• 한국산업융합학회 논문집
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• 제3권2호
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• pp.123-130
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• 2000

Fuzzy control is proposed to regulate cutting force in turning operations under varying cutting conditions. The traditional linear controllers based on crisp mathematical model cannot effectively control cutting force becasue of the nonlinear dynamics of turning operations. The proposed fuzzy controller is based on operator experience and expert knowledge. The membership functions for the inputs and the output of the controller are designed. Cutting force is regulated by adjusting feedrate according to the variation of cutting conditions. The performance of the proposed controller is evaluated by experiments. The results of experiments show that the proposed fuzzy controller has a good cutting force regulation over a wide range of cutting conditions.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권3호
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• pp.259-264
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• 2012

비자성체의 자유곡면 자기연마 공정에서 자기력 세기의 향상은 매우 중요하다. 비자성체 자유곡면의 표면에 발생하는 자기력의 세기에 따라 자기연마 입자가 가지는 수직 절삭력이 변화하기 때문이다. 이러한 자기력 향상을 위하여 전자석 배열 테이블이 적용된 제 2세대 자기연마공정이 비자성체의 자유곡면 자기연마에 적용된다. 본 연구에서는 이러한 제 2세대 자기연마공정에서 전자석 배열 테이블에 발생하는 자기력 세기 향상을 위한 극성배열 방법을 제시하고 이를 알루미늄합금의 곡률 자기연마에 적용하였다. 그 결과 볼록 및 오목 형상에서 각각 S-N-S와 S-N-N-N-S 극성 배열에서 가장 높은 표면거칠기의 향상을 확인하였다. 또한 상승 가공경로에서 상대적으로 높은 표면거칠기 향상을 나타내었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권5호
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• pp.431-439
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• 2015

One of common challenges in designing modern production machines is realizing high speed motion without sacrificing accuracy. To address this challenge it is necessary to maximize the stiffness of the mechanical structure and the control system with consideration on the main disturbance input, cutting forces. This paper presents analysis technologies for realizing high stiffness in production machines. First, CAE analysis techniques to evaluate the dynamic stiffness of a machine structure and a new method to construct the physical machine model for servo controller simulations are demonstrated. Second, cutting forces generated in milling processes are analyzed to evaluate their effects on the mechatronics system. In the effort to investigate the interaction among the structure, controller, and process, a flexible multi-body dynamics simulation method is implemented on a magnetic bearing stage as an example. The presented technologies can provide better understandings on the mechatronics system and help realizing high stiffness production machines.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1643-1648
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• 2010

비자성체의 자기연마 공정에서는 공작물 표면에 발생하는 자속밀도가 매우 낮아 자기연마입자에 작용하는 절삭력이 현저히 낮아진다. 따라서 공작물 반대편에 전자석을 설치하여 공작물 표면의 자속밀도를 효과적으로 증가 시킬 수 있다. 본 연구에서는 전자석 배열 테이블을 비자성체의 자기연마에 활용하기 위해 전자석 배열에 따른 자속밀도 및 극성변화에 대한 시뮬레이션 및 실험적 검증을 수행하였다. 그 결과 전자석이 같은 극성을 가질 때 보다 중심부분 전자석을 기준으로 주변 전자석이 반대의 극성을 가질 때 중심부분의 전자석에서 가장 높은 자속밀도를 가지는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권2호
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• pp.157-162
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• 2015

대형 5축 문형공작기계는 Gantry가 bed를 따라 절삭, 급송 이송하면서 가공을 수행 한다. 가공을 수행하는 중에 발생하는 오차(Zig-Zag)원인으로써 1) 양쪽 X축 이송모터의 위치오차 제어차이 2) 양쪽 Column의 무게차이에 의해 발생하는 마찰력에 대한 오차 3) spindle 회전력에 따른 오차 3가지의 원인이 있다. 3가지 오차원인을 분석하여 문형공작기계성능을 향상시키기 위해 연구를 진행 하였다. 연구결과로는 첫 번째로 양쪽 Column이 동일한 무게를 갖는 Gantry 구조에서 한쪽 축의 무게를 변경함으로써 마찰력이 미치는 영향을 확인하였다. 두 번째로 우리는 스핀들 회전이 미치는 영향을 해석 및 실험하였다. 그리고 우리는 스핀들 회전이 Gantry이송에 미치는 영향을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.311-311
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• 2011

