• 대한기계학회논문집
• /
• 제9권6호
• /
• pp.777-787
• /
• 1985

본 논문에서는 스트레치 플랜징과 슈링크 플랜징에 대하여 각 공정에서의 성 형한계를 이론적으로 구하여 이를 실험과 비교검토함으로써 효과적인 성형한계예측 방 법을 개발하는데 주안점이 있다. 스트레치 플랜징의 경우는 Wang과 Wenner의 연구에 서 얻어진 결과를 이용하여 여기에 기본적인 네킹(Necking)이론을 적용하여 성형한계 를 구하도록 한다. 한편 슈링크 플랜징의 성형한계 해석을 위해서는 Wang과 Wenner 의 스트레치 플랜징에 대한 해석방법을 응용발전시켜 응력 및 변형도등을 계산하고 주 름현상해석을 위해서 Yu 및 Johnson이 도입했던 좌굴계수(Buckling Modulus)개념을 이 용하여 미소 각변위(angular displacement)동안 플랜지부에서 생기는 굽힘에너지와 소 성변형에너지를 비교하는 판별조건을 써서 슈링크 플랜징의 성형 한계를 해석하고자 한다.아울러 각 공정에서의 이론 해석결과들을 성형실험에서 얻어진 값들과 비교 검토하도록 한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 1992년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.57-62
• /
• 1992

박판 성형 공정에서는 복잡한 실제 차체판넬을 금형설계단계에서 빠르고 효율적으로 해석하기 위해 평면 변형 문제로 취급할 수 있는 많은 국부 단면들에 대해 단면 해석방법이 쓰이고 있다. 최근에 박박이론 및 굽힘 에너지가 보강된 박막 요소에 근거한 내연적 강소성 유한 요소 해석이 많이 연구되어 왔다. 본 연구에서는 박판 성형 공정의 단면 해석을 위해 외연적 강소성 유한 요소법을 사용하였고, 접촉처리는 직접적 시행착오법을 사용하였다. 또한 본 연구의 적합성을 보이기 위해 평면 변형을 가정한 실린더형 펀치 스트레칭과 트렁크 리드 대칭 단면을 해석하였다.

• 한국주조공학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.175-178
• /
• 2008

우주선, 항공기, 수송차량 등은 기능은 집적 다양화 그리고 성능의 고도와 됨에 따라 에너지 효율성을 위해 구조부재의 경량화가 중요성은 증가되고 있다. 경량화 구조부재 재료 중에는 알루미늄 합금, 세라믹, 복합재료 등이 개발되어 우주선, 항공기, 수송차량 구조부재에 적용하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 이들 중, 20세기 초 알루미늄합금이 초 경량화 구조부재로서 많이 이용되었다. 본 논문에서는 경량화 재료 중 이방성을 가지는 복합재료를 구조부재에 적용하였다. 그러나 구조부재에 적용되기 위한 이방성 복합 재료는 강한 충격 이후 취성의 특징 때문에 하중과 흡수에너지가 급속히 감소하는 단점을 가지고 있다. 그래서 이방성 복합재료의 각 층간을 완전히 접합하여 성질이 매우 우수한 부재를 제작할 수 있는 Autoclave 성형법으로 제작하였다. 이방성 복합재료 중 CFRP를 설계 메커니즘 변수에 따라 Autoclave 성형을 하고 하중과 흡수에너지가 높음 평가하기 위해 굽힘실험을 하였다.

