• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2000.11a
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• pp.854-857
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• 2000

This paper presents the experimental results of relationship between the machinability and environmental consciousness due to cutting fluid atomization in machining process. Even though cutting fluid improves the machined part quality through the cooling and lubracating effects, its environmental impact is also increased according to the cutting fluid usage. Cutting tool wear is one of criterion for deciding the machinability. A few turning operations were performed to know the qualitative effectiveness of cutting fluid to tool wear improvement. This research can be used as a basis for environmental impact analysis on the shop floor. It can be also facilitate the optimization of cutting fluid usage in achieving a balanced consideration of productivity and environmental consciousness.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2002.05a
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• pp.943-946
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• 2002

This paper presents atomization characteristics of cutting fluids. To analyze the behavior characteristics of cutting fluid, analytical approach and experimental measurement were performed to predict the aerosol size, velocity and concentration due to cutting fluid atomization mechanism in machining operation. The established analytical model which is based on atomization theory analyzes the cutting fluid motion and aerosol generation in machining process. The predictive models can be used as a basis for environmental impact analysis on the shop floor. It can be also facilitate the optimization of cutting fluid usage in achieving a balanced consideration of productivity and environmental consciousness.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.06a
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• pp.881-884
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• 2003

Owing to governmental regulations and concern regarding the safety of the environment, environmental conscious machining technology has become important in today's manufacturing industries. However, cutting conditions in metal cutting processes must also consider traditional dimensions such as production cost, production time and quality of a final product. The purpose of this study is to determine the cutting conditions in achieving a balanced consideration of productivity and environmental consciousness. The environmental factors such as cutting fluid, toxicity and energy are considered in metal cutting processes. In order to consider the relationship between environmental impacts and machining parameter, two factors of the metal cutting processes in this study are considered: cutting fluid and tool life. The experimental results are provided and discussed.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2001.06a
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• pp.13-13
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• 2001

현재 초고속 가공 공구의 국내 시장은 150억원이며 향후 3년 내에 1500억원으로 급성 장활 전망이다. 무윤활 초고속 가공을 실현하기 위해서는 윤활특성이 우수한 초고경도 코팅의 개발이 필요하며 이를 통해 기계설비의 수명향상과 폐유문제 해결을 기대할 수 있다. 기존의 고체윤활 코팅은 초고경도 코팅의 상부에 $MoS_2$, Graphite 등 윤활성 박막을 합성하였으나, 이들은 Hexagonal 구조의 연질 박막이며 수분이 존재하는 대기중에서는 윤활 및 내마모 특성이 급격히 저하된다. 환경친화 대체소재 개발의 일원으로 TiN, ZrN 박막 등이 이미 개발되었고 기계적 특성이 우수하여 널리 응용되고 있으나 아직 경도(약 20GPa 내외) 및 윤활성의 한계 (마찰계수 $\mu=O.6$)를 극복하지 못하고 있다. TiN박막 위의 Cu의 첨가는 TiN의 구조와 성질을 크게 변화시키는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 TiN 기지 위에 Cu를 도핑함으로써 경도의 상승을 통환 내구력의 향상과 마찰계수의 감소를 통한 윤활성의 향상을 보고자하였다. TiN합성의 안정화를 위하여 magnetron sputtering과 arc ion pIatingd을 병용한 hybrid 공정을 이용하였다. Cu첨가에 따른 결정 성장 거동의 변화를 보기 위해 XRD 분석을 실행하였고, EDS 분석을 통해 Cu target 전류밀도에 의한 기지내의 Cu의 함량변화를 고찰하였으며, 경도 및 윤활특성을 고찰하기 위해서 경도 시험과 마모 시험(ball-on disc type test)를 하였다.

