• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2011.06a
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• pp.127-128
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• 2011

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.26 no.3
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• pp.514-520
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• 2002

A new non-linear modelling of a straight pipe conveying fluid is presented for vibration analysis when the pipe is fixed at both ends. Using the Euler-Bernoulli beam theory and the non-linear Lagrange strain theory, from the extended Hamilton's principle are derived the coupled non-linear equations of motion for the longitudinal and transverse displacements. These equations of motion are discretized by using the Galerkin method. After the discretized equations are linearized in the neighbourhood of the equilibrium position, the natural frequencies are computed from the linearized equations. On the other hand, the time histories for the displacements are also obtained by applying the generalized-$\alpha$ time integration method to the non-linear discretized equations. The validity of the new modelling is provided by comparing results from the proposed non-linear equations with those from the equations proposed by Paidoussis.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.27 no.4
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• pp.7-13
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• 2010

Linear motors are efficient mechanism that offers high speed and positioning accuracy. By eliminating mechanical transmission mechanisms, much higher speeds and greater acceleration can be achieved without backlash or excessive friction. However, an important disadvantage of linear motor system is its high power loss and heating up of motor and neighboring machine components on operation. Therefore, it is necessary to design moving table with high stiffness, high efficiency and light weight construction. This paper presents the development of moving table using composite material. In order to develop light weight construction of moving table, finite element analysis is performed to find best moving table construction and composite stacking sequence. NASTRAN and MINITAB were used as the optimizer. A prototype for the moving table using composite material was created.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.16 no.1
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• pp.149-156
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• 2017

Graphene nanoplatelet (GNP)-reinforced alumina ($Al_2O_3$) is a promising material for micro-partapplications, particularly micro-nozzle shapes, because of its excellent wearresistance. In this study, a $Al_2O_3$/GNPcomposite with 15 vol% graphene nanoplatelets (GNP) was highly densified and fabricated via spark plasma sintering for micro-electrical discharge drilling (Micro-ED drilling) and the wear resistance property of the composite is evaluated via the ball-on-disk method. In addition, the diameter and shape of the micro-electrodes machined by wire electrical discharge grinding (WEDG), block electrical discharge grinding (BEDG), and new linear block moving electrical discharge grinding (LBMEDG) methods are systematically compared and analyzed to observe the micro-hole machining in the micro-ED drilling of the $Al_2O_3$/15vol% GNP composite.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.14 no.1
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• pp.33-38
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• 2013

The general purposed control system for driving a motion of many different typed robot end-effector, which consists of a controller based on ARM Cotex M3-11017 MCU and an application software for generating a motion of end-effector, was developed. Experimental results show that a positioning error is nearly negligible and a repeatability error is 0.04%. Accordingly the developed control system can be applied practically to actuate a robot end-effector for inspection and maintenance of steam generator heat pipe in nuclear power plant.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.5
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• pp.391-399
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• 2017

This paper presents the effects of the cutting speed and feed rate on the axial shape of flat end-milled down cut side walls. Experiments were performed using the cutting speed, tool diameter, and feed per tooth as variables, and the thrust force and axial shape were measured as the experimental results. The results of this study confirmed that a smaller feed per tooth, which is proportional to the value obtained by dividing the feed rate by the cutting speed, results in a higher axial shape accuracy. In addition, the axial shape can be simplified to a form in which two straight lines having different slopes meet at a singular point. Therefore, it was concluded that the shape accuracy could easily be estimated during the operation and improved by adjusting the feed per tooth.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.176-176
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• 2011

환형수조는 점착성 퇴적물의 이송특성 연구를 위해 가장 선호되는 실험 장치로 알려져 있다. 과거 많은 연구자들은 퇴적물의 이송특성, 특히 침식/퇴적 특성 조사를 위해 주로 수로를 이용한 실험적 연구를 수행하였는데, 최초의 실험적 연구들은 주로 직선수조에서 수행되었다. 그러나 입자간의 응집이 중요한 역할을 하는 점착성 퇴적물의 경우에, 직선수조 끝단에서의 자유낙하 및 재순환 펌프의 날개에 의해 응집된 토사가 쉽게 분리될 수 있어 그 타당성이 의문시 되어 왔으며, 이러한 단점을 보완하기 위해 환형수조가 고안되었다. 환형수조는 수면과 접하여 회전하는 상부링의 마찰력에 의해 흐름이 생성되기 때문에 시간의 제약 없이 흐름조건을 동일하게 만들 수 있다는 큰 장점을 갖는다. 그러나 환형수조는 원주유속의 속도차이 및 원심력으로 인한 2차 순환류를 형성시켜 반경 방향(radial direction)에서의 바닥전단응력을 불균일하게 하는 단점을 갖는다. 이러한 2차 순환류와 바닥전단응력의 불균일을 저감시키기 위하여 환형수조의 몸체를 상부링의 회전 방향과 역방향으로 직접 회전시키는 방법이 채택되어져 왔다. 한편, 환형수조의 상부링과 몸체를 서로 역방향으로 동시에 회전시키는 양방향 회전(counter-rotation)의 적용을 위해서는 2차 순환류가 최소가 되며 바닥전단응력이 균일해지는 최적 회전속도비에 대한 분석은 필수적 사항이다. 이를 위하여, 상부링과 몸체의 회전속도에 따라 변화하는 수조내부의 흐름특성 및 평균바닥전단응력에 대한 연구가 선행되어야만 한다. 이에 본 연구에서는 전산유체역학을 이용하여 전북대에 설치된 환형수조의 상부링과 몸체의 회전속도에 따라 변화하는 수조내부에서의 흐름특성 및 바닥전단응력에 대한 분석이 수행되었다. 또한, 이를 기초로, 환형수조의 최적 회전속도비 산출을 위한 연구가 수행 중에 있다. 이러한 결과들은 추후 환형수조를 이용한 점착성 퇴적물의 침식/퇴적 등과 같은 이송특성 연구시, 퇴적물에 작용하는 흐름조건의 정밀산정을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.883-888
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• 2007

