• 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.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.28 no.6
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• pp.807-815
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• 2004

In order to evaluate the static stability of hybrid carbody structures of Korean Tilting Train eXpress(TTX) caused by degradation of composites under ground environments, T300/AD6005 graphite/epoxy composite specimens were exposed to accelerated environmental conditions including ultraviolet radiation, temperature and moisture fer 2000 hours. It was found that the stiffness and strength of composites after aging were lower than those of unexposed specimens, and decreased as the aging time increases. The values of the degraded properties were used in the static analysis to check the static stability of hybrid carbody structures caused by environmental degradation of composites. The results shown that the structural stability of hybrid carbody structures was affected by the degradation of composites after exposure to accelerated aging environments.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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• 2004.04a
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• pp.34-37
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• 2004

Tilting trains could offer a low cost solution as they can be operated on existing track and attain higher speeds (as compared to conventional trains) thanks to a mechanism that tilts the vehicle body of the train when negotiating curves, thus giving it additional superelevation Also, the weight saving of the carbody structures of the tilting train is a significant problem to operate the tilting mechanism without failure and to minimize wear and tear on wheels and rails. Therefore, the TTX will be developed using hybrid design concept to match the challenging demands with respect to cost efficient lightweight design for carbody structures. Hybrid design helps to save production costs and to reduce the weight of carbodies.

• Composites Research
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• v.18 no.3
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• pp.7-13
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• 2005

This paper presents a study on the low velocity impact response of the woven fabric laminates for the hybrid composite bodyshell of a tilting railway vehicle. In this study, the low velocity impact tests for the three laminates with size of $100mm\times100mm$ were conducted at three impact energy levels of 2.4J, 2.7J and 4.2J. Based on the tests, the impact force, the absorbed energy and the damaged area were investigated according to the different energy levels and the stacking sequences. The damage area was evaluated by the visual inspection and the C-scan device. The test results show that the absorbed energy of [fill]8 laminate is highest whereas (fill2/warp2)s is lowest. The [fill]8 laminate has the largest damage area because of the highest impact energy absorption.

• Composites Research
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• v.32 no.1
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• pp.29-36
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• 2019

The purpose of this paper is to suggest a lightweight design for the aluminum extrusion carbody structure of a double deck high-speed train using material substitution and size optimization method. In order to conduct material substitution, the topology optimization was used to determine the application parts of sandwich composites at the carbody structures. The results of analysis showed that sandwich composites could be applied at roof and 2nd underframe. The size optimization was used to determine thickness of the aluminum extruded and carbon/epoxy composite. The design variable, state constraint and objective function were formulated to solve the size optimization, and then, the feasible design was presented by these conditions. The results of the lightweight design showed that the weight of double deck high-speed train hybrid carbody could be reduced by 2.18(17.70%) tons.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.11b
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• pp.72-73
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• 2008

최근 자동차 제조업과 조선산업 등에서는 용접구조물의 정밀 용접분야에 레이저-아크 하이브리드(Laser-Arc Hybrid) 용접기술 개발이 활발히 진행되고 있다. 이는 고속용접, 고밀도, 저열입량 등의 특징을 갖는 레이저 빔 용접과 저가, 넓은 GaP 연결능력 등의 특징을 갖는 기존의 아크 용접법의 장점을 결합하여, 양산시간을 단축하고, 생산비를 절감하며, 품질을 향상시키는데 목적이 있다. 이와 더불어 레이저-아크 하이브리드 용접부에 대한 검사 평가 기술에 대한 수요가 증가하고 있으며, 특히 박판(Thin Plate) 용접부의 비파피 검사 기술이 요구되고 있다. 본 논문에서는 자동차용 차체 모듈 생산 공정에서의 레이저-아크 하이브리드 용접부에 대한 초음파 비파괴 검사를 수행하였다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.32 no.2
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• pp.109-113
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• 2012

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2006.05b
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• pp.174-179
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• 2006

• Journal of Drive and Control
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• v.9 no.2
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• pp.1-7
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• 2012