• CDE review
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• v.8 no.2
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• pp.47-52
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• 2002

레이저를 이용한 직접금속성형기술(영문명 : DMT: Direct Metal Tooling)은 고 부가가치의 기능성 소재(금속, 합금, 세라믹 등)의 미세한 분말을 원하는 3차원 공간상에 주사함과 동시에 이를 레이저로 직접, 순간 용착시키며 이것이 공간상에서 축적되가면서 미리 정해진 3차원 파트형상이 자동적으로 빌드업 되도록 하는 고도의 정밀제어 기술을 요하는 신기술이다. 이는 컴퓨터에 저장된 3차원 디지털 형상정보(digital data of 3D subjects)만 갖고 있으면 이로부터 그에 해당하는 금속파트형상을 적절히 소재분말을 이용하여 곧바로 실물로 재현하여 얻을 수 있게 됨을 의미하며 이로서 기존에 절삭기계를 이용한 가공 공법보다 손쉽고 빠르면서도 반면 기계적 성질은 종전기술보다 월등히 우수한 B차원 금속 파트나 금형 형상을 소재의 낭비가 전혀 없는 환경 친화적인 방법으로 제작할 수 있는, 소위 밀레니엄시대를 대표하는 최첨단 미래형 기술의 구현이다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2001.04a
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• pp.1004-1007
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• 2001

This paper presents the experimental results to verify the environmental consciousness with economic balances due to cutting fluid behaviors, effectiveness in machining process. Even though cutting fluid improves the machined part quality through the cooling and lubracating effects, its environmental impact is also increased according to the cutting fluid usage. Because cutting fluid are used by experience than science on shop floors, its environmental impact are more serious to human health hazard, shop floor environments. In this study a few cutting parameters are adopted as the machinability index (i.e. ; tool wear and surface roughness), and aerosol mist diffusion rate of cutting fluid as the environment consciousness index. These indeces are analyzed quantitatively via a few experiements. The results of this study can be facilitate the optimization of cutting fluid usage in achieving a balanced environmental consciousness consideration with economic view.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• v.33 no.6 s.134
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• pp.55-62
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• 2005

This study was conducted to evaluate the application of a bio-composite made by the addition recycled fiber board flour as filler. Recycled fiber board (high density fiber board, HDF) flour was added to polyolefin polymer low density polyethylene (LDPE) and polypropylene (PP) for the preparation of bio-composite materials. The mechanical properties and processability of the recycled HDF flour filled LDPE and recycled HDF flour filled PP bio-composites were then measured and compared to those of wood flour (WF) and rice-husk flour (RHF) filled LDPE and PP bio-composites, respectively. The tensile and impact strengths of the recycled HDF flour filled LDPE and PP bio-composites had similar mechanical properties to those of the WF and RHF filled LDPE and PP bio-composites. To measure the processability, torques of the bio-composites were also measured. The torques of the HDF flour filled LDPE and PP bio-composites were lower than those of the WF and RHF filled polyolefin (PP and LDPE) bio-composites with a filler loading of 30 wt.%. This result showed definite processability, which was not related with the distribution of the particle size of the material added. The recycled fiber board flour filled bio-composites showed applicability as substitutes for the bio-composites currently used in the bio-composites industry.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2012.03a
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• pp.19-19
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• 2012

최근 산업환경 변화에 순응하는 환경 친화적 소재를 사용하여 자동차, 선박, 철도 등 수송용 인테리어 내장재를 구성하는 기술로서, 난연성 및 기계적 물성 유지 기술, 그리고 실내 쾌적감을 부여하기 위한 감성기술 및 심미적 요소를 부여하는 디자인 기술이 가미된 복합 기능화 기술개발이 구되고 있다. 기존의 자동차용 시트 제품은 대부분 PU Foam을 시트원단에 불꽃으로 Lamination 하는 방식으로 제조되었으며, 이러한 제조 방식은 많은 공정을 거치게 되고 PU Foam을 제조하는 공정 및 불꽃으로 Lamination 하는 공정에서 많은 환경유해가스가 발생하는 등 환경적으로도 많은 문제점을 감수하면서 생산하는 방식이다. 또한 각종 원단의 표피재로 많이 사용되고 있는 PU와 PVC의 경우 제조과정에서 용제와 가소제 사용 등으로 인해 환경적으로 많은 문제점이 있으며, 이를 대체하기 위한 노력이 많은 부분에서 이루어지고 있지만, 마땅히 대체할 소재를 찾지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서 제안하는 실리콘수지는 기존의 PU와 PVC를 대체할 수 있는 소재로서 각광받고 있으며, 응용기술 개발을 통해 충분히 적용이 가능한 소재라고 판단된다. 본 연구에서 개발하고자 하는 기술은 난연성을 가진 실리콘 내장 표피재에 불꽃으로 Lamination하는 공정을 배제한 친환경 PUD Foam을 바로 Back Coating함으로써 일체형 고 기능 친환경 제품을 개발함으로써 친환경 복합화 기술 및 SEAT 원단과 표피재의 일체형 모듈화 공법개발을 이루고자 한다.

