• Journal of the KSME
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• v.35 no.8
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• pp.709-715
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• 1995

날로 그 중요성이 대두되고 있는 환경보존 문제에 능동적으로 대응하고 여러 계층 소비자의 안 전도, 쾌적성 등에 관련된 요구, 성능의 수준향상에 효과적으로 대처하기 위해서는 차량의 경량화 기술이 가장 먼저 선행되어야 할 과제이다. 경량화를 추구하는 방법은 최적설계 개념을 이용한 구조합리화에 의한 방법과 알루미늄, 강화 플라스틱 등 신소재 대체에 의한 방법이 병행 연구 되고 있다. 이 글에서는 구조합리화를 통한 경량화 목표를 달성하기 위해 설계 초기 단계에 활용 가능한 단순 보 모델 개발의 필요성에 관해 언급하고 실차의 도어 측면 붕괴강도(door side intrusion strength), 루프 붕괴강도 (roof crush strength) 해석을 위한 단순 보 모델 개발에 관해 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 1996.06a
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• pp.63-73
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• 1996

CAFE(기업평균연비) 규제의 적극적 대응책의 하나로 차체 경량화가 주목받고 있다. 이를 위해 사용되는 고분자 복합소재 중 특히 Exterior Body Panel에 많이 채택되고 있는 SMC(Sheet Molding Compound)에 대해 제조방법, 성형공정, 기술적 과제, 재활용, 적용 예 등을 살펴보았다. 1973년 GM의 Corvette로부터 본격적으로 사용되기 시작한 SMC는 미국, 유럽을 중심으로 사용량이 계속 증가되고 있으며, 자동화가 용이하고 성형Cycle이 짧아 타 열경화성 고분자복합재료 성형방법에 비해 대량생산에 유리하며, 도장 특성이 우수하며 자 동차 부품용으로 가장 보편적인 방식이다.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 1994.06a
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• pp.37-46
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• 1994

최근 자동차 산업을 둘러싼 사회적, 환경적 요인은 차체 경량화를 강력희 요구하고 있다. 이를 위해서는 차체에 알루미늄 판재를 사용하는 것이 가장 효과적인 방법으로 제시되고 있다. 그러나 차체 설계 조건 및 제조기술은 오랫도안 강판을 사용하는데 적합 하도록 개발되어 왔다. 따라서 현재 사용되고 있는 강판의 대체 재로서 알루미늄 합금 판재를 사용하기 위해서는 강판과 동일한 강도를 가지면서 성형성이 요구되고 현재의 자동차 제조공정 즉 프레스 성형, 조립방법, 표면처리 기술 등에 적합한 특수 목적의 알루미늄 합금 판재의 개발이 요청되고 있다. 오늘날 알루미늄 판재 개발에 있어 적절한 합금 조성의 선택, 제조공정 뿐만 아니라 표면조성 및 형태의 조절 등에 의해 이러한 문제의 해결이 가능해지고 있고 알루미늄 압연 업체의 특수한 설계와 제조개념의 새로운 알루미늄 합금 개발을 위한 적극적인 노력이 집중되고 있어 머지않아 자동차 산업에 알루미늄 합금의 사용이 크게 늘어날 것으로 생각된다. 따라서 본 고에서는 자동차 차체용 알루미늄 합금의 개발 동향 및 차체적용을 위한 특성 및 응용기술에 대해 고찰한다.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 2004.05a
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• pp.341-348
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• 2004

Recently deveoped HSS of POSCO and commerciallizing activities were introduced. 590DP, 590FB, 780TRIP. In this year, another three type of hot rolled AHSS will be developed and try to commerciallize with auto makers. 780FB, 780DP and 980CP. We have future plan to develope ultra high strength steels 980TR, 1170CP.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.624-627
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• 2010

최근 자동차 업계서는 차량의 온실가스 배출량을 줄이고 연비를 개선시킬 수 있는 방법 중의 하나로 경량화 소재를 사용하여 차체의 중량을 줄이는 연구가 활발히 진행 중에 있다. 특히 알루미늄 합금의 경우 기존 강재에 비해 비중이 낮아 가볍고 부식에 대한 저항성이 높아 많이 사용되어지고 있는 추세이다. 본 연구에서는 먼저, 저입열 용접공정을 적용하여 용접 변수와 토치의 각도에 따른 인장강도 특성을 비교하여 적정 용접 범위를 산정하였으며, 인장강도와 비드형상의 관계를 다중 회귀 분석을 이용하여 비드 예측 회귀 모델을 제시하였다. 또한 호감도 함수를 적용한 반응표면분석법을 이용하여 자동차 생산 현장에서 겹치기 용접 이음부의 강건한 용접 품질을 가질 수 있는 최적용접 공정 조건을 도출할 수 있는 효과적인 방법을 제안하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.11
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• pp.1335-1343
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• 2012

