• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
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• pp.67-67
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• 2003

자동차, 항공기, 산업기계, 운반기계, 철도차량, 공작기계 등 거의 모든 산업부문에서 사용되는 베벨기어의 냉간단조 공정 및 금형 설계를 위한 해석을 수행하였다. 소성가공에 의해 생산된 베벨기어는 기계적 성질이 우수하여 동력 전달장치의 수명연장 및 신뢰성, 소형화 등을 달성할 수 있으며 생산 원가 절감의 효과가 크기 때문에 냉간 단조의 공정설계는 매우 중요하다. 베벨기어의 단조에 대한 상계해석 결과는 금형 설계 시 프레스에 필요한 단조하중을 예측할 수 있으므로 프레스의 최적성형과 안전한 금형 설계를 도모할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 베벨기어의 냉간 단조시의 내부 동적 가용속도 장을 제시하였고 단조하중, 금속유동 등을 계산하였다. 또한 강소성 유한요소해석을 동시에 수행하여 제시한 동적 가용속도장의 적절성을 비교 검토하였다. 본 연구의 결과는 베벨기어의 적절한 냉간 단조 성형공정 및 공정설계를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.380-388
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• 2016

본 논문에서는 판형 열교환기 등에 널리 이용되고 있는 순 티타늄 판재의 프레스 성형성을 평가하기 위해 인장실험을 수행하였고 인장실험결과를 가장 잘 피팅할 수 있는 가공경화 모델을 제안하였다. 또한 항복곡면의 도출을 위해 단축변형, 평면변형, 순수전단변형 등 다양한 변형모드 하에서의 인장실험을 실시하였다. 이 제안된 모델을 Hora의 수정된 최대하중조건식에 적용하여 프레스 성형성을 평가하기 위해서 널리 사용되고 있는 성형한계선을 예측하였고 그 결과를 장출성형실험에서 구한 성형한계선과 비교하였다. 도출한 항복곡면을 잘 묘사하기 위한 이방성 항복조건식과 본 연구에서 제안된 가공경화 모델은 순 티타늄 판재의 프레스 성형성의 척도인 성형한계선을 잘 예측함을 알 수 있었다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.114-120
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• 2008

This study is to compare and analyze the material flow, deformation characteristics, and forming load of flange by means of similitude experimental method of model material using plasticine. In order to find optimal forming conditions, prototype experiments were designed to investigate forming characteristics of general-purpose flange under various working conditions. As a result of prototype experiments, billet thickness and gap-height ratio was found to be the most influential experimental parameter in flange forming. Forming loads from prototype experiments were compared to the results of finite element analysis after conducting estimation of forming loads of real material. Results of prototype experiments based on model material techniques are expected to be used as a basic data of die design f3r the development of products and process.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2001년도 춘계학술대회 발표논문집
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• pp.241-244
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• 2001

스냅핏은 일종의 결속장치로서 흔히 플라스틱 부품들을 서로 체결하는데 이용되는데, 다른 결속장치에 비해 간편하고 생산품의 조립단가를 줄일 수 있고, 또한 분리력은 큰 반면에 결합력은 작게 만들 수 있는 장점을 가지고 있어 널리 사용된다. 스냅핏의 설계는 재료에 따른 물성(property) 및 구조적 강성(stiffness)이 설계 초기단계에서 고려되어야 하고, 또한 사출성형공정에서 스냅핏의 성형성도 예측되어야 한다. 그러나 스냅핏의 형상, 치수, 위치 등을 적절히 설계합성(synthesis)하고 적절한 재료를 선택하는 작업은 공정에 관한 종합적인 지식을 지원해 주는 합리적인 설계도구가 제공되지 못했던 이유로 사출 전문가의 오랜 기간 축적된 경험과 지식에만 전적으로 의존하여 왔다. 본 연구에서는 기존의 전문가에 의존해온 스냅핏 설계방법을 개선하기 위해 사출성형에 의해 제한되어지는 지식을 규칙베이스화하고 재료의 물성과 스냅핏의 형상 및 치수에 파라 스냅핏이 갖는 결합력, 분리력, 변형하중 및 허용언더컷 등을 출력하는 지적 설계 프로그램을 제안하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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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.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.53-64
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• 2014

이 연구에서는, 균질한 재성형 점토를 이용한 실내시험을 통해 정규압밀 영역에서의 하중재하기간이 점성토의 압축 및 장기압밀 특성에 미치는 영향을 명확히 하고자 하였다. 또한 각 하중재하기간에 따른 현장에서의 유효상재하중에 해당하는 초기압밀하중을 변화시킨 장기압밀 시험을 수행하여 표준압밀시험시의 하중단계별 재하방법과 하중재하기간의 증가에 따른 압축곡선의 특성을 비교/분석하여 하중재하기간에 따라 최종침하량을 예측하는 방법을 제안하고자 하였다. 연구 결과 하중재하기간에 따른 점성토의 압축특성은 초기압밀하중을 가한 후 하중재하기간이 증가할수록 주어진 단계에서의 압밀후반부의 2차압밀의 증가로 선행압밀하중이 약간씩 감소하는 경향을 나타내었다. 그와 동시에 2차압밀이 유사과압밀 현상 및 점토골격의 안정화를 유발하여 정규압밀영역에서의 압축지수에 미치는 영향은 미미했으며 과압밀영역에서는 유사과압밀 현상으로 재압축지수의 증가를 유발하는 것으로 나타났다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.18-22
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• 1993

