• 한국주조공학회지
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• 제30권4호
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• pp.147-150
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• 2010

알루미늄 합금의 미세조직 개량을 위한 목적으로 사용되는 Al-Ti-B 합금계의 미세화제는 재활용 과정에서 붕소(B)의 농축(Agglomeration) 문제 및 Zr, Si, Cr 등을 함유하는 합금에서 미세화 효과가 급격히 감소하는 Poisoning effect 등이 지적되어 왔다. 최근에는 이를 대체할 수 있는 Al-Ti-C 합금계의 미세화제에 대한 연구가 활발한데 이는 TiC가 용탕 내에서 ${\alpha}$-Al의 핵생성처로 직접 작용하는 점에 착안한 것이다. 한편, 이들 Al-Ti-B, Al-Ti-C 계의 미세화제는 그 제조공정에서 $K_2TiF_6$를 이용함에 따라 불소함유 유해가스를 배출하여 환경 문제를 야기하고, 이를 포집/정화하기 위한 추가설비를 요구하게 된다. 따라서 대기 환경 오염 및 경제성 측면에서 유리한 미세화제의 친환경 제조기술에 대한 개발이 필요한 시점이다. 본 연구에서는 $K_2TiF_6$를 사용하지 않고 용탕 내의 자발적 반응을 이용하여 환경 및 경제적 측면에서 유리한 Al-Ti-C 미세화제를 개발하고자 하였다. A3003 합금을 대상소재로 하여 개발된 Al-Ti-C 미세화제와 상용 Al-Ti-B 미세화제의 미세화 도달시간 및 fading 발생 등을 비교하였다. 본 연구를 통하여 개발된 Al-8.6Ti-0.025C 미세화제는 상용 Al-Ti-B 미세화제 보다 적은 첨가량에도 유사한 미세화 성능을 나타내었으며 용탕 유지시간 100분까지도 fading이 발생하지 않는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.1565-1574
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• 2011

다이캐스팅 스케줄링은 각 쉬프트마다 생산되는 주조제품의 개수를 결정하여 주어진 성능지수를 최적화하는 작업이다. 본 논문은 다이캐스팅 스케줄을 실제 주조공정에 적용할 때 불량주물 등의 이유로 발생하는 결품을 방지하는 새로운 기법을 제안한다. 선형계획법으로 모델링된 기존의 다이캐스팅 스케줄링은 용탕에 대한 용융로의 평균효율을 최대로 하지만 주조공정에서 불량품이 발생하는 문제에는 대처하지 못한다. 제안된 기법에서는 이전 쉬프트에서 불량주물이 발생하는 경우, 이를 대체할 수 있도록 현재 쉬프트에서 주조공정이 끝나고 남은 용탕의 잔여량을 이용하여 추가로 생산한다. 이 방법은 이미 최적화된 투입 용탕의 양이나 스케줄링 결과를 변경하지 않고도 불량이 발생한 주조제품의 생산량을 최대한 보상할 수 있는 장점을 지닌다. 사례 연구를 통하여 새로 제안된 기법의 우수성과 응용 가능성을 검증한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.347-352
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• 2019

본 연구는 소형 유도전동기 회전자를 생산공장에서 금형주조(die casting)로 제작 시 발생하는 cast 부 품질문제를 개선하기 위하여 수행되었다. 1차 연구결과와 현장 적용성을 고려한 수많은 parametric study를 통하여 새로운 rotor core cast model을 제안하였으며, 그 제안된 model에 대한 유효성을 평가, 검증하기 위하여 주조해석 전용프로그램을 사용한 수치해석과 실제품에 대한 현장실험을 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 유도전동기 회전자의 새로운 cast model에 대한 충진해석을 수행한 결과 용탕은 하부 end ring 부를 먼저 충진하고 이동하여 상부 end ring, core slot 부분을 충진하고 최종적으로 core slot 부분에서 충진이 완료된다. 둘째, 새롭게 제안된 rotor core cast model에 대한 용탕의 유동 양상을 보면 하부 end ring 부에 용탕의 유동에 의한 와류가 적게 발생하였으며, 현장실험 결과 하부 end ring 부 단면에서 소량의 작은 결함만이 발견되었다. 셋째, 유도전동기 회전자 제작 시 rotor core cast 형상 변경을 통하여 end ring 부 결함 발생 면적이 약 70 % 감소한 양호한 품질의 회전자를 생산할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.714-721
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• 2016

