• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.26-26
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• 2011

Fe계 TiC 합금은 미량의 합금원소를 첨가시켜 경화능, 내식성, 내마모성 성질을 개선한 특수 공구용 재료로서 현재 절삭, 내마모성, 광산, 금형재료 등의 분야에 널리 사용되고 있다. 금속과 세라믹의 복합재료인 초경합금은 비열처리용 공구강으로 WC, TiC 등의 4, 5, 6족 금속탄화물에 Co, Ni, Fe등의 철족이 결합금속으로 소결한 복합재료로 WC-Co계 초경합금이 주종을 이루고 있으나, 전략 소재로서 고가인 Co 원료를 대체하기 위한 재료로서 초경재료의 고경도와 공구강의 경제성 및 가공성의 장점을 이용한 Fe-TiC계 초경합금의 연구가 다양하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 Fe기지에 서브마이크론 크기의 미세한 TiC 입자가 균일하게 분산된 Fe-TiC 복합분말을 경제적으로 제조하기 위해 순수한 Fe, Ti 원료분말에 비해 단가가 낮고 미세 분쇄가 용이한 FeO, $TiH_2$ 분말을 고에너지 밀링 후 반응 열처리 시키는 유사 기계화학적 공정을 시도하였다. 조성비 Fe-30wt%TiC 복합분말을 제조하기위해 마이크론(micron) 크기의 FeO, $TiH_2$, C 분말을 사용하였고, 1단계로 FeO와 C을 고에너지 밀링으로 혼합 후 반응시켜 환원시키는 공정과 2단계로 이렇게 환원된 분말과 TiH2를 고에너지 밀링으로 다시 혼합, 분쇄한 후 반응열처리 하는 두 단계 공정을 사용하였다. FeO의 환원 단계에서는 $700{\sim}1,000^{\circ}C$ 온도 범위에서 1시간 유지하였고, 고에너지 밀링 시 밀링시간, 회전속도를 변수로 두고 실험하였다. 환원된 분말은 수평관상로를 이용해 아르곤분위기에서 $1,000{\sim}1300^{\circ}C$까지 1시간 유지하여 반응열처리시켜 Fe-TiC 복합분말을 제조하였다. 준비된 복합분말을 XRD와 FE-SEM, EDS, 입도분석기 (LPSA) 등을 이용해 분말의 형태와 특성, 상, 조성, 입도, 분산도 등을 조사하였다. 제조된 Fe-TiC 나노복합분말을 방전플라즈마소결(SPS) 과 상압소결 실험을 진행하였다. Fe-TiC 복합분말 제조공정의 첫 번째 단계인 FeO의 환원반응은 $800^{\circ}C$이상의 온도에서 Fe로 환원이 진행됨을 확인하였다. 두 번째 단계인 반응열처리공정에서는 $1,000^{\circ}C$ 이상에서 TiC가 형성됨을 XRD 상분석을 통해 확인할 수 있었고, $1,100^{\circ}C$ 이상의 온도에서 반응열처리를 했을 때 XRD 분석결과와 산소 조성 분석 결과로부터 반응의 완결성과 순도에서 최적 온도 조건임을 확인하였다. 온도를 $1,300^{\circ}C$로 증가시킬 경우 반응의 완결성에 큰 변화가 없는 반면 분말입자간의 목형성이 일어나 가소결 되는 것을 FE-SEM을 통해 관찰하였다. 또한 최적조건으로 제조된 Fe-TiC 복합분말의 입도분석과 FE-SEM/EDS 관찰/분석을 시행한 결과 평균 입도 0.6 ${\mu}m$의 미세한 Fe-TiC 복합분말 내에 Fe분말 주변과 내부에 나노크기의 TiC입자가 균일하게 분산되어 존재하는 것을 확인하였다.

• 한국조경학회:학술대회논문집
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• 한국조경학회 2017년도 추계학술대회 논문집
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• pp.72-75
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• 2017

도시농업 및 커뮤니티에 대한 사회적 관심에 편승하여 근래 도시의 커뮤니티가든(Community Garden)이 주목받고 있다. 북미의 커뮤니티가든은 농작물 생산 위주의 개인텃밭을 포괄한 지역사회의 구성원과 함께 만들어가는 오픈스페이스의 형태로, 화훼 등을 포괄하는 개념으로 간주되고 있다. 본 연구에서는 커뮤니티가든의 발상지인 북미 중에서도 가장 선진적인 사례로 손꼽히고 있는 미국 워싱턴주 시애틀(Seattle)시의 피패치(P-Patch)를 대상으로, 85개의 현장 전수조사를 통하여 공간설계 및 디자인요소를 추출하여 시사점을 도출하였다. 분석결과, 첫째 시애틀 피패치의 일반적인 디자인 구성요소는 기반시설, 지원시설, 휴게시설, 특수시설, 친환경시설 등 다섯 가지 기능으로 대별할 수 있는데, 지원시설로는 공구함(Tool Shed)이나 수전시설(Spigot)이, 친환경시설로는 도마(Cutting Board)나 퇴비함(Compost Bin)이 대부분 설치되어 있다. 둘째, 피패치의 공간구성 및 디자인적 특징으로는 이용자 수요 및 입지적 특성을 반영한 유연한 정원 설계를 들 수 있다. 셋째, 피패치는 다목적형 기능을 겸비한 복합적 공공장소로서 공공의 제도적 지원과 시민운동을 연계하는 기회를 제공하고 있다. 넷째, 지속가능성을 담보하기 위해 다양한 이해관계자(이용자, 코디네이터, 운영진, 전문가, 지역주민, 자원봉사자 등)와의 파트너십 구축, 다양한 재원 조달 방안 모색, 체계적인 모니터링 시스템 구축 및 운영을 지속하고 있다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 1995년도 춘계공동학술대회논문집; 전남대학교; 28-29 Apr. 1995
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• pp.617-628
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• 1995