본 연구의 목적은 에어 서스펜션 시스템의 제어 특성을 분석하는 것이다. 우선 에어 서스펜션 시스템의 수학적 모델을 구하였다. 그리고 퍼지 제어 알고리즘을 적용하여 반능동식 하이브리드 제어 에어 서스펜션을 구하였다. 차체 가속도에 따라 퍼지 제어기는 오리피스 개도를 변경하여 특정 영역에서 에어 스프링의 강도를 조정한다. 동시에 서스펜션 운동 상태에 따라 서스펜션 댐핑이 제어된다. 시뮬레이션 결과는 반능동식 하이브리드 제어 에어 서스펜션이 노면 접지능력의 상실이나 서스펜션 작동 공간의 증가 없이 최고의 승차감을 제공할 수 있음을 보여준다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.19-19
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• 2009

최근, 유한한 에너지 자원의 한계와 지구 온난화 등으로 세계의 제조 산업은 새로운 국면을 맞이하고 있으며, 특히, 자동차 산업은 화석연료를 주 에너지원으로 사용한다는 점과 이 연료를 연소시킬 때 발생하는 이산화탄소가 지구 온난화의 주된 원인이 될 수 있다는 점에서 상기 문제들을 해결하기 위한 다양한 방법에 주목하고 있다. 그 중에서 자동차의 생산기술 측면에서 볼 때, 가장 중요한 이슈는 차체 경량화다. 자동차 차체는 자동차를 구성하고 있는 여러 가지 부품 중에서 약 40% 정도의 무게 비율을 차지하고 있기 때문에, 차체 경량화는 연비향상과 이산화탄소 배출가스 감소와 직접적인 관계를 가지고 있다. 다양한 차체 경량화 방법 중에서 가장 쉽게 접근할 수 있는 방법이 경량소재 적용에 의한 경량화 방법이다. 현재, 탄소섬유 강화 플라스틱과 같이 무게 절감 비율을 최대화 할 수 있는 소재들도 개발되어 일부 적용되고 있지만, 일반적으로 차체 경량화 소재로 가장 널리 사용되고 있는 소재는 알루미늄 합금이며, 이에 대한 차체 적용 비율이 점차로 높아지는 추세에 있다. 이에, 본 연구에서는 알루미늄 합금이 차체에 적용되었을 때의 장단점을 살펴보고, 알루미늄 합금을 적용한 차체 생산과정에서 유의해야 될 사항들과 이를 바탕으로 하는 생산성 극대화 방안에 대하여 고찰하였다. 먼저, 기존의 알루미늄 저항 점 용접공법의 단점을 최소화하고 대량생산 체계에 적합하도록 개발된 새로운 개념의 저항 점 용접 시스템에 대해 그 성능과 양산성을 검증하였다. 구리 전극과 알루미늄 피용접물 사이에 프로세스 테이프를 삽입하여 용접하는 이 시스템은 열전도성이 큰 알루미늄 용접부에서 저전류의 조건에서도 효과적으로 균일한 발열현상이 발생하게 하였으며, 전극 팁 드레싱 없이 모든 용접점이 항상 동일한 조건에서 용접이 이루어질 수 있도록 하였다. 용접 조건 설정에 있어서도 용접전류가 통전되는 순간에 전극 가압력을 자유로이 변형시켜 용접부 크랙 발생을 최소화할 수 있음을 확인하였다. 알루미늄의 또 다른 대표적인 접합방법인 아크용접에 있어서는 용접 입열량을 조절하여 용접변형을 최소화 할 수 있는 아크용접 시스템에 대해 양산성과 적용 타당성을 검토하였다. 와이어 송급 방향을 자유자재로 바꿀 수 있는 이 시스템의 특성에 의해 스패터를 최소화하면서 용융금속이 효과적으로 모재에 금속이행 될 수 있음을 확인하였으며, 판재, 압출재, 및 다이캐스팅재 등 다양한 차체 소재에 대한 용접 가능성 및 미그-레이저 하이브리드 용접과의 비교분석을 통하여 차체 박판 용접에서도 최소의 열변형으로 효과적으로 사용될 수 있음을 보였다.