• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
• /
• 2007.04a
• /
• pp.349-352
• /
• 2007

본 논문은 계층적 공정 경쟁 유전자 알고리즘(Hierarchical Fair Competition-based Genetic Algorithms : HFCGAs)을 이용한 회전형 역 진자 시스템의 최적 2-자유도 제어기 설계를 제안한다. 비선형이며 불안정한 운동을 하는 회전형 역 진자 시스템은 회전지렛대(rotating arm) 위의 폴(pole)이 적당한 제어력이 없는 상황에서 중력에 의해 어느 한 쪽 방향으로 넘어지려고 할 때, 외부에서 회전지렛대에 힘을 가하여 회전지렛대의 특정위치와 폴의 각도를 유지시키는 시스템으로, 본 논문에서는 두 개의 피드백 제어루프를 갖는 2-자유도 제어기를 구성한다. 각각의 제어기는 PD 제어기로 구성하고, 조기수렴 문제를 내재하고 있는 기존의 유전자 알고리즘의 해결방안중 하나인 HFCGAs를 이용하여 최적의 제어기 파라미터들을 구한다. 마지막으로 실제 공정에 적용하여 설계된 제어기의 성능을 평가한다.

• Journal of Power System Engineering
• /
• v.5 no.1
• /
• pp.73-79
• /
• 2001

정전기력을 이용하는 마이크로가속도계 센서는 단결성 실리콘 SOI(Silicon On Insulator) 웨이퍼의 기판에 절전재료 적층과 등방성 및 이방성 부식공정으로 제작한다. 마이크로가속도 센서 개발에는 3차원 미소구조체의 제작공정에서 가열 및 냉각공정의 온도구배로 야기되는 포핑업과 같은 열변형 해석이 최적 형상설계에 중요한 요건이다. 본 연구에서는 양자역학적 현상인 턴널링전류 원리로 승용차 에어백의 검침부 역할을 하는 마이크로가속도 센서의 제조공정에서 소착현상을 방지하는 부가 비임과 턴널갭의 FIB 절단가공과 백금 적층공정의 열적 거동을 해석한다. 마이크로머시닝 공정에서 온도의존성을 고려하여 연성해석하고 유한요소법의 상용코드인 MARC K6.1로 분석한 결과를 단결정 실리콘 웨이퍼로 가공하는 마이크로가속도 센서의 최적공정 및 형상설계를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of the KSME
• /
• v.29 no.3
• /
• pp.294-305
• /
• 1989

소성가공 공정설계의 컴퓨터를 이용한 최적설계를 위하여 선결되어야 기술적 과제를 (i) 구성방 정식, (ii) 윤활 및 마찰조건, 그리고 (iii) 적응적 유한요소망 재구성법 등 3가지 분야로 대별하여 논의하였다. 적절히 선택된 마찰/구속조건 등 경계조건 (boundary condition) 과 적절한 유한 요소망의 구성을 통하여 최종제품의 형상을 만들어내기 위한 금형의 형상 등을 유한요소법으로 해석하여 공정설계상의 시행착오의 범위와 횟수를 줄일 수 있다(7,8). 또 하나의 예로서 자동 차의 자체 등 비교적 대형의 판재가공에서 펀치에 의한 본격적인 가공행정이 이루어지기 전에 판재 자체가 중력에 의하여 처지게 되는데 이러한 중력에 의한 피가공재의 초기 처짐은 최종제 품의 형상에 직접적인 영향을 주게 된다. 이 경우 기존의 유한요소 해석 기법을 사용하여 초 기처짐을 제어하기 위한 판재의 가공전 고정용 금형(binder wrap)의 최적설계를 훌륭히 수행할 수 있다. 이같이 현재의 유한요소 해석법은 많은 기술적 과제를 지니고 있으나 동시에 소성가 공의 컴퓨터 응용설계를 실현하기 위한 궁극적 도구로서 매우 큰 활용 잠재력을 지니고 있다.

