• 유변학
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• 제8권3_4호
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• pp.215-225
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• 1996

평판형의 열가소성 수지를 유리전이온도 이상으로 가열한 다음 압력을 가함으로써 원하는 형상의 제품을 성형하는 열성형공정은 대상 수지가 큰 변형을 일으킬 뿐만 아니라 비선형적 거동을 보이게 된다. 따라서 수지의 변형거동 예측과 최적성형조건의 설정에 많은 어려움과 시행착오를 거치게 되는 바, 열성형 공정의 최적화를 위한 연구의 일환으로 원형 평판위 수지를 대상으로 수지의 부풀림 거동과 이에 따른 두께 분포를 예측할수 있는유한요 소법의 수치모사 알고리듬을 개발하고자 하였다. Piola-Kirchhoff 응력 텐서와 Green 변형 텐서 및 lagrangian 변형 텐서를 사용하여 평판상의 응력-변형에 대한 비선형의 에너지 수 지식을 수립하고 Newton-Raphson 반복수렴법을 이용하여 근사적으로 해석하였으며 수지의 유변학적 구성방정식으로는 neo-Hookean 모델, Mooney-Rivlin 모델 및 Ogden 모델등의 초탄성 모델을 사용하여 그결과를 비교하였다. 수치모사에는 두께가 매우 얇기 때문에 두께 방향의 응력변화를 무시할수 있는 membrane 가정을 도입한 2차원적 해석과 두께 방향의 응력 변화를 고려하는 3차원적 해석을 모두 수행하고 그 차이를 비교하였으며 3차원적 해석 의 경우에는 penalty법을 이용하여 비 압축성을 만족하였다. 일차적으로 내압을 받는 두꺼 운 원통계에 대한 수치모사 해석을 수행하고 완전해와 비교함으로써 개발된 수치모사 알고 리듬의 열성형 공정에의 적용 타당성을 검증하였으며 이를 이용하여 원형 평판의 자유부풀 림거동을 예측한 결과 Treloar 등의 실험결과와 잘 부합함을 확인하였다. 또 간단한 형상의 금형이 있는 경우와 반지름 방향으로의 온도변화에 따른 수지의 변형거동을 해석함으로써 실제 열성형 공정에서 요구되고 있는 성형품의 두께 분포를 균일하게 하기 위한 방안을 제 시하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제47권4호
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• pp.341-346
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• 2012

사출성형은 고분자성형법 중에서 가장 광범위하게 활용되고 있다. 사출성형은 전형적인 사출성형 외에 가스사출, 물사출, 그리고 사출압축성형 등과 같이 특수한 사출성형방법들이 쓰인다. 사출압축성형은 사출과 압축공정이 합쳐진 것으로 균일한 물성 및 성형의 정밀도를 향상시키기 위하여 사용된다. 또한 사출압축은 잔류응력을 줄이는데도 효과적으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 성형품의 형상에 따라 다양하게 나타나는 사출압축성형의 특성에 대해서 컴퓨터 해석을 통해 분석하였다. 성형품에 벽이 있는 제품은 벽의 두께가 압축의 방향과 직각이므로 압축효과가 작게 나타났다. 사출압축성형을 일반사출성형과 비교하였을 때 수축의 균일성 및 수축량 또는 성형수축률이 작게 나타나서 정밀성형에 유리하게 나타났다. 실험계획법을 통해 실제로 제작되고 있는 렌즈에 대해서 최적 사출압축조건을 구하고 이의 결과를 사출성형의 결과와 비교분석하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2003년도 추계학술발표논문집 (상)
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• pp.343-346
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• 2003

