• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.483-490
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• 2016

자동차 도어 래치는 스프링, 사출품, 소형 모터 등의 작은 부품들을 조립하여 제조된다. 이를 위해서는 각 부품의 정밀설계 및 조립기술이 요구된다. 도어 래치는 자동차의 문을 열리지 않게 고정시켜 운전자의 안전에 직접적인 영향을 미치는 중요한 역할을 한다. 따라서 본 연구에서는 자동차 도어 래치의 주요 구성요소인 커넥터 단자의 트리밍 시, 롤오버를 저감하고 적합한 유효전단면을 찾기 위한 연구를 수행하였다. 유한요소해석과 실험계획법의 직교배열을 통한 다구찌법을 이용하여 차량용 도어 래치커넥터 단자의 전단면 품질 향상을 위한 최적 설계변수를 설정하였다. 해석에 사용된 설계변수는 클리어런스, 곡률반경, 블랭크 홀딩력이며, 커넥터 단자의 재질은 C2600이다. 해석을 통해 제안된 최적 트리밍 공정 조건은 실험을 통해 검증되었으며, 최종제품의 전단면 형상과 치수가 성형해석 결과와 잘 일치하였다. 이상의 결과로부터 차량용 도어 래치커넥터 단자의 최종 롤오버 및 유효전단면 향상을 위한 최적화에 다구찌법을 유용하게 적용할 수 있음을 알 수 있으며, 트리밍 공정 이외의 다양한 금속성형공정에도 유용하게 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.578-585
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• 2018

본 논문은 고속철도차량에 전기기계제동장치(EMB : Electric Mechanical Brake)를 적용하기 위한 주요 구성품인 3상 매입형영구자석동기전동기(IPMSM : Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 설계방법과 이를 이용한 인버터 제어시스템의 압부력제어 시뮬레이션 방법을 제안한다. 최근 자동차에서 주로 사용하는 유압식 제동장치는 유압을 발생시키기 위해 필요한 오일류와 유압 라인의 관리, 유지보수성 및 유압펌프의 동작으로 인한 효율성 등이 문제로 제기되면서 EMB에 대한 관심이 높아지고 있으나 비용증가 및 안전측면의 보완이 지속적으로 요구되고 있다. 공압식 제동장치를 주로 사용하는 철도차량은 EMB 시스템을 적용할 경우 차량 하부에 큰 공간을 차지하는 공기압축기, 제동공기통 및 연결 배관 등의 부품이 필요하지 않으므로 50% 이상의 소형화가 가능하며 인버터를 적용한 전동기 구동방식으로 인하여 상대적으로 빠른 응답속도와 정밀제어를 통해 공주거리를 단축시킬 수 있는 장점을 갖는다. 또한, 철도차량은 다수의 제동장치가 제동력을 분담하는 구조로 설계되어 자동차와 비교하여 EMB 적용이 안전측면에서 유리하다. 본 논문에서는 JMAG을 활용하여 고속철도의 제동 캘리퍼와 제동력 출력에 적합한 모터설계 및 전자계해석을 수행하였다. 제동 압부력 제어 시뮬레이션을 위해 기계구동부는 기존 EMB 시스템에 주로 적용된 볼스크류 형태의 동작방식과는 달리 고속철도차량에 적용된 편심축 회전을 이용한 구동방식으로 모델링하였다. IPMSM 제어를 통한 제동압부력 및 제동력 출력결과는 Matlab/Simulink를 활용하여 JMAG의 IPMSM 모델과 co-simulation을 통해 보였으며 결과의 타당성은 차세대고속철도(HEMU-430X)의 제동사양과의 비교를 통해 검증하였다.

• 현장농수산연구지
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• 제11권1호
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• pp.79-94
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• 2009

본 연구는 우리나라 식용포도 재배농가의 보호봉지 결속작업이 주로 고령의 부녀자에 의존하고 있어 향후 이들 노동력을 대체하기 위하여 기계적인 포도보호봉지 결속장치를 개발하여 생산비를 절감하고자 얻어진 결과 는 다음과 같다. 1. 포도 보호봉지 및 포장봉지 결속기 개발 가. 자동결속기 설계는 CATIA V12/AUTOCAD 2000으로 하였다. 나. 자동결속기는 포도보호봉지를 기계적으로 묶어주는 장치로 소형, 경량이어야 하며 작업 시간, 노동량을 줄어 젊은층에서부터 고령자까지 작업할 수 있도록 설계하였다. 다. 자동결속기의 총 무게는 350g이하 초경량으로 제작될 수 있도록 하였다. 라. 결속성공률은 99%이상이 되도록 하였다. 마. 자동결속기의 결속롤과 커터, 배터리, 모터 등의 구조를 스테플러와 같은 가트리지형태로 개발하였다. 바. 카트리지 핀은 C-ring 28mm형으로써 길이는 500mm정도로 포도보호봉지 및 제과·제빵포장봉지를 결속할 수 있도록 제작하였다. 사. 작업시 포도나무 포도넝쿨 등 장애물의 영향을 받지 않도록 디자인을 설계, 제작하였다. 2. 포도보호봉지 결속작업시스템 포장실증시험 가. 자동결속기 시작기를 이용한 포도 보호 봉지결속으로 시기별 과병장, 과식품질이 무처리에 비하여 현저히 높았다. 나. 포도보호봉지 결속작업은 숙련자의 경우 1일 3,000개내외 씌우는 반면 초보자는 1,200개(37%)정도로 크게 떨어졌다. 다. 포도 보호봉지 자동결속기를 이용한 작업효율성은 102%로써 숙련자의 노동력을 대체할 수 있을 것으로 판단되었다. ∘ 1단계 : 232.5%(앞치마에서 보호봉지를 꺼내어 포도에 씌움) ∘ 2단계 : 60.7%(씌운 보호봉지 주름을 잡음) ∘ 3단계 : 104.7%(주름이 잡힌 상태에서 결속) ∘ 4단계 : 102% 라. 포도 보호봉지 결속부위의 둘레(크기)를 조사한 바 관행보호봉지결속작업(수작업)에서는 손으로 철사핀을 감기 때문에 평균 4.6cm이었으며 자동결속기의 결속롤(핀)은 5.3cm가 되어 다소 줄이는 것이 정밀성이 높을 것으로 판단되었다. 마. 수확시 과실 품질(과중, 과방크기-과장, 과폭, 가용성고형물, 산함량)을 조사한 결과 처리한 차이가 인정되지 않았다. 바. 자동결속기를 이용한 포도보호봉지 결속작업처리에서 포도의 열과(터진포도)와 이병율 차이에는 관행방법과 차이가 없었다.