• 대한기계학회논문집A
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• 제37권2호
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• pp.199-204
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• 2013

최근 차량 경량화를 통한 에너지 절감을 위해서 무거운 철강재료를 경금속이나 복합재료로 대체하는 연구가 많이 진행되고 있다. 이중, 폴리머 기반의 복합재료는 사출성형을 통해서 복잡한 형상의 제작이 가능하고, 유리섬유나 탄소섬유를 함께 사용하여 철강재료 수준으로 기계적 물성을 높일 수 있는 장점이 있다. 하지만 엔진의 고온과 우기에서의 높은 습도 환경은 폴리머의 기계적 물성을 낮추기 때문에 재료선택 과정에서 반드시 고려해야 한다. 본 연구에서는 사출성형을 통해 만들어진 유리섬유강화플라스틱을 엔진룸 내부 온도와 유사한 $85^{\circ}C$ 환경과 우기시의 최대 수분흡수 환경하에서의 기계적 물성변화를 인장시험을 통해 알아보았다. 그 결과, 고온환경에서 최대인장강도가 약 23% 감소를 보였고, 수분에 의해서는 약 30% 감소하였으며, 고온과 수분 모두에 대해서는 약 70% 감소를 확인하였으며 이는 재료 선정시 반드시 고려해야 할 영향으로 판단되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권7호
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• pp.719-725
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• 2014

본 연구에서는 사출성형 충전공정 중 금형의 변형을 예측하기 위하여 비뉴턴 유동, 열전달, 구조해석이 함께 고려된 수치해석 연구를 수행하였다. 정밀 사출성형 금형을 설계/제작하기 위해서는 충전공정 중에 발생하는 금형의 변형을 정확하게 예측하는 것이 중요하다. 이와 같은 금형의 국부적인 변형은 다양한 요인에 의해 발생할 수 있으나, 용융된 고분자 수지의 유동에 의한 압력이 가장 큰 원인 중의 하나로 여겨지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 2 차원 축대칭 형상의 단순 원형 디스크 제품의 금형을 모델링하고 이에 대한 수치해석을 수행하였다. 이를 바탕으로 금형 내부의 고분자 수지의 유동 특성과 금형 변형량, 온도 분포에 대한 분석을 수행하였다. 또한 다구치 방법을 기반으로 한 실험계획법을 도입하여 유동 속도, 금형 온도, 고분자 수지의 온도가 금형 변형에 미치는 영향을 파악하였다.

• Composites Research
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• 제27권6호
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• pp.254-259
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• 2014

고품질의 복합재료를 생산할 수 있는 Autoclave 공정의 단점인 긴 성형공정과 높은 생산비용을 보완하여 본 연구에서는 Autoclave 공정을 대체할 수 있는 Pressure press 공정과 장치를 개발하였다. Autoclave 공정의 가장 큰 특징이라고 할 수 있는 진공, 가압 공정을 금형 내부에 공간 설계를 통해 가능하게 하였고, 금형 내부 공기압이 소실되지 않도록 유압 press를 이용하여 가압장치를 설계하고 금형을 밀폐하였다. 가압장치에서는 가열과 냉각이 가능하게 하여 금형에 직접 온도를 전달할 수 있게 하였다. Autoclave 공정에 비해 내부 공간이 축소되어 가열 시간과 공기압 충전시간이 단축되었고 설비규모가 축소되어 초기설치비가 절감되었다. 가열방식에 따른 공정의 분석을 위해 V 자 형태의 금형을 제작하여 spring-back 현상 발생여부와 정도를 측정하고 Autoclave 공정과 비교하였으며, 복합재료 성형 시 금형의 온도를 측정하여 소재에 전달되는 각 부분의 온도를 관찰하였다. 그리고 같은 조건에서 Autoclave 공정과 Pressure press 공정으로 성형된 복합재료의 섬유 체적율을 비교하여 기계적 특성을 예측하였다.

