• 한국전산유체공학회지
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• 제16권4호
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• pp.110-115
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• 2011

A modern optical fiber manufacturing process requires the sufficient cooling of glass fibers freshly drawn from the heated and softened silica preform in the furnace, since the inadequately cooled glass fibers are known to cause improper polymer resin coating on the fiber surface and to adversely affect the product quality of optical fibers. In order to greatly enhance the fiber cooling effectiveness at increasingly high fiber drawing speed, it is necessary to use a dedicated glass fiber cooling unit with helium gas injection between glass fiber drawing and coating processes. The present numerical study features a series of three-dimensional flow and heat transfer computations on the cooling gas and the fast moving glass fiber to analyze the cooling performance of glass fiber cooling unit, in which the helium is supplied through the discretely located rectangular injection holes. The air entrainment into the cooling unit at the fiber inlet is also included in the computational model and it is found to be critical in determining the helium purity in the cooling gas and the cooling effectiveness on glass fiber. The effects of fiber drawing speed and helium injection rate on the helium purity decrease by air entrainment and the glass fiber cooling are also investigated and discussed.

• Composites Research
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• 제14권2호
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• pp.33-42
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• 2001

DSC(differential scanning calorimetry)를 이용하여 S2-유리섬유/폴리에스터 프리프레그 복합재료의 경화반응식을 구성하였다. 구성된 경화식과 블리더의 수지 함침에 의한 열전달 조건의 변화를 고려하여, 두꺼운 복합재료의 두께 방향 위치에 따른 온도분포를 계산하였다. 유래섬유 복합재료의 경화중 온도과승을 줄이기 위한 방법으로 냉각 및 재가열 구간을 도입하여 경화 사이클을 개선하였다. 냉각-재가열 구간이 없는 기존의 경화 사이클과 개선된 경화 사이클로 두꺼운 복합재료를 각각 제조하여 short beam shear 시험 및 Barcol 경도시험을 실시하고, 그 결과를 비교하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제15권4호
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• pp.92-98
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• 2010

In a modern high speed drawing process of optical fibers, it is necessary to use helium as a cooling gas in a glass fiber cooling unit in order to sufficiently cool down the fast moving glass fiber freshly drawn from the heated silica preform in the furnace. Since the air is entrained unavoidably when the glass fiber passes through the cooling unit, the helium is needed to be injected constantly into the cooling unit. The present numerical study investigates and analyzes the air entrainment using an axisymmetric geometry of glass fiber cooling unit. The effects of helium injection rate and direction on the air entrainment rate are discussed in terms of helium purity of cooling gas inside the cooling unit. For a given rate of helium injection, it is found that there exists a certain drawing speed that results in sudden increase in the air entrainment rate, which leads to the decreasing helium purity and therefore the cooling performance of the glass fiber cooling unit. Also, the helium injection in aiding direction is found to be more advantageous than the injection in opposing direction.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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• pp.92-95
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• 2011

In manufacturing optical fibers, the process starts with the glass fiber drawing from the heated and softened silica preform in the furnace, and the freshly drawn glass fiber is still at high temperature when it leaves the glass fiber drawing furnace. It is necessary to cool down the glass fiber to the ambient temperature before it then enters the fiber coating applicator, since the hot glass fiber is known to cause several technical difficulties in achieving high quality fiber coating. As the fiber drawing speed keeps increasing, a current manufacturing of optical fibers requires a dedicated cooling unit with helium gas injection. A series of three-dimensional flow and heat transfer computations are carried out to investigate the effectiveness of fiber cooling in the fiber cooling unit. The glass fiber cooling unit is simplified into the long cylindrical enclosure at which the hot glass fiber passes through at high speed, and the helium is being supplied through several injection slots of rectangular shape along the cooling unit. This study presents and discusses the effects of helium injection rates on the glass fiber cooling rates.

• Composites Research
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• 제24권6호
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• pp.31-36
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• 2011

성형조건에 따른 GMT-Sheet를 관찰하여, 성형품 표면의 섬유돌출을 조사했다. 섬유돌출은 모재의 수축에 의해서 성형품 표면에 생성되는 불량현상의 하나이다. 즉, 섬유돌출은 성형온도에서 상온까지 성형품이 냉각될 때 모재와 유리섬유의 수축차에 의해 발생하는 표면불량 현상이다. 성형품 표면의 섬유돌출 높이는 보압 냉각과정에서 성형압력이 클수록 작게 나타남을 알 수 있다. 성형품 표면의 섬유돌출 높이는 성형압력의 영향이 지배적임을 알 수 있다. 성형압력을 고려하여, 성형품의 표면요철 생성과정과 섬유돌출 높이 변화를 규명했다. 그리고 피복층은 표면불량 현상을 억제하는 효과가 있고, 표면으로부터 섬유돌출이나 크랙이 보이지 않았다. 피복층은 표면거칠기를 단일재료인 폴리프로필렌 정도까지 개선하였다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.231-234
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• 2003