본 논문에서는 상용화된 이 기종 CAD/CAM 시스템간의 CAD 데이타 교환기능을 가지는 IGES Translator 시스템의 구조를 제안한다. 제품생산의 여러 단계에서 CAD/CAM의 사용이 보편화되어감에 따라 상용 CAD/CAM 시스템들은 응용분야에 맞는 특수한 도구로 사용되는 경향이 생겨났다. 예를 들어, ALIAS는 주로 스타일링 디자인에, I-DEAS와 PRO/ENGINEER는 엔지니어링 디자인에, EUCLID는 금형 디자인에, 그리고 OMEGA와 Z-MASTER는 NC 공구경로생성에 주로 사용되고 있다. CAD 데이타 교환을 위해 제안된 중립파일형식(Neutral File Format)중에서, IGES(Initial Graphics Exchange Specification)는 대부분의 상용 CAD/CAM 시스템에서 지원을 하고 있으며 가장 널리 쓰이는 파일형식이다. 그런데, IGES를 통한 CAD 데이타 교환은 다음과 같은 문제점들을 가지고 있다. 즉, patch의 사라짐, 경계곡선의 왜곡, patch의 overlap 또는 gap, trimming error, 곡면각의 꺾임각도 등이 그것이다. 이 논문의 목적은 이러한 문제점들을 해결할 수 있는 범용 IGES Translator를 개발하는데 있다. 이 논문의 주요한 기여 내용은 다음과 같다. 1) 주요 상용 CAD/CAM 시스템의 IGES Interface 기능의 비교 분석, 2) 주요 상용 IGES Translator의 기능 분석, 3) 사용자의 기능적 요구사항의 분석, 4) 사용자 관점 및 시스템 관점에서의 IGES Translator의 구조 제안, 5) Prototype IGES Translator의 개발 및 테스트 결과 제시.

• 한국재료학회지
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• 제11권4호
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• pp.258-265
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• 2001

초고온용 내열성 재료인 CFRC(carbon fiber reinforced carbon)에 대하여 고온 하에서 기계적 물성을 측정하기 위하여 특수 제작한 고온로 속에서 $2000^{\circ}C$끼지 압축 및 굽힘강도 실험을 수행했다. 시편에 균일한 단축응력이 걸리도록 압축시험용과 4점 굽힘시험용 흑연으로된 치공구를 개발하여 실험했다. 시험결과 CFRC의 온도와 밀도가 증가함에 따라 강도가 증가하는 특성을 거시적으로 설명했으며, 고온하에서 시험기법을 부분적으로 정립했다. 8주자직으로 직조된 CFRC에 일반 강화섬유 복합재료에 적용되는 ASTM의 굽힘시험법에 따라 시편의 L(스판길이)/h(높이) 비를 정하는 것은 부적합함을 확인하고, 인장강도/층간 전단강도의 비에 따라 이 비율을 결정하는 새로운 식과 굽힘에 대한 파손 기준식을 제시했다.

• 한국생산제조학회지
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• 제25권2호
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• pp.149-155
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• 2016

The purpose of this study is to develop special tools used to extend the tool life for the boom of heavy equipment. The boom of heavy equipment is manufactured by cutting the inner and outer surface with respect to the assembly site essential. In particular, when cutting the inner surface, entry of the tool is difficult owing to the limited size of the inner diameter and non circular cutting. In addition, the productivity is poor because the use of the cutting tool made of the SKH material. Therefore, it is necessary to develop a special tool for machining heavy equipment boom to extend tool life and to improve productivity. The special tool developed this study has the form of a holder and tip. The tip was created by applying a commercially available tungsten carbide insert.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권9호
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• pp.1013-1018
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• 2014

자기연마가공은 연마입자와 자성입자를 혼합한 공구의 유연성을 이용하여, 공작물 표면을 폴리싱하는 특수가공법이다. 기존 연구의 대부분은 가공 정밀도를 향상시키기 위해서 연마입자의 크기를 달리 하는 것에 관한 내용들이다. 그러나 자기연마 가공에서는 연마입자의 크기뿐만 아니라, 자성입자의 크기도 가공에 많은 영향을 미칠 것으로 판단되며 이에 대한 연구가 반드시 필요하다. 따라서 본 연구에서는 크기가 다른 자성입자들을 사용하여 자기연마가공의 효과를 평가하였다. 자성입자는 철분말을 사용하였으며, 직경이 평균 8, 78, $250{\mu}m$의 크기이다. 공작물의 표면거칠기 향상 정도를 비교하여 자성입자의 크기가 자기연마가공의 정밀도에 미치는 효과를 평가하였다. 자성입자의 크기는 표면거칠기의 향상에 많은 영향을 미치며, 직경이 $78{\mu}m$일 때 가장 좋은 표면거칠기의 향상을 나타내었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권9호
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• pp.967-972
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• 2014