• Journal of ILASS-Korea
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• v.10 no.2
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• pp.10-17
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• 2005

The proposed research has been performed to know the characteristics of cutting fluid aerosol formation using Dual-PDA system in machining process. The cutting fluid aerosol size and concentration is common attributes that quantify the environmental intrusiveness or air quality contamination. The atomized cutting fluid aerosols can be affected to human health risk such as lung cancer and skin irritations. Even though cutting fluid can be improved the machining quality and productivity in a carefully. its use must be controlled and optimized carefully. This experimental works using Dual-PDA were performed to analyze the cutting fluid aerosol behaviors and characteristics in turning process using precise aerosol particle measuring system. The obtained experimental results profovide basic knowledge to develop the environmentally conscious machining process. This results cail be provided as a basis to estimate and control the hazardous cutting fluid aerosol in machining process.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.33-55
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• 2016

PVD(Physical Vapour Deposition)코팅은 70년대 미국의 Multi-arc이란 기업에 의해 질화물계나 탄화물계 피막 증착이 가능한 아크이온플레팅(Arc Ion Plating) 기술이 산업에 소개되어, 주로 내마모나 내구성을 요구하는 금형, 절삭공구, 산업용 부품 분야 등에 적용되면서 꾸준한 성장세를 거듭해 왔다. 최근 들어 PVD기술은 그 수요의 급증과 더불어 보다 진화된 형태의 코팅장치 및 코팅피막들이 산업에 소개 되고 있다. 먼저 절삭가공분야에는 new composition, nano composite, multi-element composition, multi-layer, SML(Self Modification Layer)등의 코팅피막들이 단독 또는 조합된 형태로 개발되어 철계 소재를 대상으로 고경도 소재의 고속가공, 저경도~중경도 소재의 중속~고속 광범위영역에서 동시 절삭을 가능케 하였고, 비철.비금속 소재 절삭용으로 종전의 가스방식의 DLC(a-C:H)코팅을 훨씬 능가하는 ta-C Plus(Ultra super DLC) 코팅이 개발되어 고 Si함량의 Al-Si계 합금, Cu-W계, 고 섬유 CFRP, CFRM 및 반소결 상태의 세라믹 소재들을 황삭에서 정삭까지 단일 공정으로 절삭이 가능한 고성능 공구들이 개발보급되고 있다. 금속 성형분야에는 고장력 강판을 냉간에서 성형 가능한 Lubricative multi-layer coating, 열간 또는 고온에서 성형이 가능한 functional multi layer과 이형성이 더한층 개선된 dimpled(or embossed) functional multi layer 코팅들이 개발되어 산업현장에 빠르게 확산되고 있다. PVD 코팅의 또 다른 주요 적용분야로 의료분야를 들 수 있는데, 이는 코팅의 대다수가 고경도의 생체친화적인 특성을 가진데 착안되었으며, 흔히 현대성 질환이라 일컫는 과민성 체질, 과체중 및 허약체질 환자의 증가와 각종 재해 및 사고의 증가 및 인간 수명 증가에 따른 인공적인 시술의 요구증가에 편승하여 이 분야의 시장 또한 가파르게 성장하고 있다. 또한 대량으로 양산 적용단계에 접어든 자동차 핵심부품들을 비롯해서 각종 산업용, 방산용 기계 부품에도 성능 향상, 내구성 향상, 환경친화성 등 다양한 목적으로 확대 적용되고 있는 사례들을 본 발표를 통해 간략하게나마 소개하고자 한다.