• 한국주조공학회지
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• 제33권5호
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• pp.204-209
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• 2013

The family mold casting have advantages which are able to make products with different shapes and dimensions simultaneously in a single mold. In this study, the design of the 4 cavity rotor family mold was used by "Anycasting" software, the defects occurred during die casting were predicted and suggested the best optimization conditions for sound products. The result of the experiment were that the optimum overflow design was needed for gas emission and control of residual oxides. It was clear that the defects positions formed by diecasting were agreed with nearly them predicted by simulation.

• Design & Manufacturing
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• 제15권3호
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• pp.50-55
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• 2021

Solar power generation, which is one of the methods of using solar energy, has a high possibility of practical implementation compared to other renewable energy power generation, and it has the characteristic that it can generate as much power as needed in necessary places. In addition, maintenance is easy, unmanned operation is possible, and power management can be performed more efficiently if operated in a hybrid method with existing electric energy. Therefore, in this study, numerical analysis using a computer program was performed to analyze the efficient operation and performance improvement of solar energy of the rotating condensing type solar LED street lamp. As a result, the two-axis tracking type could obtain 15.23 % more electricity per year than the fixed type, and additional auxiliary power generation was required for the fixed type by 19 % per year than the tracking type. As a result of computational fluid dynamics(CFD) simulation for PV module surface temperature prediction, the The surface temperature of the Photovoltaics(PV) module incident surface was predicted to be about 10℃ higher than that of the fixed type.

• Design & Manufacturing
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• 제15권1호
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• pp.8-13
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• 2021

Excavators are construction machines used for digging soil, transporting soil, dismantling buildings and clearing the ground at construction sites. There are various attachments attached to the arm end of the excavator and used for various operations. There are the most common types of buckets attached for excavation and other types of attachments used for foresting, road cleaning, snow removal, and waste disposal. When multiple types of work are done at the same time, several attachments must be replaced and a device called a quick coupler is used to reduce replacement time. Although a quick coupler reduces the replacement time of the Attachment, it is necessary to attach safety devices to prevent unintentional detachment of attached attachments during the operation. To prevent the attachment from leaving or falling regardless of the operator's intention, support is installed in the hook of the bucket pin and controlled through a separate hydraulic cylinder to ensure safety. When attaching an attachment, it shall be attached without any action. This study is intended to verify the design validity of safety devices to prevent falls of attachments occurring at construction sites.

• Design & Manufacturing
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• 제18권2호
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• pp.29-34
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• 2024

This study intends to reduce forming load by adding die rotation to flange-upsetting process. Materials arc formed by the compression and rotational torque which are accrued from rotation of the lower die accompanied by axial compression of the punch. For the theoretic analysis of flange-upsetting process using rotation die, slab method was used. Furthermore, for the verification of the theoretic analysis results, FEM simulation using DEFORM 3D a commercial software was done, and through the model material experiment using Prasticine, the results were compared and reviewed. Flange-upsetting process using rotation die shows reduced forming load compared with process without die rotation and demonstrates uniform distribution of strain. And as for the effect of the reduction of forming load, the less the aspect ratio(h₀/d₀) and the greater friction coefficient, the greater effect is. With increase in die rotation velocity, the effect of forming load reduction also increases little by little, but its effect on forming load reduction is very negligible compared with other forming parameters. Theoretic analysis results and simulation results coincided pretty well. The flange-upsetting process using die rotation are evaluated as useful process that can produce reduction of forming load and uniform strain.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.2458-2464
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• 2012

최근 디스플레이용 부품소재는 국가 산업 경쟁력을 강화시킬 수 있는 고부가가치 산업분야로 발전하고 있다. 하지만 디스플레이용 부품소재 생산을 위한 시스템은 대부분 수입에 의존하며 개발이 미비한 상태이다. 그러므로 디스플레이용 부품소재인 스페이서 테이프 생산을 위한 엠보싱 처리 시스템의 국산화 및 생산성 증대를 위한 시스템 향상이 시급한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 엠보싱처리 시스템의 국산화 및 생산성 증대를 위한 스페이서 테이프 생산을 위한 회전형 엠보싱 처리 시스템을 제안한다. 시스템은 권출부, 성형부, 권치부, 세정부, 검사부로 구성된다. 이 중, 성형부의 금형을 회전형 방식으로 설계하였고, 각 구성품들을 설계하고 시제작품을 제작하여 성능 실험을 하였다. 성능 실험은 삼차원 측정기를 통해 엠보싱 형상, 직경, 엠보싱 간격 및 반대편 엠보싱과의 거리를 측정하였다. 오염물 검출 실험을 하기 위해, 검사부를 통해 첫 번째 샘플과 반복 생산한 후의 샘플에 대해 이물질 레벨을 측정하였다. 그리고 샘플에 이물질을 부착한 후 세정부를 통해 샘플을 세정한 후의 이물질 개수를 측정하여 오염물 세정 실험을 하였다. 또한, 시제작품에 의해 생산되는 스페이서 테이프의 생산성을 측정하였다.

