• 소성∙가공
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• 제11권8호
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• pp.710-715
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• 2002

This paper describes the numerical determination of optimum blank diameter for sound material flow and high precise thread profile of a spindle screw through external thread rolling using two-three roll dies. Initial blank diameter affects the dimensional accuracy and surface finish qualities of a spindle screw in thread rolling process, therefore it is very important to determine the optimum blank diameter in thread rolling process. In order to determine the optimum blank diameter, this paper suggests the calculation method of initial bland diameter considering the real shape of tooth. The finite element code DEFORM is applied to analyze the metal flow of tooth, and these analytical results are verified by thread rolling experiment for spindle screw.

• 산업경영시스템학회지
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• 제32권4호
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• pp.87-92
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• 2009

쇽옵서버 피스톤로드(shock absorber piston rod)는 자동차의 충격과 진동의 흡수에 작용하는 자동차 현가장치(suspension equipment)부품의 일종이다. 피스톤로드는 자동차 충격흡수에 매우 밀접한 영향을 주기 때문에 제조에 있어서 고도의 정밀도와 표면 매끄러움이 요구된다. 피스톤로드의 제조공정은 선삭, 홈가공, 밀링, 전조 등 여러 공정으로 구성되는데, 여기서 품질불량에 가장 크게 영향을 주는 공정은 선삭공정(lathing process)이다. 이는 선삭공정의 가공공구(insert component)가 주원인으로서 반복되는 가공으로 인한 공구의 마모(abrasion)나 파손(breakage)이 주요 원인으로 지적되고 있다. 따라서 가공 데이터를 수집 분석하여 공구의 교체시기를 파악한다거나 가공 부품의 측정 데이터가 관리도 상하한선 내에 있는지 등 가공 공정 전반에 대한 체계적인 공정관리 시스템 개발이 요구된다. 본 연구에서는 자동차 쇽업서버 피스톤로드 제조공정의 가공 정보를 체계적으로 수집하여 관리하고 분석하는 자동차 쇽업서버 피스톤로드 제조공정에 대한 공정관리시스템을 개발하는 것이 목적이다. 개발결과 피스톤 로드의 측정 치수 변화 및 불량발생을 측정, 감지할 수 있었으며, 본 시스템을 통해 가공공구의 치수오차를 보정(compensation)하고 공정의 불량발생을 조기에 방지 함으로써 불량률은 1/5로 경감하고 작업자 수도 1/2로 감소시킬 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권10호
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• pp.694-702
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• 2013

본 연구의 목적은 이차침전조의 구조개선을 통해 탈수여액 처리와 생물학적 처리용량 확보의 가능성을 평가하는데 있다. 이에 따른 연구의 절차로는 탈수여액 내 함유된 polymer가 슬러지 침전에 미치는 영향을 column test를 통해 평가하였으며, 회분식 실험과 연속식 처리공정운전을 통해 탈수여액의 처리 특성을 평가하였다. 그 결과 슬러지 침강속도는 polymer 주입율이 증가할 수 록 증가하는 경향을 나타냈으며, 상징수의 SS 농도는 감소하는 것을 알 수 있었다. 탈수여액의 처리 특성은 이차침전조 내통 길이가 길수록 탈수여액 내 함유된 TSS 및 TBOD5의 제거효율이 증가하는 경향을 보였다. 또한 연속식 처리공정 적용 결과는 탈수여액 주입위치를 각각 무산소조와 이차침전조에 주입한 경우를 비교하였을 때 두 조건에서 모두 안정적인 방류수질을 보였다. 따라서 이차침전조의 구조개선을 통해 탈수여액의 효율적인 처리가 가능 할 것으로 판단되며, 소규모 하수처리장의 경우 처리용량 부족 문제를 해결할 수 있을 것으로 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권5호
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• pp.637-651
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• 2019