• 기계와재료
• /
• 제25권3호
• /
• pp.16-29
• /
• 2013

현재 전세계적으로 에너지 절감과 지구환경 보호를 위한 이산화탄소 가스 배출의 저감하는 피할 수 없는 생산제조산업 분야의 높은 장벽으로 다가서고 있다. 공작 기계류의 진보는 날이 갈수록 거듭되어 다양한 기술의 융복화 등 궁극적인 첨단 고도화에 이르고 있으나, 이와 같은 문제점들을 기본적으로 안고 있는 것은 사실이다. 그 대응 방안으로는 소성 성형 방식으로의 가능한 한 대체화가 될 수 있으며, 또한 기존에는 스프링 백 등의 고연성 등으로 인하여 성형이 곤란하여 기피하던 난성형재도 보다 경량화 등의 추세에 대응하기 위하여 불가피하게 사용되기 위해서도 획기적인 소성 성형 시스템을 필요로 한다. 이와 같은 차원에서 최근에 에코 융합화를 모색하는 새로운 서보모터 구동형 프레스 시스템의 도입이 적극적으로 이뤄지고 있으나 국내의 경우에는 국산화 개발이 늦어져 고부가가치 제품에 대한 기술종속성이 우려되고 있다. 최근 한국기계연구원을 중심으로 산학연 컨소시엄 형태로 산업원천기술개발사업의 일환인 지식기반 자율제어형 초정밀 디지털 서보프레스 시스템 개발에 관한 연구가 진행중이며, 기술선도국의 보유 기술 수위를 넘은 에코/정보/지식 융합화 모델을 궁국적으로 개발하고자 한다. 본문에서는 이에 대한 현재까지의 개발 진행 내용을 정리하여 간단히 요약하여 나타내었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.223.2-223.2
• /
• 2010

용융탄산염 연료전지(MCFC)는 $650^{\circ}C$에서 작동하는 고온형 연료전지 시스템이다. 이 시스템은 천연가스 등을 개질하여 생산된 수소를 바로 전기로 생산할 수 있는 시스템으로 열효율이 높으며, 현재 대체 발전시스템으로 각광을 받고 있다. MCFC는 개질방식에 따라 내부개질 방식과 외부개질 방식이 있다. 내부개질 방식은 수소를 생산하는 개질기가 스택내부에 장착된 형식으로 천연가스를 스택내부에서 개질하여 바로 전기를 생산하는 방식이다. 이 내부개질반응에 사용되는 촉매로는 알루미나에 담지된 니켈(Ni) 계열촉매이 주로 쓰이고 있다. 또한 내부개질촉매의 형태는 작은 원주형의 촉매형태로 성형되어 사용된다. 이 성형된 촉매의 크기가 바로 내부개질 스택의 크기를 결정하는 중요한 요소이다. 그래서 촉매의 크기는 되도록이면 작게 성형하는 것이 중요하다. 그러나 촉매의 크기가 너무 작으면 촉매를 성형하는데 큰 어려움이 생기게 된다. 본 연구에서는 니켈 촉매를 공침법이 아닌 균일용액침전법을 이용하여 제조하였으며, 이 촉매를 이용하여 지름이 약 2 mm 이하로 촉매를 압출성형하는 방법을 연구하였다. 먼저 요소(urea)를 이용한 균일용액침전법으로 촉매를 제조하였다. 최적의 촉매 합성조건을 살펴보기 위해서, 반응 온도를 80, 85, 90, 95, $100^{\circ}C$로 변화 시키면서 제조된 촉매의 특성을 살펴보았다. 그리고 촉매의 적절한 니켈 양을 알아보기 위해서 니켈의 양을 30, 40, 50, 60, 70 wt%로 변화 시켰으며, 조촉매로 사용되는 MgO 양을 5, 10, 15, 20 wt%로 변화 시켜서 제조된 촉매의 특성을 살펴보았다. 물성을 비교하기 위해서, X-선 회절분석(XRD) 및 TPR, 물리화학흡착을 하였다. 그 결과 침전반응온도가 $80^{\circ}C$에서 촉매가 가장 좋은 물성을 보였으며, 우수한 개질성능을 보였다. 그리고 촉매 활성물질인 니켈의 함량은 50 wt% 정도가 가장 적절한 함량이었으며, MgO의 함량이 15 wt%일 때 가장 우수한 물성과 개질 성능을 보여주었다. 이 촉매들은 공침법으로 제조된 상용촉매와 비교하였을 때, 보다 우수한 물성과 개질성능 보였다. 그래서 이 촉매를 균일침전법을 이용하여 대량으로 제조한 다음 압출성형 방법을 이용하여 촉매를 원주형으로 제조하였다. 먼저 제조된 촉매는 별도의 분쇄작업(볼밀 혹은 제트밀)을 거치지 않아도 입자사이즈가 약 $4{\mu}m$ 수준이 나오도록 촉매 제조조건을 조절 하였다. 그리고 소량의 Methyl cellulose(MC) 바이더와 물만 사용하여 촉매를 혼합한 다음 스크류 압출기를 이용하여 촉매를 성형하였다. 이 촉매는 지름이 약 2 mm 이하로 제조할 수 있었으며, 기계적 강도는 타정기로 성형한 상용촉매보다 우수하였다. 그리고 촉매 성능 또한 상용촉매와 비교하였을 때, 우수한 성능 보였다. MCFC용 내부개질 촉매로 균일용액침전법을 사용한 촉매가 적합하다고 판단되며, 압출성형에도 적합하다고 판단되었다.