우수한 광투과성 및 경도를 지닌 유리는 바이오, 전자, 광학 등의 분야에서 널리 활용되고 있다. 하지만, 유리는 경도가 높고 깨지기 쉬워 일반적으로 특수가공법을 이용하여 가공이 이루어진다. 그 중 레이저는 공구가 불필요하며 가공 속도가 빠르다는 장점을 지니고 있지만 유리의 높은 광투과성 때문에 가공에 적용하기에는 많은 제약이 따른다. 이에 저출력의 나노초 펄스 레이저로 유리 가공을 하기 위하여 간접가공법인 레이저 습식 후면 식각공정을 활용하고자 한다. 기존의 연구들에서는 흡수율이 뛰어난 고가의 단파장 레이저 장비를 주로 사용하였으나 본 연구에서는 범용적인 근적외선 레이저 장비를 활용하여 유리 구조물 제작의 가능성을 실험하였다. 특히 깊은 구조물 제작시 발생하는 문제점을 확인하고 이를 해결하기 위해 초음파 부가 공정을 통한 미세 구조물 제작을 수행하였다.

• Composites Research
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• 제13권6호
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• pp.39-46
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• 2000

방전가공은 공구와 공작물 사이의 얇은 간극에 전류를 방전시켜 금속을 가공하는 방법이다. 방전 와이어 가공은 전도성 와이어를 사용하는 방전가공의 특수한 예로서, 펀치나 금형제조에 널리 이용되고 있다. 와이어 방전가공에서 와이어는 와이어 가이드 및 외팔보로서 지지되어 있다. 최근 생산성의 증가추세와 더불어 와이어의 이송속도가 증가함에 따라 외팔보의 진동 등으로 인한 기계 정밀도의 저하가 우려된다. 본 논문에서는 정, 동특성이 우수한 방전가공기용 복합재료 외팔보를 설계, 제작하였다. 끼워맞춤길이와 보강 적층수의 변화에 따른 정, 동특성의 변화를 살펴보기 위하여 시편을 제작하여 하중실험을 수행하였다. 또한 유한요소 해석을 수행하여 하중실험의 결과와 상호 비교하였다. 시편실험의 결과로부터 방전가공기용 복합재료 외팔보를 설계, 제작하여 기존의 금속 외팔보와 그 성능을 상호 비교하였다.

• 실천공학교육논문지
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• 제15권1호
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• pp.119-126
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• 2023

오늘날 자동차의 연비 향상 과 동적 거동 향상을 위해서 자동차 부품의 경량화 및 간소화 시대가 형성되고 있다. 설계와 제작의 간소화를 위해 제품 형상을 다양한 부품의 일체화로 진행되고 있다. 예를 들어 3개의 제품을 1개의 제품화 시키기 위해서 아주 협소한 부분까지 제품 가공하는 일이 발생되고 있다. 기존의 부품의 경우 가공의 편의성을 위해 정밀 다이캐스팅 또는 주물 생산으로 가공 후 조립하는데 다중 조립체(multi-piece) 방식은 공정수가 많이 필요로 하며, 부품의 정밀도와 강도를 저하시키는 요인이 된다. 가공 공정을 단순화 시키고 부품의 강도를 확보하기 위해서 일체형으로 제작하는 것이 단점을 극복하는데 매우 유리하지만 깊고 좁은 포켓 부분을 가공 할 경우 장비 자체 스핀들로는 가공이 불가능하다. 문제점을 해결하고자 절삭가공에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 다축 복합가공 기술은 이러한 문제점을 해결할 뿐만 아니라, 지금까지 하나의 공작기계로 여러 공정에 따른 유연한 절삭가공이 어려웠던 복합 형상에도 절삭가공이 가능하다는 등 많은 장점을 가지고 있다. 하지만 고가의 장비로 인하여 제조경비 상승과 기계를 운영할 수 있는 기술자가 부족한 것이 현실이다. 5축 절삭 가공기에서는 깊고 협소한 구간의 제품을 생산할 때 공구의 간접으로 제품 생산에 사이클 타임이 늘어남은 물론 가공상에 문제점들이 많이 발생된다. 따라서 전용 공작기계 및 다축 복합가공기를 사용해야 한다. 그 대안으로 3축 머시닝센터에서 5축 이상의 다축 복합가공을 할 수 있는 특수 공구로서의 앵글 스핀들(angle spinde)이 사용될 수 있다. 앵글 스핀들 사용함으로 가공 진동 흡수, 낮은 열 발생과 작동 안정성, 우수한 치수 안정성, 강도 확보와 같은 분야에서 다양하고 지속적인 연구가 필요하다.