• 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.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
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• pp.1245-1248
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• 2010

플라스틱은 가공이 용이하기 때문에 우리 생활에 널리 이용되고 있다. 과거에는 단순히 제품의 외장제로 이용되었지만 산업이 발달함에 따라 금속을 대체 할 정도로 사용 범위가 증가하고 있다. 또한 사용량이 증가함에 따라 제품의 생산량을 증가시키기 위해선 다수 캐비티의 금형 사용이 필수적으로 되었다. 다수 캐비티 사출성형에서 각 캐비티 간 제품의 품질 및 물성을 향상시키기 위해선 각 캐비티로 충전되는 수지가 균형을 이루어야 한다. 하지만 기하학적으로 균형을 갖추고 있는 러너를 설계하여도 실제 사출성형에서는 불균형 충전이 일어나게 된다. 이러한 불균형 충전은 미국의 Beaumont에 의해서 처음 규명된 뒤 충전불균형 현상을 해결하기 위해 많은 연구가 진행되었다. 본 논문에서는 다수 캐비티 사출성형에서 균형충전을 위한 러너시스템을 제안하였다. 이 러너시스템은 온도가 불균일한 수지의 흐름을 혼합함으로써 수지의 흐름을 균일하게 하여 균형충전을 이루도록 하였다. 또한 사출성형해석프로그램인 Moldflow를 이용한 유동해석을 통해 그 효과를 나타내 보았다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.463-467
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• 2002

본 논문에서는 사출 성형기 Barrel 부분에 인공지능 알고리즘을 적용하여 고장 검출 및 진단 시스템을 구성하였다. 고장 검출 및 진단을 위한 실시간 계측 시스템을 구축하였고, 계측된 데이터를 SQL-2000 Server를 사용하여 사출 성형기 Barrel의 이력 데이터베이스를 구축하였다 기존의 시스템이 단 시간의 시스템 정보를 습득하여 고장을 검출하고 진단한 것에 비해 본 연구에서는 장시간의 데이터를 습득하여 고장 검출 및 진단에 신뢰성을 높일 수있었다 고장 진단에 필요한 데이터는 실제 시스템의 운전에서 실시간으로 습득하였고, 데이터의 신뢰성을 높이기 위해 사출 성형기의 데이터와 정밀 계측기의 데이터를 Database에 저장하였다. 고장 검출 및 진단을 위하여 Fuzzy 알고리즘을 사용하여 신뢰성 있는 진단을 수행하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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• pp.68-69
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• 2011

마그네슘 판재의 온간 스프링백 거동 예측을 위한 재료 거동 모델을 고찰하였다. V-굽힘 시험에 관한 기존 문헌의 결과와 비교하여 재료 모델의 타당성을 토하였다. 스프링백 거동의 정량화를 위해 온간 S-rail 프레스금형에 의한 성형 시험을 수행하였다. 성형 시험은 다양한 온도, 속도, 성형깊이 조건에서 수행하였으며 시험 결과를 서로 비교하였다. 재료 모델을 사용하여 S-레일 성형에 따른 스프링백 예측을 위한 유한요소해석을 수행하고 그 결과를 시험 측정값과 비교하였다. 이로부터 재료 모델의 한계와 가능성을 고찰하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제39권4호
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• pp.286-293
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• 2004

경도를 달리하는 에스테르계 및 에테르계 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane: TPU)의 사출에서 금형 온도가 물리적 성질에 미치는 영향을 조사하였다. TPU의 연질부 유리전이온도는 금형 온도 변화에 따라 거의 변화하지 않았으며, 연질부와 경질부의 상분리는 금형온도의 영향을 별로 받지 않는 것으로 판단되었다. 그러나 에스테르계와 에테르계 TPU는 종류에 관계없이 공통적으로 경도가 높은 TPU들은 금형온도를 높이는 경우 결정성, 고무상 평탄 온도영역, 인장강도가 감소하였으나, 경도가 낮은 TPU들은 오히려 결정성, 고무상 평탄 온도영역, 인장강도의 증가를 보였다. TPU의 사출 성형 금형 온도에 따른 물리적 성질의 차이를 결정성 경질부의 결정화와 물리적 가교효과 차이로 해석하였다.