유가금속이 혼합된 비철합금의 습식 제련의 용이성을 위해서, 주석과 황동 용탕으로부터 표면적이 넓은 평판형 응고체를 제조하는 공정을 제안하였다. 금속 용탕을 그라파이트 도가니의 노즐로부터 드롭렛(droplet) 형상으로 떨어뜨릴 수 있도록 STAR-CCM+ 프로그램을 이용하여 노즐의 직경을 0.5, 1.0, 2.0 mm로 변화시키며 시뮬레이션을 진행하였다. 주석과 황동 모두 0.5 mm 노즐에서는 융액이 흐르지 않았으며, 2.0 mm 에서는 연속적인 분사가 진행되었고, 1.0 mm에서는 목적한 드롭렛이 형성되었다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 목적한 드롭렛이 형성되는 1.0 mm 노즐을 이용하여 용융된 주석, 황동 용탕 드롭렛을 $40^{\circ}$의 경사를 가진 티타늄 충격판에 충돌시켜 표면적이 증가된 디스크형 응고체를 10분 내에 성공적으로 제조하였다. 평면 응고체의 무게, 평균두께, 표면적은 주석의 경우 각각 0.15 g, $107.8{\mu}m$, $3.71cm^2$ 이었으며, 황동의 경우 1.16 g, $129.15{\mu}m$, $23.98cm^2$로 확인되었다. 형성된 응고체의 표면적은 드롭렛에 대비하여 각각 8.2, 17.6배로 증가되었다. 제안된 공정을 이용하여 다른 유가금속 합금의 표면적 향상 공정에도 비용과 시간 절감이 기대되었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.657-658
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• 2012

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1995년도 추계 학술발표 강연 및 논문개요집
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• pp.119-119
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• 1995

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1996년도 재료학회 추계학술발표회
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• pp.24-25
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• 1996

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1997년도 한국재료학회 춘계학술발표회
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• pp.75-75
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• 1997

• 한국주조공학회지
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• 제17권5호
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• pp.426-437
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• 1997

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.824-827
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• 2002

12inch 이상의 웨이퍼 성장에는 실리콘 용탕의 대류를 억제하여 웨이퍼의 순도를 높이기 위해 자기장 특히, 웨이퍼의 성장방향에 수직인 '수평자장'을 인가하는 방법이 사용된다. 현재 '자기장인가 방식', 특히 초전도를 사용한 자장인가 방식이 직경 1600mm에 이르는 용탕의 용액을 제어하는 유일한 방법으로 받아들여지고 있다. 본 논문에서는 12inch 실리콘 웨이퍼 성장용 초전도 마그네트 개발의 전단계로 개발중인 8inch 웨이퍼 성장용 수평자장형 초전도마그네트의 제작과정과 성능평가 결과에 대해 다루었다. 본 연구를 통해 액체헬륨의 증발을 최소화하기 위한 재응축형 극저온 용기에 대한 기술이 개발 되었으며, diode를 이용한 ��치보호부, HTS 전류리드의 ��치 protection부 등의 부속기술이 개발되었다. 초전도 마그네트는 내경 1400mm의 saddle type으로 이의 제작에 있어 많은 기술적 난재들을 경험해야 했다. 전체 시스템에 대한 성능평가 결과, 극저온용기 및 부속장치에 대한 결과는 만족스러웠으나, 코일부의 성능은 계획한 목표에 미치지 못했다.