폭과 길이에 비해 상대적으로 두께가 아주 얇은 판유리 생산에 있어서 여러 가지 형태 불안정성이 문제가 되는데, 본 논문에서는 이러한 형태 불안정성 중 완성된 판유리를 용도에 따라 절단했을 때 판 유리가 뒤틀리는 현상을 다루었다. 이러한 뒤틀림 현상을 해결하기 위한 노력의 일환으로 뒤틀림의 원인이 냉각 후 판유리에 남아있는 잔류 응력이라 생각하고, 판유리 제조 공정 중 여러 가지 온도 분포와 다양한 경계 조건을 사용했을 때 잔류응력 분포 변화를 해석하고 그에 따른 뒤틀림 거동을 해석하였다. (중략)

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.5709-5715
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• 2012

플라스틱 소재를 사용한 사출성형부품은 차량 경량화뿐만 아니라 충격흡수를 통한 운전자와 보행자 보호, 제품 디자인의 자율성등의 우수한 장점을 가지고 있어 그 사용량이 급속히 증가하고 있다. 유리섬유함유 플라스틱재료를 이용한 레귤레이터 레일의 사출성형시 불량률최소화를 위해 유한요소해석과 실험계획법을 사용하여 성형공정중의 휨변형량(warpage)과 수축변형를 최소화할 수 있는 최적의 성형조건을 제시하고자 한다. 또한 유리섬유의 유동성과 냉각효율의 확보를 위해 최적의 게이트 및 런너방식을 설정한다. 사출금형을 제작하여 제품을 성형제작한 후 휨변형등의 성능확인을 통해 해석방법의 유효성과 최적화의 실효성을 확인하고자 한다.

• 한국기계가공학회지
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• 제13권2호
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• pp.124-130
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• 2014

In a mass manufacturing system of optical fibers, the sufficient cooling of glass fibers freshly drawn from a draw furnace is essential, asinadequately cooled glass fibers can lead to poor resin coating on the fiber surface and possibly fiber breakage during the process. In order to improve fiber cooling at a high drawing speed, it is common to use a helium injection into a glass fiber cooling unit in spite of the high cost of the helium supply. The present numerical analysis carried out three-dimensional thermo-fluid computations of the cooling gas flow and heat transfer on moving glass fiber to determine the cooling performance of glass fiber cooling depending on the method of helium injection. The results showed that afront injection of helium is most effective compared to a uniform or rear injection for reducing air entrainment into the unit and thus cooling the glass fibers at a high fiber drawing speed. However, above a certain amount of injected helium, there was no more increase of the cooling effect regardless of the helium injection method.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1649-1657
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• 2010

성형조건에 따른 GFRP 복합재료를 관찰하여, 성형품 표면의 불량원인을 조사했다. 표면거칠기에 영향을 주는 요철의 가장 주요한 발생원인은 보압 냉각 과정에서 발생하는 모재의 수축이었다. GFRP 복합재료 성형품 표면은 성형 시의 보압하중이 높을수록 좋아졌고, 서냉실험에서는 탈형온도가 낮을수록 성형품의 표면이 좋아졌다. 그리고 보압하중과 탈형온도를 고려하여, 성형품의 표면요철 생성과정과 섬유돌출 높이 변화를 규명했다.

• 암석학회지
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• 제22권3호
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• pp.219-233
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• 2013

부산광역시 동부의 장산화산암체는 화산함몰체로 알려져 있고, 화산함몰체 외각부를 따라 구과상 유문암이 $60^{\circ}{\sim}90^{\circ}$의 각도로 수직유상구조를 보여주며 환상암맥으로 나타난다. 구과의 직경은 수 mm에서 2.8 cm 이상이며, 평균적으로 5~10 mm로 측정되었다. 이들 구과는 하나의 핵을 중심으로 방사상을 나타내는 단식 구과형과 육안상 흰색을 띠는 각을 가지면서 핵 부분을 중심으로 방사상을 나타내는 방사상 단식 구과형으로 비교적 단순한 형태를 보여주며, 이들 구과들이 서로 인접하여 합체된 포도송이와 같은 집합체를 보여주기도 한다. 구과의 동심원상 핵 부분에 대한 전자현미분석 결과, 은미정질 기질부 물질의 성분은 주로 $SiO_2$가 거의 82% 이상, $Al_2O_3$는 7~10%, $Na_2O+K_2O$는 8% 이하의 실리카 물질과 장석(새니딘)의 미세한 섬유상 교생으로 나타났다. 구과에 대한 X-선 회절분석 결과, 석영, 새니딘, 앨바이트 그리고 소규모의 운모, 카오린, 녹니석으로 구성되며, X-선 면분석 결과, 핵 부분은 $SiO_2$가 풍부하며, 각 부분은 $Na_2O$ 또는 $K_2O$, $Al_2O_3$가 풍부하였다. 장산콜드론의 유문암 암맥에서 나타나는 구과의 깃털형과 비등형 결정 형태는 마그마 관입에 의한 이동속도보다 유리질 물질로부터 탈유리화작용이 더 빠른 속도로 진행되었고, 비교적 정체된 상태에서 급속한 냉각으로 형성되었음을 지시한다. 구과들은 고규산(75.4~75.7 wt.%) 유문암질 마그마로부터 유래되었다.