$TiN{\times}$박막은 우수한 내마모성 및 내부식성, 높은 경도 그리고 열적 안정성 등으로 인하여, 절삭공구 및 기계적 부품의 하드코팅, 2차 연료 전지용 확산방지막의 코팅재료로서 광범위하게 사용되어지고 있다. 일반적으로 $TiN{\times}$ 박막은 화학 기상 증착법(CVD)을 이용하였으나, 최근에는 대면적에 균일한 코팅이 가능하고 기판과 박막상의 부착력이 우수하며, 프로세스를 제어하기 쉬운 물리적 기상 증착법(PVD)의 스퍼터링법에 대한 관심이 고조되고 있다. 그러나 스퍼터링법으로 증착된 $TiN{\times}$ 박막의 물성은 주상구조와 국부적 표면결함을 포함하는 박막의 미세구조에 의존하기 때문에 주상구조 사이에 존재하는 Void 와 Pinhole 그리고 crack들이 원인으로 작용하여, 내부식성 및 기계적 특성이 급속도로 저하되는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해서, 본 연구에서는 기판온도를(RT, $200^{\circ}C$, $400^{\circ}C$)증가시켜 실험 하였다. 이는 온도증가에 따른 박막의 치밀화가 이루어지고 결함이 감소하여 내부식성 특성향상이 기대되어진다. 또한 플라즈마 밀도를 높이기 위해서, 기존 DC 마그네트론 스퍼터링법에 전자기장을 추가로 인가하였다. 이는 플라즈마 밀도증가에 따른 고반응성의 질소 래디컬의 생성율 증가에 기인하여 박막 형성시 질화반응을 촉진시킴으로써 박막의 치밀화 및 내부식성 특성향상이 기대되어진다.

• 치위생과학회지
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• 제9권4호
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• pp.453-459
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• 2009

본 연구는 치과병원에서 발생하는 진료시(스케일링, 치아절삭) 및 비진료시(기기만 가동) 가동되는 치료기기의 소음이 치과위생사들에게 미치는 영향 정도를 파악하기 위하여 NR 평가방법으로 분석하였으며 치과위생사의 기기소음에 대한 반응을 설문조사를 통하여 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 치과병원 기기의 진료 시 및 비진료 시의 주파수 특성의 경우 고주파로 갈수록 소음도가 높게 나타났으며 발생소음도의 대부분이 고주파 성분(4 KHz이상)에 의하여 영향을 받고 있으며 발생하는 소음레벨 dB(A)의 범위는 67.7~78.3 dB(A)로 치과위생사의 소음피해가 예상되는 수준으로 소음 영향을 최소화하기 위한 대책이 시급하다고 사료된다. 2. 치과병원에서 발생하는 소음에 대한 반응을 조사한 결과 응답자의 57.8%가 "왠지 불안하게 된다"라고 응답하였으며 치과위생사 경력이 5년 이하이고 30세 이하인 경우에는 "왠지 불안하게 된다", 경력이 5년 이상이고 31세 이상인 경우에는 "아무렇지도 않다"라고 응답한 비율이 높게 나타난 것으로 조사되었다(p<0.05, p<0.01). 이는 발생소음레벨이 소음이 인체에 미치는 영향에서 "청력손실의 발생 시작" 수준으로 경력과 연령이 많을수록 그만 큼 소음에 만성적으로 노출된 결과로 판단된다. 3. NR곡선에 의한 평가 결과 스케일링 치료를 할 경우 NR-78, 치아 삭제 시 NR-77, 기기만 가동 되는 경우 NR-67로 나타나 작업장의 소음기준을 훨씬 초과하는 수준임을 알 수 있었다. 특히, 스케일링 치료시 소음피해를 최소화하기 위해서 4 kHz이상의 고주파대역을 제어할 수 있는 방음대책을 수립하여 치과 위생사에게 미치는 소음에 대한 영향을 줄일 필요가 있는 것으로 판단된다. 4. 소음으로 인하여 발생되는 제반 문제와 병원환경만족 등의 변수에 대한 상관관계 분석결과 기기에서 발생하는 소음으로 인하여 기분이 거슬리게 되면 환자에게 진료결과를 충분히 설명하지 못하는 경우의 상관계수가 0.677로 유의미한 정적 상관관계(p<0.01), 치과위생사의 "병원환경만족도"와 "환자들로부터 기기소음에 대한 불평을 듣는" 항목에서 -0.595, "기기발생 소음으로 피곤을 느낀다" 항목에서 -0.343으로 유의미한 부정적 상관관계(p<0.01)를 보이고 있었다. 5. 소음에 노출되어 기분 거슬림이나 피곤을 느끼게 되면 진료결과를 충분히 설명하지 못하게 되고 병원이 소란할수록 병원환경만족도가 낮은 것으로 조사되어 치과병원의 기기소음에 대한 적절한 대책 수립이 필요하며 이를 통하여 치과종사자의 쾌적한 근무여건을 제공, 치과병원의 경쟁력 제고 측면에서 긍정적인 영향을 미칠 것으로 판단된다 치과 병원 기기에서 발생하는 소음이 치과위생사들에게 미치는 영향정도를 파악하고자 소음특성을 측정 및 설문 조사를 통하여 분석한 결과 기기발생 소음특성이 치과위생사에게 기분이 거슬리거나 피로를 느끼게 하는 수준이며 이로 인하여 환자들에게 진료결과를 충분히 설명하려는데 지장을 받고 있으며 병원이 시끄럽다고 느낄수록 병원환경만족도가 낮은 것으로 조사되었다. 치과위생사에 대한 적절한 방음대책(방음보호구 제공, 저소음 저진동 장비의 선택, 마스킹 효과 등)을 수립하여 쾌적한 근무여건을 제공하므로써 치과위생사들의 병원환경 만족도를 향상시켜 치과의료 서비스의 질 및 경쟁력 향상이 가능할 것으로 사료된다.