 시간증분의 크기가 해의 정밀도에 중요한 인자이다. 충분히 정밀한 해를 얻기 위해, 작은 시간증분을 이용하여 비정상상태 금속성형공정을 해석함으로써 해석시간이 많이 걸리는 단점이 있으며 형상갱신에 따른 가공물 체적손실(Volume loss)이 발생한다.(중략)