• Journal of Aerospace System Engineering
• /
• v.12 no.3
• /
• pp.70-78
• /
• 2018

This research was carried out to develop an integrated folding wing made from carbon composite materials. Design requirements were reviewed and composite wing sizing was conducted using design optimization with commercial software. Three composite manufacturing processes including hot-press, pultrusion, and autoclave were evaluated and the most suitable processes for the integrated wing fabrication were selected, with consideration given to performance and cost. The determined manufacturing process was verified by two design development tests for selecting the design concept. Stiffness and strength of the composite wing were estimated through structural analyses. The test loads were calculated and static tests about design limit load and design ultimate load were performed using both wings. As a result, the evaluation criterions of the tests were satisfied and structural safety was verified through the series of structural analyses and testing.

• Proceedings of the Safety Management and Science Conference
• /
• 2010.11a
• /
• pp.245-256
• /
• 2010

최근 들어 안전관리의 패러다임은 사후분석에서 사전예방으로 바뀌고 있다. 이러한 추세에 맞추어 본질적인 안전관리에 대한 관심이 늘어나고 있다. 공정에 본질적인 안전을 추구하는 방법은 크게 5가지로 나누어 질 수 있으며, 공정의 배치를 통해서 사고를 영향을 최소화하는 방법은 공정의 설계단계에서 적용할 수 있는 좋은 방법이다. 본 연구에서는 공정의 설비가 가지는 위험성을 기반으로 안전거리에 대한 지침을 제시하고 있다. 사고결과와 사고발생빈도를 기반으로 개인적 위험성(Individual Risk: IR)을 계산하였으며, 계산된 값을 기반으로 최적의 안전거리 계산을 수행할 수 있었다. 계산된 IR과 문헌에서 제시된 안전거리를 바탕으로 작업자가 거주하는 건물과 공정경계 까지의 적절한 거리와 설비간의 최적의 거리를 계산하게 된다. Mixed Integer Linear Programming(MILP)를 이용하여 각각설비의 안전거리가 확보된 시설물 배치와 최소 부지 면적 등을 알 수가 있다. 이 연구를 통해 최적화된 부지면적과 파이프라인의 시설물 배치는 물론 공정건설이나 초기 디자인 단계 및 안전성확보측면에서 본질적인 안전을 구현하는데 유용하게 적용될 수 있다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
• /
• 1995.10a
• /
• pp.41-42
• /
• 1995

기존의 정수처리 공정은 응집-침전-급속여과처리를 주로 사용하면서 생물 활성탄처리-오존처리 등을 거치는 공정으로 이루어져 왔다. 그러나 응집제의 투여시 최적 응집제량, 최적 응집제 투여위치, 교반시간, pH 조절 등 번거러운 test가 선행 되어야 하며 처리수에 남아있는 응집제에 의해 2차 오염을 일으켜 침전조의 부지 면적에 따른 대형화등을 초래할 단점이 있다. 따라서 최근에는 이러한 단점을 보완하고 장치의 간소함, 높은 효율의 유지에 따른 후처리 공정의 부하감소 및 운전 조건 인자등의 감소라는 경제적 효과를 기대할 수 있는 막분리공정이 도입되었다. 그러나 분리막 처리공정의 경우 원수에 다량 포함되어 있는 콜로이드 입자들에 의한 flux의 감소 및 fouling 현상으로 인한 막의 수명감소, 처리수량의 감소 및 최적 설계 및 운전 방법등의 새로운 공정에 대한 많은 자료의 확보가 필요하다. 따라서 본 연구는 기존의 정수처리 공정에 있어서 전처리 부분에 해당하는 응집-침전-급속여과처리 공정을 분리막 공정으로 대체 하였을 때 분리막의 재질 및 module의 차이에 따른 처리 능력을 비교하고 각 단위 공정들에 의한 flux 변화, 각 공정별 수질분석, 회복율, 회수율 등을 검토하여 최적 조건의 공정을 확립하여 후처리 공정의 효율을 극대화 하는데 있다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
• /
• 2007.06a
• /
• pp.276-280
• /
• 2007