• 폴리머
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• 제33권6호
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• pp.561-568
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• 2009

소형 플라스틱 부품들은 대부분 다수 캐비티 빼기 사출금형에서 성형된다. 이러한 다수 빼기 캐비티 금형에서의 사출성형은 캐비티간의 흐름 균형이 중요하다. 캐비티간 흐름의 불균형은 성형품의 캐비티간 물성 및 품질의 편차를 초래한다. 캐비티간의 흐름균형은 런너와 게이트에서의 흐름균형을 통하여 이루어지게 되는데 런너와 게이트에서 기하학적인 균형을 이루어도 열적 불균형으로 캐비티간 흐름의 불균형을 초래한다. 본 연구에서는 캐비티간 흐름의 균형을 위해 고안한 스크류 타입의 런너을 이용하여 캐비티간 충전균형을 고찰하였다. 여러 형태의 스크류 런너에서 결정성 수지와 비결정성 수지, 그리고 점도가 높은 수지와 점도가 낮은 수지를 이용하여 캐비티간 흐름을 관찰하였다. 흐름의 균형은 성형조건 중 사출속도에 따라 다르게 나타나기 때문에 사출속도를 변화해 가며 관찰하였다. 실험 결과를 성형해석과 비교 검토하였으며 서로 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 스크류 런너에서 수지가 흐르면서 스크류 채널을 따라 회전운동을 하여 스크류 단면에서 온도가 균일하게 됨을 확인하였다. 그리구 이러한 균일한 온도 때문에 캐비티간 흐름 균형이 이루어지고 있음을 확인하였다. 결론적으로 실험에 사용된 새롭게 고안된 스크류 타입의 런너는 캐비티간 충전균형을 이루는데 매우 효과적임을 실험과 해석을 통해 검증할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.223-229
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• 2016

본 연구에서는 엔진의 밸브트레인에 적용되는 롤러 태핏 하우징의 냉간단조 공정을 개발하였다. 시제품을 제작하였으며, 태핏 하우징의 내구성 평가를 통하여 작동성을 확인하였다. 소재 시편의 압축시험을 통하여 태핏에 사용되는 소재의 물성을 확보하고 상용 소프트웨어인 Deform-3D을 이용하여 단조해석을 수행하였다. 해석결과를 바탕으로 냉간단조 공정을 설계하였으며, 실제 금형을 제작하고 시제품을 제작하였다. 제작한 시제품의 평가를 위하여 치수정밀도, 표면조도, 평행도, 동심도를 확인하였으며, 목표한 항목에 모두 부합하는 결과를 확인하였다. 또한 제품의 작동성 및 내구성 평가를 수행하기 위하여, 엔진 밸브트레인의 구동을 모사하는 별도의 시험장치 개발을 완료하였다. 디젤엔진의 아이들 상태를 가정하여 작동성을 평가하고, 엔진의 최고 회전수를 가정하여 내구성 시험을 진행하였다. 시험결과 태핏하우징의 마모는 시험 전, 후 외경 치수 0.002 mm 감소로, 미소한 마모를 보였다. 본 연구를 통하여 정밀 냉간단조 기술을 이용한 제품개발 프로세스를 정립하였다. 또한 본 연구에서 개발한 작동성 평가 시험기를 통해 밸브트레인용 부품의 작동성 및 내구성 평가 시험이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국기계가공학회지
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• 제11권2호
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• pp.152-158
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• 2012

A newly developed attachment type high-speed spindle can be easily attached to the conventional CNC machining center to allow high-speed machining with low investment costs. This study has focused on the application of a conventional CNC machining center equipped with an attachment type high-speed spindle. A specimen of plastic mold material has been machined to compare the cutting effectiveness of the high-speed machining center and the conventional machining center with the attachment type high-speed spindle respectively. The rotational accuracy of the spindles are measured by a transmission optic measurement system and the surface roughness of the workpiece in accordance with revolution speed(rpm) of the spindle are investigated respectively. As the experimental results, it was shown that the surface roughness of the machined workpiece was $3.42{\mu}mR_{max}$, $0.46{\mu}mR_a$ in the case of attachment type spindle and $1.81{\mu}mR_{max}$, $0.275{\mu}mR_a$ in the case of the high-speed machining center. Moreover, the mean rotational accuracy was $7.57{\mu}m$ in the case of the attachment type spindle and $7.39{\mu}m$ in the case of the high-speed machining center.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.215-219
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• 2021

본 연구에서는 윙렛이나 샤크렛을 장착한 비행기 날개 주위에서의 유동 해석을 하였다. 윙렛이 없는 모델에서는 공기가 날개 옆으로 흐르면서 날개 끝부분에 유동이 집중되는 것을 볼 수 있다. 윙렛이나 샤크렛이 있는 경우가 윙렛이 없는 모델보다 날개 아랫부분에 생기는 압력이 넓은 영역에서 더 낮은 압력이 발생한다. 해석 결과로서, 날개 옆으로 흐르는 공기가 주 날개 위쪽으로 넘어와 회전하는 것을 볼 수 있다. 샤크렛이 있는 모델이 그 유동 속도가 가장 빨리 흐르는 것을 알 수 있다. 샤크렛이 있는 모델의 경우에는 그 최대의 유동의 전압력이 날개의 아래쪽에 분포하여 날개의 양력이 더 향상될 수 있다고 사료된다. 그리고 항공기 날개 끝부분의 형상에 따른 공기 유동에 대한 본 연구에서의 해석 결과들은 그 융합연구에 도움이 될 수 있다고 사료된다.

• 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.