일반적인 하천의 흐름방향으로 발생하는 주흐름(primary flow)에 중첩하여 주흐름 방향의 수직단면에 이차류(secondary flow)가 발생하게 되며 이러한 이차류의 발달은 투입된 오염물질의 횡혼합을 증대시킨다. 오염물질의 혼합은 이송(advection)과 확산(diffusion) 또는 분산(dispersion)의 과정으로 설명되며 본 연구에서는 수로전체의 혼합과정을 설명하기 위해서 이송 확산 방정식을 적용하였다. 본 연구에서는 실험수조를 $150^{\circ}$의 중심각을 갖는 S자 형태의 만곡수로를 제작하여 유량조건은 15, 30, $60\;{\ell}l/sec$의 세 가지 경우로, 수심은 15, 20, 30, 40 cm의 경우로 총 12 케이스의 실험을 수행하였다. 유속장의 측정은 Sontek사의 3차원 micro-ADV(Acoustic Doppler Velocimeter)를 이용하였다. 오염물질 확산실험은 소금물 용액에 주변수와의 밀도차를 없애기 위해서 메탄올 용액을 첨가하여 추적자로 이용하여 농도장의 분석을 일본 KENEK사의 전기전도도계(conductivity meter)와 Gartner사의 DAS(data acquisition system)를 이용하여 횡방향 유속장의 분포와 오염운의 거동을 비교하여 다음과 같은 결론을 얻게 되었다. 주 흐름은 직선구간에서는 중앙에서 최대 유속을 나타내며, 좌우대칭적인 유속분포의 모습을 보이고, 만곡부에서는 수로안쪽을 따라 최대유속이 발생하였다. 수로의 직선구간에서는 최대유속이 발생하는 즉, 중앙에서의 오염물질의 분산이 가장 활발하게 이뤄졌으며 농도의 퍼짐형상인 오염운 역시 만곡부에서는 수로만곡부의 안쪽을 따라 확산 이동함을 알 수 있었다. 만곡부 외측에서는 오염물질의 정체현상이 일시적으로 발생하며, 유속구조의 횡방향 비대칭구조로 인한 종 횡방향의 분리현상이 발생하고, 오염운의 중첩현상이 종방향으로 연속되게 나타난다. 향후 수심방향 거동을 포함한 3차원적 분석이 요구되며 이 연구결과는 2차원적 수치해석의 적용 및 분석 자료로써 이용이 가능하다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.12b
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• pp.409-412
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• 2011

본 논문에서는 나노 분해능을 가지면서 수mm의 이송능력을 가지는 AFM용 스캐너의 구현을 위하여 새로운 형태의 더블-벤트 유연 가이드를 연구하였다. Castigliano 이론을 이용하여 유연 가이드의 강성을 구하였으며, 모든 과정은 FEA(Finite Element Analysis)를 통하여 이론의 타당성을 검증하였다. 또한, 더블-벤트 유연 가이드의 성능 검증을 위하여 평면 스캐너의 모델링에 응용하여 보았다. 응용된 평면 스캐너의 구성 요소 성분 변수들은 Double-bent 유연 가이드의 나노 분해능 및 이송 변위의 최대화를 구현함과 동시에 빠른 응답 속도를 보장하기 위해 최적화 설계를 통하여 이루어졌다. 더블-벤트 유연 가이드를 적용한 평면 스캐너 역시 FEA를 통한 검증 단계를 거쳤다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.14 no.3
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• pp.64-70
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• 2010

In this study, designing of precise linear transferring device which can be applied to industrial machine and robot industry has been introduced. The direction of power flow and output feature are similar to current Rack-Pinion type. However, unlimited length extensity via rack modulizing, and securing high velocity transportation have been realized by applying Pin-Pinion Gear type at the operation part. The analysis has been calculated to obtain the Pin-Pinion Gear's optimized tooth profile. As a result of research, it is impossible to control precisely even overlap at the teeth of involute and sprocket. Because they have peculiar gearing structure. Therefore, modified cycloid tooth has been proposed to perform high velocity, precise control without backlash.