• 원자력산업
• /
• 제9권10호통권80호
• /
• pp.43-45
• /
• 1989

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
• /
• pp.115.1-115.1
• /
• 2010

수소 에너지는 인류가 당면해 있는 대체에너지와 환경문제를 해결할 수 있는 방법 중 하나이며, 전 세계적으로 수소 제조/정제 기술에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 수소 제조/정제 분야 중 분리막에 대한 연구를 진행하였다. 분리막 지지체로 는 SUS, Ceramic, Nikel 등의 소재들이 사용되고 있지만 본 연구에서는 수소취성이 강하고 제조원가가 낮으며 가공 성형하기 쉬운 Nikel을 사용하였다. 분리막 지지체는 Nikel Powder 전처리 과정을 통해 불순물을 제거하였으며, 몰드에서 가압 성형 후 기계적 강도 증가를 위해 고온에서 짧은 시간동안 소성 하였다. 분리막의 $H_2$ Flux 향상을 위한 방법으로 지지체 표면 조도 증가를 위해 polishing을 하였다. 표면 조도 특성은 polishing 조건에 따라 많은 차이점이 있기에, 다양한 조건에서 polishing한 분리막 지지체의 표면 조도를 SEM 분석을 통하여 지지체로서의 $H_2$ Flux향상에 어떠한 영향이 있는가를 알아보았다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제29권5호
• /
• pp.947-954
• /
• 1997

옥수수가루에 건조유제품을 첨가하여 탄산가스의 주입에 의해 반죽의 온도 $100^{\circ}C$ 이하에서 팽화시킨 몇 가지 제품의 물리적 성질과 기계적 에너지 투입량을 분석하였다. 첨가된 유제품은 전지분유, 유청단백질 농축물, 탈지분유, 카제인 나트륨이며, 첨가량은 옥수수가루의 무게비로 10%와 20%를 각각 첨가시켰다. 압출성형기 바렐로 주입되는 가스압력을 0.7 MPa과 1.4 MPa로 조절하여 옥수수가루를 팽화시켰다. 시스템변수인 비기계적 에너지 투입량은 지방의 함량이 높은 전지분유의 첨가량이 증가할수록 감소하였다. 또한 카제인 나트륨의 첨가에 의한 비기계적 에너지의 투입량의 감소도 적었다. 압출성형물의 밀도는 주입압력 0.7 MPa까지는 점차적으로 감소하다가 그 이상의 압력에서는 증가하였다. 가스주입압력 0.7 MPa에서 유제품의 함량이 0, 10, 20%로 증가할수록 밀도는 증가하는 경향을 보였으며, 카제인 나트륨을 첨가했을 때 밀도가 증가하는 정도가 가장 낮았다. 가스주입압력이 0.7 MPa까지 팽화율은 증가하다가 그 이상의 주입압력에서는 감소했지만, 비길이는 계속 증가하는 경향을 나타내었다. 수분흡착지수는 유제품의 첨가에 의해 감소하는 경향을 나타내었고, 반면에 수분용해지수는 증가하는 경향을 보였다. 본 압출성형시스템을 이용한 유제품을 첨가한 옥수수가루 압출성형물 제조시 최적 가스주입압력은 0.7 MPa이였으며, 전지분유의 첨가는 제한인자가 되었으나, 카제인 나트륨의 첨가에 의하여 유제품의 첨가량을 높일 수 있었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.93.1-93.1
• /
• 2012