본 논문은 H-형상 단면의 측대칭 부품에대하여 컴퓨터에 의한 열간단조 공정설계 및 금형설계 시스템을 개발하고 슬래브 해석법을 이용한 단조 시뮬레이션 프로그램을 통하여 단조하중을 예측하고자 한다. 이 시 스템을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램의 입력사항은 축대칭 H-형상 단조품 단면의 기하학적 형상, 소재비 도는 단조비, 마찰조건, 램속도, 다조온도, 소재 및 다이 재료명 등이다. 시스템의 실행 후 얻은 결과들은 실제 산업 현장의 요구에 맞추어 빌렛 형상, 예비 성형체, 그리고 최종다이 및 예비성형 다이가 도면화 되 어 출력된다. 수행된 출력결과가 사용자의 요구와 일치하지 않을 경우 입력사항을 변경하여 재 설계할 수 있도록 되어 있다. 그리고 본 시스템은 크게 세개의 모듈 즉, 공정설계 모듈, 시뮬레이션 모듈 등으로 구성되어 있고 각각의 모듈은 독립적으로 또는 통합하여 수행된다.

• Composites Research
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• 제19권4호
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• pp.15-22
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• 2006

구조물 설계에 복합재료-금속 접착제 결합 조인트의 개발 및 사용을 제한하는 가장 큰 요인은 접착 조인트의 하중지지 능력 예측을 위한 접착 계면의 강도 평가 방법의 부재이다. 본 연구에서는 복합재료-탄소강의 접착 강도를 계면 모서리에서의 응력강도계수와 파괴 인성 값으로 평가하였다. 구체적으로 동시 경화 성형법으로 제작된 복합재료-탄소강 양면 겹치기 접착조인트의 하중지지 능력을 파괴 역학적 분석 방법을 통하여 결정하였다. 이종재료 계면 모서리 첨단의 응력 특이성과 그 지수를 제시하고 최종적으로 응력강도계수와 실험을 통한 계면의 파괴인성 값을 획득하였다. 서로 다른 접합 길이를 갖는 조인트의 하중지지 능력 비교를 통하여 양면 겹치기 접착 조인트의 파괴 인성치와 혼합 모드에서의 균열 진전 기준을 $K_1-K_{11}$ 평면 내에 도시하였다.

• 오토저널
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• 제18권6호
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• pp.23-32
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• 1996

차량에서 엔진은 가장 큰 질량 집중체(concentrated mass)이다. 만약 엔진이 적절하게 구속되지 않거나 절연되어 있지 않으면, 차체에 진동을 일으키는 원인이 된다. 엔진은 다양한 진동 교란을 받는데 엔진 마운트는 이러한 모든 것들을 고립시키는 역할을 해야 하며, 엔진은 정적인 장착 하중에 대한 지지와 전후, 좌우 및 수직 방향의 운동에 대해 적절한 강성을 가져야 한다. 또한 정숙성을 향상시키기 위해서는 엔진 마운트의 재료인 고무의 강성계수를 낮추는 것이 필요한데 이는 일반적으로 내구성의 저하를 가져온다. 따라서 개발과정에서 강성계수를 낮추는 변경을 하면 부품의 내구성을 보정함에 따르는 재평가 또한 필요하게 된다. 엔진 마운트에 쓰이는 고무부품의 해석은 엔진 마운트 시스템에 대한 진동 해석 및 내구수명의 예측과 병행해야 하며, 진동해석으로부터 얻은 하중 지지 능력 등의 모든 요구 특성을 만족하기 위해서는 고무 재료의 특성에 대한 지식, 엔진 마운트의 장착 위치에 대한 결정 능력과 함께 주어진 조건에 대한 형상의 최적 설계 능력 등이 요구된다. 본 연구에서는 기본적인 형상을 파라미터화하여 엔진 마운트의 형상을 최적화 하는 절차를 제안하였다. 현재 승용차에 널리 사용되고 있는 부시형(bush type) 엔진마운트를 적용 모델로 선택하였으며, 엔진 마운트의 기본적인 형상을 몇개의 파라미터를 사용하여 정의하고 설계 사양으로 주어지는 강성값과 각 파라미터들의 조합으로 구성되는 형상이 갖는 강성값의 차이가 최소가 되도록 파라미터 값들을 최적화하였다. 최적화된 파라미터 값들로 구성되는 형상을 내구 성능, 성형성등을 고려하여 최종 형상으로 결정한다. 내구성능의 예측은 금속부품의 내구수명 예측에 널리 이용되고 있는 방법이 방진 고무부품의 경우에도 적용 가능한지를 검토하고, 방진 고무부품에도 일반적으로 적용될수 있는 내구수명 예측방안의 개발 가능성을 타진해 보았다. 본 연구의 목표는 시제품을 제작하기 이전에 설계된 부품에 대한 스프링 상수 및 내구특성을 체계적으로 규명하여 제품 시험의 횟수를 줄이고, 보다 정밀한 제품을 제작할 수 있도록 하기 위한 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.21-27
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• 2012

동토를 대상으로 건설되는 지반구조물과 방사능 폐기물 처리장의 점토벽체의 성능을 결정하기 위해서는 정확한 세립토의 열전도계수 산정이 중요하다. 그러나 세립토의 경우 시료 성형과정에서의 교란, 포화상태 유지, 그리고 측정 장치의 장기발열로 인해 함수비 구배 발생과 같은 기존 열전도계수 측정 장비의 문제점으로 인해 열전도계수 측정에 오차가 발생한다. 본 연구에서는 압밀장비를 개조하여 열전도계수 측정용 니들프로브를 삽입한 상태에서 압밀시험을 활용하여 하중조건과 건조밀도의 변화에 따른 열전도계수를 연속적으로 측정하였다. 또한 실내실험 결과를 토대로 흙입자 구성성분의 열전도계수를 고려한 예측 모델의 신뢰성을 분석하였다.