• 사물인터넷융복합논문지
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• 제8권2호
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• pp.55-59
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• 2022

최근 4차 산업혁명으로 인하여, 고객 제품형 제품 설계 및 새로운 서비스 개발을 위하여 IoT 기술이 주목받고 있다. 최근 적층제조 기술은 IoT 센서를 직접 제작하거나, 센서를 포함한 기기를 만드는 분야에 다양하게 활용되고 있다. IoT 기기를 적층제조를 활용하여 제작시, 적층제조 고유의 설계 장점을 활용하기 위해 다양한 부품들을 병합하는 설계 방법론이 큰 관심을 받고 있다. 부품병합을 통해 조립 공정을 단축하고, 부품 경량화 등의 장점을 이룰 수 있기 때문이다. 따라서, 본 연구에서는 적층제조를 활용한 부품병합을 지원하기 위한 설계 방법론을 개발하였다. 이를 통해 제품의 기능 및 제품 내 부품의 기능과 물리적 연결성을 분석한 제품 아키텍쳐를 생성하고, 인접한 기능들 및 부품을 Girvan Newman 알고리즘을 활용하여, 최종 부품병합 후보군을 선정하도록 지원한다. 제안한 설계 방법론을 검증하고자 사례연구를 통해 적층제조로 출력된 전기 자전거의 부품병합과정을 분석하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권2호
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• pp.73-82
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• 2020

저비용 발사체를 개발 중인 많은 스타트업들이 소형 로켓 엔진을 확보하기 위해 적층제조 기법을 개발 중이다. 또한, 미국의 SpaceX, Rocket Lab 등을 비롯하여, 유럽의 Ariane Group, 일본의 IHI와 같은 엔진 제작업체들은 로켓 엔진의 주요부품에 적층제조를 채택하여 생산하고 있다. 본 논문에서는 적층제작기법의 타당성을 조사하기 위해서 기존 로켓 엔진의 밸브 하우징을 적층제조 하는 사례연구 결과를 소개한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권5호
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• pp.73-82
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• 2020

최근 액체로켓엔진 제작을 위해 적층제조 기법이 부상하고 있다. 이 기술은 제작 비용과 시간의 감소와 중량 감소와 같은 성능 증가로 기존의 제작 방법을 혁신할 수 있다. 여기서는 액체로켓엔진 제작과 관련하여 적층제조의 종류, 장단점과 해외 정부 기관의 프로젝트에 관하여 문헌조사를 하였다. 적층제조는 터보펌프나 밸브와 같은 부품이외에도 장점을 극대화할 수 있는 확대 노즐과 재생냉각채널이 있는 연소실에 관하여 보다 많은 기술 개발이 이루어졌으며 이에 관한 내용을 중점적으로 다루었다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.119-124
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• 2022

최근 적층제조기술을 활용한 건축 상품 시공방법이 제안되고 있다. 적층제조기술은 건축 상품 시공과정을 자동화하여 작업자 안전을 확보한다. 또한, 비정형 형상의 구현효율성이 높아 건축물과 기반시설제조과정에 적용 가능성을 주목 받고 있다. 적층제조기술은 현대의 건설 산업에서 요구되는 컴퓨터 기반의 시공자동화, 자원관리, 시공기간예측 등을 만족할 수 있는 기술이다. 하지만, 아직 부족한 누적 데이터와 표준, 규제, 운영방법 등에 의해 산업 적용이 제한되고 있다. 본 연구에서는 건축 적층제조기술 적용가능성을 분석하기 위해 2개의 적층제조시스템으로 건축 상품을 제조한다. 또한 각 건축 상품은 적층생산결정모델을 통해 적합한 제조시스템으로 투입하는 방법이 적용되고, 실증 실험을 통해 제조과정의 문제를 확인한다. 결과적으로 건축 상품의 품질 향상을 위한 확장된 적층생산결정모델을 제안한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권4호
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• pp.223-231
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• 2022

금속 적층제조 공정 중 발생할 수 있는 잔류응력은 3D 프린팅을 통한 정밀한 금속 부품 제작을 위해 적절히 통제되어야 하는 중요한 요소이다. 따라서 본 연구에서는 이러한 잔류응력에 영향을 끼치는 요인에 대하여 실험적인 방법을 이용하여 고찰하였다. 실험을 위해 적층제조 공정을 통해 시편을 제작하고 이를 절단하여 변형량 측정을 수행하였으며, 측정된 데이터를 curve fitting 등의 방법을 이용하여 적절히 보정함으로써 공정 파라미터 및 금속 분말 재사용 여부가 금속 적층제조 공정에서 발생한 잔류응력으로 인한 변형에 끼치는 영향을 정량적으로 분석할 수 있는 자료를 확보하였다. 이 결과로부터 금속 적층제조 공정에서 잔류응력으로 인한 변형의 크기에 가장 큰 영향을 끼치는 요소는 금속 분말 재사용 여부임을 확인하였다. 또한 레이저의 패턴, 적층 회전 각도와 같은 공정 파라미터도 변형 크기에 영향을 줄 수 있는 것을 확인하였다.