정유 또는 석유화학플랜트에서 폭발 등과 중대사고가 발생할 때 심각한 인명 및 재산피해를 야기시켜 보험시장에 큰 영향을 끼쳐왔다. 일반적으로 정유, 석유화학공장 등 장치산업에서 이러한 사고 발생시 국립과학수사연구원, 사고원인 조사자, 손해보험사 손해사정사 등이 조사하여 손해 및 사고와 가장 인접한 근인 위주로 사고원인을 도출하고 있다. 반면 실제 중대사고로 이어지기까지 문제 및 결함으로 작용한 여러 중대사고 전조신호에 대한 근본원인분석을 실시하여 예방대책을 수립하는 것이 중요하나 그 동안이에 대한 것이 미흡하였다. 이에 본 연구에서는 전 세계에서 발생된 중대사고 사례에 대하여 근본원인분석 방법과 스위스치즈모델 원리를 활용한 기여요소분석법 등을 통하여 도출하였던 미국 화학공정안전센터의 중대사고 전조신호 자체평가 도구의 전조신호 판단기준 항목을 우선적으로 고찰하였다. 여기에 실제 정유 및 석유화학플랜트 내 중대사고 전조신호가 해외재보험사 Loss control engineer 등 Auditor 들에게 어떠한 식으로 권고되어 왔는지 확인하고자 지난 17년간 Loss Control Engineer가 Risk Survey 이후 도출하였던 안전권고사항 약 614개를 분석하였다. 최종적으로 이를 중대사고 전조신호 평가지표로 개발이 용이하도록 정유 및 석유화학플랜트에서의 중대사고 전조신호 판단기준을 유형별로 그룹화한 후 상위 및 하위 항목으로 구분하였다. 또한, 정유 및 석유화학공장 관련 전문가(40명)에게 설문 실시 및 AHP기법을 적용하여 각 항목별 가중치(중요도)를 도출하여 최종 전조신호 판단기준과 항목별 가중치가 적용된 '정유 및 석유화학플랜트에서의 중대사고 전조신호 평가지표'를 개발하였다. 그리고 개발한 지표를 8개의 정유 및 석유화학플랜트에 적용하여 분석하였다. 본 연구에서 개발된 평가지표는 정유 및 석유화학공장 등 장치산업에서의 중대사고 예방을 위하여 추적관리 되어야 할 전조신호 항목 및 요소가 무엇인지 인식하고 취약수준을 평가하는데 도움이 될 수 있고, 관련 사업장 자체 관계자뿐만 아니라 외부 auditor들에게 유용하게 활용되리라 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권8호
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• pp.673-678
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• 2009

2011년부터 시행될 2단계 수질 오염 총량제에 대비하여 고효율 인 제거 공정 개발이 필요하며 본 연구에서는 생물학적 처리와 화학적 응집처리를 조합한 공정이 대안으로 검토되었다. 2세대 응집제로서 최근 많이 사용되고 있는 PAC(poly aluminum chloride)를 이용하고 실제 하수종말처리장 A2O 공정의 호기조 유출수를 시료로 하여 인 응집 특성 및 적정 조건, 효율 향상 방안 등에 대해 실험연구를 수행하였다. 먼저 적정 PAC 투입 농도는 부피기준으로 30 ppm, mol비로는 2.81 mol Al/mol P인 것으로 나타났다. 단순침전에서 17.2%에 불과하던 용존성 인의 제거율이 PAC 10 ppm 투입으로 30.3%까지 증가하였으며, 20 ppm에서 30 ppm으로 PAC 투입량을 증가시킬 때 49.3%에서 88.4%로 제거율을 크게 향상시킬 수 있었다. 이때 총 인의 제거율은 92.4%, 유출수 총 인 농도는 0.3 mg/L로 총량제에 부합하는 방류수 수질을 달성할 수 있었다. 적정한 응집시간은 4분, 침전시간은 20분, 초기 pH는 7로 나타났고 원시료 (pH 7.0)는 별도의 pH 조절 없이 응집 가능한 것으로 판단되었다. pH 7 조건에서 용존성 인의 제거가 크게 향상되었으며, 추가적인 확인 연구가 필요하나, 이는 인의 경우 $Al(OH)_3$에 의한 sweep floc formation이 주요 제거 기작임을 의미하였다. 2차침전조 유입부에 PAC를 투입하여 2차침전조를 응집침전조로 활용하는 방안과 별도의 응집침전조를 2차침전조 후단에 설치하여 PAC를 투입하는 방안을 비교한 결과 PAC 투입량 대비 인 제거효율 증진 관점에서 후자가 바람직한 것으로 조사되었다. 이때 처리수의 인 농도는 0.18 mg/L, 제거율은 95.4%로 향상시킬 수 있었다. 끝으로 응집 처리수를 반송할 경우 인 제거 효율을 높일 수 있었으며 적정 반송율은 0.3인 것으로 분석되었다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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• pp.319-324
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• 2004

Cross wedge rolling process is utilized to manufacture multi-stepped axis symmetrical parts. This process is generally performed under high temperature conditions in order to induce serious deformation. But cold cross wedge rolling process has been rarely studied due to the limits of deformation. Recently, the cold cross wedge rolling process has been utilized to enhance the material strength in specified parts of manufactured products. In this paper, experimental researches were carried out with various forming conditions of cold cross wedge rolling process in order to suggest the design guidance to make preform for cold cross wedge rolling. The tensile strength and the surface hardness of specified region were compared to that of initial material with the variation of the area reduction and the rotational speed of rolling die. With respect to the area reduction, the maximum tensile strength was linearly increased and the surface hardness was rapidly increased within lower percent of area reduction. The surface hardness was saturated over the rotational die speed of 0.8 RPM.