• Applied Microscopy
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• 제42권1호
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• pp.43-48
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• 2012

본 연구는 ceresin 왁스와 candellila 왁스 및 microcrystalline왁스를 혼합하고 액체파라핀 오일을 첨가하여 성형한 립스틱(LS-1, LS-2)과 capric/caprylic triglyceride 오일을 첨가하여 성형한 립스틱(LS-3, LS-4)을 각각 제조하여 성형 후 $5^{\circ}C$ 냉장실에 보관한 립스틱(LS-1, LS-3)과 성형 후 냉장실($5^{\circ}C$)에 18시간 방치한 후 항온기($45^{\circ}C$)에 5시간 보관한 다음 냉장실($5^{\circ}C$)에서 계속 보관한 립스틱(LS-2, LS-4) 왁스의 3차원적 구조를 주사전자현미경으로 관찰하였다. $5^{\circ}C$ 냉장실에서 보관된 LS-1과 LS-3 립스틱 왁스 구조는 오일의 종류와 관계없이 $45^{\circ}C$ 항온기에 5시간 방치한 다음 냉장실($5^{\circ}C$)에 보관한 LS-2과 LS-4 립스틱의 구조보다 깨끗한 모양을 하고 있었다. 또한, 왁스구조의 크기도 사용한 왁스의 종류와 관계없이 성형 후 보관온도가 증가함에 따라 왁스의 3차원적 구조가 변형되는 것으로 확인되었다. 본 연구결과 립스틱의 성형 후 보관온도가 증가하면 왁스구조의 크기가 증가하고 모양도 불규칙하게 변형되어 오일의 발한현상을 일으킬 수 있다.

• 산업식품공학
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• 제21권4호
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• pp.351-359
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• 2017

본 연구는 율피분말을 제빵에 효과적으로 활용하기 위한 방안으로 율피분말 및 압출성형 공정변수를 달리한 율피분말 6%를 첨가하여 반죽의 물성과 식빵의 품질특성을 조사하였다. 율피의 압출성형 공정변수는 수분함량 25%와 30%, 용융물 온도는 110, 130, $150^{\circ}C$로 조절하였다. 총 식이섬유 함량은 압출성형 율피분말에서 약간 증가하였으며, 총 폴리페놀 함량은 율피분말이 869.09 mg인데 비하여 수분함량 25%, 용융물 온도 $150^{\circ}C$에서 1,397.17 mg까지 증가하였다. 패리노그램에서, 반죽의 흡수율은 대조군과 율피분말에 비해 압출성형 공정변수 수분함량 25%와 수분함량 30%의 실험군에서 유의적인 증가를 보였다(p<0.05). 2시간 및 3시간 이후의 발효팽창력은 수분함량 25%의 용융물 온도 $150^{\circ}C$와 수분함량 30%의 용융물 온도 $150^{\circ}C$에서 대조군과 비슷한 경향을 나타내었다. 비용적은 대조군이 $3.74{\pm}0.08cc/g$으로 가장 높았으며, 율피분말에 비하여 압출성형율피분말 실험군이 높게 관측되었다(p<0.05). 1일 경과 후의 경도는 수분함량 25%의 용융물 온도 $150^{\circ}C$에서 $113.33{\pm}6.17g$으로 대조군의 $107.42{\pm}14.52g$과 비슷하였다. 이상의 결과로 수분함량 25%의 용융물 온도 $150^{\circ}C$ 및 수분함량 30%의 용융물 온도 $130^{\circ}C$에서 반죽의 물성과 식빵의 품질특성이 전반적으로 향상된 것을 알 수 있었다. 이는 부재료의 첨가에도 불구하고 압출성형 율피분말 전분의 호화 및 식이섬유소의 수분흡수력이 반죽의 물성과 식빵의 품질특성에 영향을 준 것으로 보인다.