세라믹 고온초전도체는 에너지 저장장치의 핵심소재로 사용된다. 초전도 플라이휠 에너지 저장장치(Superconductor flywheel energy storage system)는 전기 에너지를 운동 에너지로 변환하여 저장하는 친환경, 고효율 에너지 저장장치이다. 에너지를 최소화하는데 사용되는 초전도 베어링은 고온초전도체와 영구자석으로 구성된다. 베어링에는 희토류계 초전도 물질(RE-Ba-Cu-O, RE:Rare-earth elements)가 사용된다. 베어링의 효율은 영구자석의 자력크기, 초전도체의 자기부상력과 포획자력에 비례한다. 에너지 저장효율을 높이려면 고온 초전도체의 임계전류밀도(초전도체 내부에 흘릴 수 있는 전기량)를 높이고, 초전도 결정립의 크기를 키워야 한다. 결정크기를 키우는 공정으로 종자결정성장법(Seed growth process)이 사용된다. 초전도체 제조공정은 분말의 성형, incongruent melting을 포함하는 부분 용융, 액상에서의 입성장, 포정반응을 통한 초전도 결정의 성장과정을 포함한다. 본 발표에서는 초전도 에너지 저장장치의 기본 원리, 초전도 베어링의 구성, 베어링용 초전도체의 제조방법과 특성(자기부상력과 포획자력) 평가기술, 차세대 에너지 저장장치로서의 초전도 플라이휠 에너지 저장장치의 전망에 대해 요약하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.206.2-206.2
• /
• 2010

현재 RPF 생산공정에서 생산된 RPF는 약 7,500~8,500kcal/kg 의 높은 열량을 지니고 있다. 이러한 특성으로 연소시 소각로 내부의 온도가 부분적으로 급격히 상승하여 적정온도조절이 어렵고, 로내 장치들의 내구성이 저하되는 등 문제가 발생하고 있다. 또한, RPF에 포함된 비교적 높은 농도의 염소 함량(0.8~1.8% wt)으로 인해 다량의 대기오염물질이 발생되는 단점이 나타나고 있다. 따라서, 이러한 문제점들을 개선하기 위해 RPF의 개질이 필요하며 본 연구에서는 슬러지와 RPF를 혼합하여 열량, 성형성, 염소함량등을 고려하여 최적의 혼합비율을 선정하였다. J하수처리장에서 발생하는 하수슬러지를 이용하여 5, 15, 25, 30, 35%를 RPF 성형공정에 혼합하여 실험하였다. 5% 혼합시 발열량은 약 6,300~6,800kcal/kg, 염소농도는 0.8~1.6%(wt), 15% 혼합시 발열량은 5,500~6,000kcal/kg, 염소농도는 0.7~1.4%(wt), 25% 혼합시 발열량은 5,200~5,900kcal/kg, 염소농도는 0.6~1.1%(wt), 30% 혼합시 발열량은 5,000~5,700kcal/kg, 염소농도는 0.6~1.0%(wt), 35% 혼합시 발열량은 4,800~5,200kcal/kg, 염소농도는 0.4~0.6%(wt)으로 나타났다. 각 혼합비율에서 관찰된 성형성은 5~25% 혼합까지는 성형된 RPF와 유사하게 일정한 크기 및 강도를 유지 할 수 있었으나, 25% 이상 혼합시 분말형태의 가루가 많이 발생되며 강도가 약해져 쉽게 부스러지는 문제점등이 나타났다. 연료의 개질 형태나 성형성등을 고려하였을 때 슬러지 혼합비율이 약 15~25% 정도가 최적 혼합비율인 것으로 나타났다.