• 적정기술학회지
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• 제7권2호
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• pp.188-195
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• 2021

최근에 4차 산업 혁명을 견인하기 할 수 있는 다품종 소량을 위한 주요 제조 기술로써 적층 제조 공정이 부각 되고 있다. 적층 제조 공정의 층별 적층 특성은 상대적으로 저비용으로 3차원 형상과 기능성을 가진 실제 제품을 쾌속 제작할 수 있다. 이 논문의 목적은 개발 도상국들을 위한 적층 제조 공정의 적정 기술 분야 적용성에 대한 고찰이다. 적층 제조 공정의 적정 기술 적용 예들에 대한 조사/분석을 수행하여, 적층 제조 공정의 적정 기술 분야 실제 활용 가능성에 대하여 고찰하였다. 또한, 적층 제조 공정의 적정 기술 분야에 대한 주요 적용 예들을 소개하였다. 최종적으로 개발 도상국에서 적층 제조 기술을 이용한 실제적 제품 생산에 관련된 적정 기술 측면의 향후 발전 방향에 대하여 토론하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.113-117
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• 2022

적층제조(AM, 일명 3D프린팅)기술은 디자인 자유도가 높고 디지털화된 기술의 특성으로 품질데이터의 예측·관리가 용이한 형태로 존재한다. 이러한 이점으로 AM기술은 다양한 산업에 적용되고 있다. 특히 건축물과 기반시설을 AM기술로 제조하는 방법이 건설 산업에 제안되고 있다. 다만, 다소 부족한 기술의 역사와 품질 및 시공 관리방법의 미비, 제조상품의 인증과 같은 문제로 인해 기술사용이 제한되고 있다. 따라서 간접적인 형태로 AM기술을 활용하여 건축 상품제조를 구현하고 있다. 특히, 거푸집을 적층 제조하고 건축 소재를 투입하여 상품으로 구현하는 방법이 확인되고 있다. 본 연구에서는 대형크기의 거푸집을 적층제조하고 건축 상품을 구현하기 위해 하이브리드 압출적층제조를 활용한다. 또한, 적층제조과정에서 생산성과 경제성을 예측할 수 있는 인자를 확인한다. 결과적으로, 건축물의 구현결과와 생산 비용과 시간을 줄이기 위한 형상설계 최적화 방법을 제안한다.

• Composites Research
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• 제34권4호
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• pp.212-225
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• 2021

금속 기지재 복합재료들(MMCs, Metal matrix composites)은 우수한 기계적 물성(강성, 강도, 마모 저항성, 경도 등)과 뛰어난 특성(열전도, 전기전도도, 부식 저항 등)으로 다양한 산업군에 활용되고 있다. 적층제조 기술이 발달함에 따라 복잡한 형상을 시간과 비용을 절약하여 제조할 수 있다는 이점으로, 적층 제조한 MMCs에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 하지만 MMCs를 적층 제조할 경우, 다양한 원인들에 의해 여러 문제들이 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 MMCs의 특징들을 소개하고, 위의 문제들이 발생하는 원인을 고찰하여 소재와 Powder bed fusion (PBF) 공정 설계 관점에서 해결책을 제시하고자 한다. 본 논문은 향후 PBF 방식으로 적층 제조한 MMCs를 개발할 때 설계 및 제조 가이드라인을 제시하여 줄 수 있을 것이다.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권6호
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• pp.268-275
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• 2023

적층제조 기술의 지속적 발전 및 적용 산업의 확대에 따라 제조된 금속 부품의 전반적인 품질 및 성능을 향상 시키기 위한 서포트 최적 설계 수행은 필수적이 되었다. 따라서 본 논문은 금속 적층제조 공정에서의 서포트 설계변수가 서포트 강성에 미치는 영향을 분석하였다. 대표적인 서포트 설계변수인 서포트 종류, 간격, 침투 깊이를 다양하게 적용한 인장시편을 적층제조를 통해 제작하고, 이에 대한 인장시험을 통해 변위-하중 곡선의 차이를 분석하였다. 그 결과를 바탕으로 서포트 설계변수가 지지 강성에 미치는 영향에 대한 포괄적인 분석을 제시하였다. 이를 통해 적층제조 공정 중 금속 부품의 열 변형을 억제하기 위한 서포트 최적설계 수행을 효과적으로 할 수 있을 것이라 기대된다.

• 소성∙가공
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• 제14권7호
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• pp.587-594
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• 2005

분무성형공정은 급냉응고 및 결정입자 제어에 따른 고품위 소재 개발의 장점과 함께 고밀도 near-net-shape 제품의 제조가 가능한 합금제조기술이다 분무성형체의 미세조직은 적층표면에 도달하는 액적들의 평균 열용량, 즉 고상분율에 의하여 결정되며, 이는 액적의 비행과정에서의 분사가스-액적간의 열전달과 적층표면에서의 열유입과 열유출 속도에 영향을 받는다. 실제 다양한 공정변수들이 복합적으로 미세조직 형성과정에 영향을 미치지만, 균일한 미세조직을 얻기 위하여서는 적층표면에서의 온도와 고상분율을 항상 일정하게 제어하여야만 한다 즉, 적층표면 온도를 분무 성형공정중에 지속적으로 측정하여 이를 공정 제어 시스템에 feedback하여 원하는 적층표면온도를 유지하도록 공정변수를 제어하는 것이 필수적이다. 분무성형에 제조된 성형체는 합금원소의 편석이 없고 미세한 등방성의 결정립으로 이루어진 특징적인 미세조직을 나타낸다 이와 같은 미세조직으로 인하여 분무성형체는 우수한 성형성과 기계가공성을 나타내며, 또한 분무성형-후속가공된 최종 제품은 잉곳주조에 의하여 제조된 것과 비교하여 크게 향상된 기계적 성질을 가진다.