점차 고성능화 되어가는 Display 제품들을 더욱 저렴하고 일반화하기 위해 제품 공정수를 줄이고 설계 기간을 단축하여야 한다. PCB(Printed Circuit Board) 층수(Stack-up)를 줄이고 회로개발 면에서는 회로를 간략히 하고 부품소자를 최소화하여야 한다. 그리고 기구개발 면에서는 공정을 최소화하고 견고하게 하는 것이 시장 추세이다. 불량 없으면서 초단납기 설계와 대량 생산을 위해 일원화를 추진하고 있다. 곧, 어떤 Customer에게 나가도 A/S 문제가 발생되지 않도록 초기부터 적용하는 최적설계가 필요하다. 본 연구는 Display의 대표라 할 수 있는 PDP(Plasma Display Panel)를 CAE(Computer Aided Engineering)를 이용해 설계함으로써 PDP 회로 최적설계를 하는데 CAE의 활용 사례를 알 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
• /
• 2006.10a
• /
• pp.35-38
• /
• 2006

디스플레이 산업에 이용되는 적층판(layered plates)의 결합공정 중 냉각공정에서 열팽창계수의 차이로 인해 잔류응력이 발생하고 심하면 적층판에 크랙(crack)이 발생한다. 본 연구에서는 적층판의 결합공정을 대상으로 현상을 분석하고 이 과정을 시뮬레이션하는 해석 프로그램을 개발하였다. 또한 이를 토대로 향후의 새로운 제품에 대해서도 크랙과 같은 문제점을 최소화 할 수 있는 신뢰성 있는 공정 셋업을 제시하기 위해 차원감소법(dimension reduction method)과 근사화 방법인 반응표면법(response surface method), 순차적 근사최적화 기법(Sequential Approximate Optimization, SAO)을 이용하여 신뢰성기반의 강건최적설계를 하였다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
• /
• 2002.11a
• /
• pp.64-68
• /
• 2002

플립칩 공정에서는 반도체 칩과 기판사이의 열팽창계수(CTE : Coefficient of Thermal Expansion)의 차와 외적 충격과 같은 이유로 인해 피로균열(Fatigue crack)이나 치명적인 전기적 결함이 발생하게 된다. 이런 부정적인 요인들로부터 칩을 보호하고 신뢰성을 향상시키기 위해서 플립칩 언더필 공정이 적용되고 있다. 본 연구에서는 기존의 몰딩 공정을 응용한 플립칩 언디필 방법을 소개하였다. 공정 이론과 디바이스를 소개하였으며, 시뮬레이션 및 수식을 통하여 최적의 언더필을 위한 몰더 설계 조건을 구하였다. 그리고 본 연구를 통해 기대되는 공정의 장점을 제시하였다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
• /
• v.33 no.6
• /
• pp.216-225
• /
• 2023

This paper describes the finite element analysis and die design change of cold heading punching process to increase the cold forging tool life and reduce the tool wear and stress concentration. Through this study, the optimization of punch tool design has been studied by an analysis of tool stress and wear distribution to improve the tool life. Plastic deformation analysis was carried out in order to understand the cold heading process between tool and workpiece stress distribution. Cold heading punch die design was set up to each process with different four types analysis progressing, the cold heading punch dies shapes with combination of point angle and punch edge corner radius shapes of cold forging dies, punch die material properties and frictional coefficient. The design parameters of point angle and corner radius of punch die geometry, die material properties and frictional coefficient were selected to apply optimization with the DoE (design of experiment) and Taguchi method. DoE and Taguchi method was performed to optimize the cold heading punch die design parameters optimization for bolt head cold forging process, it was possible to expect an reduce the cold heading punch die wear to the 37 % compared with current using cold heading punch in the shop floor.