기존 쾌속조형시스템의 단점을 보완하기 위해 본 연구팀에서 개발한 쾌속조형시스템을 수직절단에 의해 층별 성형할 경우 가공된 물체의 표면에 계단형 표면과 같은 왜곡현상이 발생한다. 이러한 왜곡 현상을 보완하기 위해 수직절단이 아닌 경사절단하여 계단형 윤곽과 같은 표면 왜곡의 문제점을 보완하고자 한다. 최적의 경사절단선분을 구하기 위해 경사절단선분의 길이와 중간층 점의 거리를 정의하여 이를 최소화하는 에너지 함수를 구현하였다. 에너지를 최소화하기 위한 알고리즘으로 급강하법을 사용하였으나, 이 방법은 에너지가 작아지는 방향으로만 움직이기 때문에 물체의 윤곽이 복잡할 경우 최적이 아닌 다른 위치에 귀착하는 지역적 최적해가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 지역적 최적해를 벗어나 최적의 경사절단선분을 찾기 위해 유전자 알고리즘을 사용하였다. 유전자 알고리즘을 사용할 경우, 급강하법에서 발생하였던 지역적 최적해 문제가 해결되어 최적의 위치를 찾을 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.826-831
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• 2008

본 논문은 이동 위성 통신을 위한 성형 반사판 기반의 하이브리드 안테나 설계에 대하여 서술한다. 하이브리드 안테나는 성형 반사판과 $1{\times}8$ 배열의 선형 위상 배열 안테나로 이루어진 급전부로 구성되며, 최소의 개구면으로 안테나에 요구되는 최적의 성능을 구현하기 위하여, 반사판 성형화 기법이 적용되었다. 또한, 급전부 설계에 있어서, 능동 배열의 수를 최적화함으로써 전체적인 안테나의 제작 단가를 최소화 할 수 있다는 장점을 갖는다. Ka-대역에서 설계된 본 안테나는 앙각 방향 $+45^{\circ}$를 기준으로 ${\pm}3^{\circ}$ 범위에서 빔 패턴을 전기적으로 제어할 수 있으며, 부엽 레벨을 포함한 안테나 빔 패턴에 대해서는 ITU-R S.465-5에 만족하도록 설계되었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.18-21
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• 2003

Fused Deposition Modeling (FDM) parts are made by piling up thin layers that cause the stair stepping effect at the surface of FDM parts. This effect brings about poor surface roughness of the part and requires additional post machining such as manual finishing that is detrimental to the part geometry and time consuming. Determining optimal build orientation for FDM parts can be one solution to minimize the post machining. However, by using the CAD model, calculating the optimal build orientation is impractical due to heavy computing process. In order to calculate the optimal build orientation with high speed. the surface roughness model based on measured data and interpolation is newly developed in this research. Also. the genetic algorithm (GA) is applied for acquiring reliable solution. Finally, It is verified from the test that the presented approach is very efficient for reducing the additional post machining process fer FDM parts.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권6호
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• pp.288-293
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• 2023

STS316L 합금의 Laser powder bed fusion 공정 최적화를 위하여 Laser power, Scan speed 및 Hatching distance의 공정조건을 제어하면서 투입 레이저 에너지 밀도와 조형체의 상대밀도와의 상관관계를 연구했고, 최적조건으로 제작된 조형체의 적층 방향에 따른 인장특성 변화를 분석했다. STS316L 분말을 에너지밀도가 55.6 J/mm³, 83.3 J/mm³ 및 111.1 J/mm³인 조건에서 적층 성형한 결과, 투입 레이저 에너지밀도가 83.3 J/mm³이며, Power 및 Scan speed 각각 225 W, 1000 mm/s인 조건에서 가장 안정적으로 고밀도 STS316L 샘플을 제작할 수 있었다. 최적공정조건을 이용해 적층 방향과 인장방향이 각각 0°, 45°, 90°인 인장시험편을 제작하여 인장특성을 비교한 결과 적층 방향과 인장방향이 수직인 시험편의 항복강도, 인장강도 및 연신율이 가장 우수한 것이 확인되었다. 적층 방향과 수직 방향으로의 이방성을 가지는 기공 및 Lack of fusion 결함이 응력집중을 야기하여 인장특성을 열화 시키기 때문인 것으로 추정된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.115-118
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• 2003