• 소성∙가공
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• 제19권4호
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• pp.248-252
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• 2010

In this paper, three-dimensional finite element analysis of thread rolling process of a 12 point flange head bolt is conducted using a rigid-plastic finite element method based metal forming simulator AFDEX 3D. A whole sequence of cold forming processes of a long shaft bolt composed of four forging stages and final thread rolling process is simulated to reveal the mechanism of thread formation. A mesh density control function is applied near the major plastic deformation region to achieve computational efficiency. It has been shown both numerically and experimentally that longitudinal lengthening or shortening is negligible in thread rolling.

• 융복합기술연구소 논문집
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• 제3권2호
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• pp.17-21
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• 2013

Hot cross wedge rolling process as an incremental forming has many advantages such as the material usage, the short process time, the automatic equipment line and the low forming load. However, it occurs some defects such as the surface groove, the axis warping and the Mannesmann hole. In this paper, the defect of the Mannesmann hole was carried out. Finite element analysis was utilized to reveal the stress distribution, the rotation of the specimen and the change of section profile. Cross wedge rolling experiment was also conducted on the generation of the Mannesmann hole. It was demonstrated according to the spreading angle with respect to the various types of material. In the view point of metal flow, the smaller forming angle and the larger spreading angle increase opportunities of the defect hole generations.

• 멤브레인
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• 제21권2호
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• pp.118-126
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• 2011

본 연구에서는 소수성 표면의 막을 친수화시키는 방법으로 기존의 방법(브렌딩, 화학적처리 및 post-irradiation에 의한 광조사법)의 단점을 극복하기 위해 주고분자에 전자빔을 전조사하는 방법을 제안하였다. 본 연구 제조공정은 4부분으로 구성되며 첫째로 주고분자를 전자빔을 이용하여 수증기 및 공기조건하에서 전조사함으로써 친수기를 도입하는 전구체의 제조공정, 이를 이용하여 도프을 제조하는 도프용액 제조공정, 도프용액을 부직포 위에 캐스팅 하는 캐스팅 공정, 마지막으로 비용매에 침적하여 응고시켜 분리막을 형성시키는 분리막 제조공정으로 이루어진다. 이렇게 제조된 분리막은 기존의 친수화 방법을 통하여 얻어진 다공 분리막에 비하여 보다 균일한 형태의 친수화가 가능하며, 제조공정의 단순화를 꾀할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이를 수행하기 위해 소수성 고분자인 polyvinylidene f1uoride (PVDF)를 75~125 K Gray 범위 선량의 전자빔 (electron beam, EB) 조사하여 전구체를 제조하였다. 제조된 전구체는 FTIR, EDS, DSC 등에 의해 친수기의 도입 및 도입경로를 확인한 결과, 하이드록실기가 친수성기로 도입되었고, 도입경로로는 주쇄의 탈수소화 반응경로에 의해 이루어진 것으로 추론 할 수 있었다. 제조막의 친수화는 접촉각 측정을 통하여 평가하였다.(pristine PVDF로 제조된 막의 접촉각은 약 $62^{\circ}$ 125 K Gray-PVDF로 제조된 막의 접촉각은 $13^{\circ}$). 또한 제조된 PVDF 다공막의 다공성도를 수은압입측정을 통하여 평가하였으며 SEM 이미지를 통하여 몰폴로지 및 표변 공경싸이즈를 관찰하였다. 그들의 결과는 전자빔의 선량이 높게 조사된 PVDF전구체를 사용한 막일수록 공경의 크기 및 다공도(pristine PVDF : 82%, 125 K Gray-PVDF : 63%)가 감소되고 있음을 나타내었다. 순수 투과실험에서도 동일한 경향을 나타내어 pristine PVDF의 경우는 892 LMH, 125 K Gray-PVDF의 경우는 355 LMH의 결과를 얻었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2006년도 춘계학술발표논문집
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• pp.585-586
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• 2006

본 연구에서는 고도처리를 위한 BNR 공정에 사용되는 MBR (Membrane Bioreactor)의 막 오염(membrane fouling)을 저감시키기 위해 분리막을 침지시킨 침전조를 상하로 나누어 상부는 폭기조로, 하부는 침전조의 역할을 수행하게 하는 새로운 형태의 막분리 침전조 (aerated settler)의 성능을 평가 하였다. 막분리 침전조는 상하로 구분하기 위해서 baffle을 설치하였다. 파일럿 규모 ($Q=50m^3/d$)의 MBR 공정은 실제 오수를 유입수로 사용하였으며 약 6개월간 운전하였다. 탈질을 위하여 막분리 침전조 하부에서 무산소조로 반송되는 반송수의 DO를 크게 줄어들게 함으로써 무산조에서의 탈질효율이 증가되었다. 처리수의 총 TN 제거율은 75%이었다. 또한 막분리침전조 상 하부의 MLSS 농도 차에 의해 상부에 침지된 막 모듈은 기존의 MBR 공정보다 막 오염 저감 효과가 있어서 세정주기가 증가하였다. 운전 개시 후 4개월째 되는 시점에 TMP가 40cmHg에 도달하여 1회 화학적 약품세정만이 필요하였다.