In this study, the lightweight modular design of hybrid railway carbody structures made of sandwich composites and aluminum extrusions was investigated by using topology and size optimization techniques. The topology optimum design was used to select the best material for parts of the carbody structure at the initial design stage, and then, the size optimum design was used to find the optimal design parameters of hybrid carbody structures using first-order and sub-problem methods. Through the topology optimization analysis, it was found that aluminum extrusions were suitable for primary members such as the underframe and lower side panel module to improve the stiffness and manufacturability of the carbody structures, and sandwich composites were appropriate for secondary members such as the roof and middle side panel module to minimize its weight. Furthermore, the results obtained by size optimization analysis showed that the weight of hybrid carbody structures composed of aluminum extrusions and sandwich composites could be reduced by a maximum of approximately 17.7% in comparison with carbody structures made of only sandwich composites.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.47-47
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• 2010

지구온난화의 심화로 사회적으로 환경의 중요성에 대한 인식이 확산되면서 $CO_2$ 배기가스 및 연비와 직결되어 있는 자동차 중량 절감의 중요성이 강조됨에 따라 차체 경량화 기술은 환경 친화적인 자동차 개발의 핵심기술로 연구되고 있다. 그러나 충돌보호 장치 및 편의장치의 증가로 차체 중량은 지속적으로 증가하고 있어 차체 중량을 혁신적으로 절감할 수 있는 초경량 차체기술이 요구된다. 차체 경량화 방법으로 기존 강재를 알루미늄재로 대체하는 방안이 연구되고 있으며, 일부 해외 고급 차종에서 알루미늄재를 이용한 스페이스 프레임 및 부품 개발을 검토 적용 중이다. 그러나 알루미늄 단일재 사용은 안전성등에서 요구 성능을 만족시키기 어렵기 때문에 강재와 알루미늄재의 적절한 사용이 필요하다. 이를 위하여 강재와 알루미늄간 이종접합부가 발생하며 이를 위한 적정 공정 개발이 필요하다. 전자기 펄스 용접(MPW)은 고상접합의 한 종류로서 고전류를 순간적으로 방전하여 발생된 고에너지를 통하여 접합이 이루어진다. 이러한 고에너지는 외부재의 전 자기적 성질에 의하여 에너지량이 결정되므로 외부재의 전도도(conductivity)는 매우 중요하며 이러한 이유로 Aluminum 1xxx계 중심의 전자기 펄스 용접 공정이 연구되었다. 그러나 자동차 스페이스 프레임 및 드라이브 샤프트등과 같은 부품에 알루미늄재를 적용하기 위해서는 일정 강도를 확보할 수 있는 6xxx계의 관련 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 고품질의 접합부 확보를 위한 1xxx계와 6xxx의 최적의 공정변수(충전전압, 외부재와 내부재 사이의 간격, 외부재 두께)를 도출하였다. 이를 위하여 전자기 펄스 용접 장치는 한국생산기술연구원과 웰메이트(주)에서 공동으로 개발한 $120{\mu}F$의 캐패시터 6개로 구성된 'W-MPW36'을 사용하였으며 접합 후 누수시험을 통하여 접합부의 품질을 검토하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.29 no.6
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• pp.1-3
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• 2011

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.10
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• pp.1093-1100
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• 2014

The purpose of this paper is to suggest a weight-reduction design method for the hybrid carbody of a high-speed maglev train that uses aluminum extrusion profiles and sandwich composites. A sandwich composite was used on the roof as a secondary member to minimize the weight. In order to assemble the sandwich composite roof and aluminum extrusion side frame of the carbody using welding, a guide aluminum frame located at the four sides of the sandwich composite roof was introduced in this study. The clamping force of this guide aluminum frame was verified by three-point bending test. The structural integrity and crashworthiness of the hybrid carbody of a high-speed maglev train were evaluated and verified according to the Korean Railway Safety Law using a commercial finite element analysis program. The results showed that the hybrid carbody composed of aluminum extrusion frames and a sandwich composite roof was lighter in weight than a carbody made only of aluminum extrusion profiles and had better structural performance.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.3
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• pp.457-463
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• 2016

The newly developed super ductile duplex stainless steel (SDSS) has good strength and ductility, and it can be used to reduce weight and improve the fabrication efficiency of a carbody of a rolling stock. In this study, spot weldability tests were conducted to take advantage of SDDSS in a carbody for an intermodal tram. Specimens of various thickness (0.4 to 5.0 mm) were prepared to find the proper welding conditions, and tensile load tests were conducted to evaluate the tensile-shear strength of spot welded joints. Then, nugget diameters were measured to verify the quality. The tensile-shear strength was found to be proportional to the heat parameter. It was verified that the tensile-shear strengths and nugget sizes of the joints satisfy the standard requirements. The overall weldability tests confirmed that SDDSS can be used effectively for the carbody of an intermodal tram.