무인 표적기에 탑재될 추진시스템인 프로펠러를 설계하였다. 프로펠러 설계 방법으로 vortex theory 을 적용하였다. 압축성 효과는 배제하였고, 레이놀즈수는 일정하다고 가정하였다. 설계 변수는 반경 방향에 따른 코드 길이와 비틀림각이며, 최적 설계 목표는 효율의 최대화이다. 설계된 프로펠러의 성능을 해석하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.301-308
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• 2015

철도차량의 경량화 일환으로 대차 프레임 스킨제작에 복합소재를 적용하여 RTM 기법으로 제조하는 방안을 검토하였다. RTM 기법은 공정설비의 단순화 및 복잡한 형상의 대형 구조물을 짧은 시간에 제조할 수 있는 장점이 있다. RTM 공정에서는 구조물에 기공이 갇힐 수 있기 때문에 수지 주입구와 배출구의 개수 및 위치 선정이 중요하다. 이번 연구에서는 섬유 프리폼의 투과성 계수를 등방성과 이방성 특성으로 구분하여 RTM 성형특성을 수치해석을 통해 예측하였다. 그로부터 투과성 계수에 따른 기공 형성과 성형 시간의 예측 및 수지 배출구의 최적 위치 등 공정조건을 선정하기 위한 대차 프레임 스킨의 RTM 성형 충전패턴을 분석하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.573-580
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• 2009

이 연구는 변형률 경화거동을 나타내기 위한 압출성형된 ECC를 제조하기 위하여 사용되는 조성물의 특성, 제조 방식, 배합 조건, 양생 조건에 관한 검토를 수행하였으며, 섬유의 분포 특성이 압출성형 ECC의 휨거동에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 이를 위하여 이론적/실험적 연구를 수행하여 압출성형 ECC를 생산하기 위한 기본 배합 및 제조 공정을 제시하였으며, 이미지 프로세싱 기법을 이용하여 섬유 분포 특성을 파악하였다. 실험 결과, 최적의 압출성형 ECC 패널의 배합비를 물-매트릭스 비, 시멘트, ECC 파우더, 그리고 규사미분의 비율로 제시하였다. 또한 섬유 분포 특성은 배합에 따라 달라지며 이러한 섬유 분포 특성에 따라 휨거동에 차이가 발생하는 것으로 나타났다. 즉, 섬유 분산성이 좋을수록, 상보에너지($J_b'$)와 최고 가교 응력(${\sigma}_0$)이 클수록 휨 인성이 크게 나타났다. 이는 ECC 배합의 차이가 섬유 분포 특성에 차이를 줄 뿐만 아니라, 마이크로역학 특성에도 변화를 주기 때문이다. 섬유 방향성의 경우, 실험체 별로 크게 차이가 발생하지 않았으나 섬유의 분포가 3차원보다 2차원에 가깝게 배열되는 것으로 나타났다. 그러나 섬유 방향성에 대한 확률 밀도 함수는 2차원으로 가정한 경우와 매우 다른 양상을 보이는 것으로 나타났다. 따라서 원하는 성능(초기균열 강도 및 인성)을 얻기 위해서는 배합과 섬유 분포 특성을 고려하여야 하는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권3호
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• pp.259-268
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• 2015

본 논문은 등가정하중을 이용하여 튜브 하이드로포밍 공정을 위한 최적설계를 제안한다. 튜브 하이드로포밍 공정의 최적설계는 유체의 압력과 축 방향 압입량에 대한 적절한 하중경로를 결정하고, 이를 통하여 성형해석 후 결함이 없는 원하는 형상의 제품을 얻는 것을 목적으로 한다. 그러나 기존의 등가정하중법은 하중을 설계변수로 고려하지 못한다. 또한 튜브 하이드로포밍 공정의 최적설계에서 고려하는 비선형 두께 응답을 고려하기 위한 최적화가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 튜브 하이드로포밍 공정의 최적설계에 적합한 새로운 등가정하중을 제시한다. 또한 새로운 등가정하중을 이용한 최적설계 프로세스를 제시한다. 제시한 최적설계방법의 사용 가능성은 예제를 통하여 확인한다.