• Composites Research
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• 제37권2호
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• pp.59-67
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• 2024

내열성 및 내충격성, 진동 감쇠 성능이 필수인 엔진마운트 브라켓(engine mount braket)에 적용하기 위한 PA소재 기반 복합재료 제조 방법에 대한 연구를 실시하였다. 복합재료의 기지재로 PA66 수지를 활용하였고, 강화재로 유리섬유를 활용하였다. 복합재료는 injection molding 방법으로 제조하였으며, 보강재인 유리섬유 함량에 따라 열적 특성과 기계적 특성, 형태학적 특성 분석을 진행하였다. 이때, 복합재료의 특성 평가 데이터베이스를 in-put 데이터로 활용하여 3D 모델을 생성하였다. 생성된 3D모델의 진동 감쇠 성능(vibration damping)을 out-put 데이터로 추출하였다. PA기반 복합재료의 특성평가 및 엔진브라켓 형태 3D모델의 진동 감쇠 성능에 대한 시뮬레이션을 진행하는 이유는 실제 자동차 부품을 제조하여 진동 감쇠 성능 시험을 진행하지 않아도 제품의 성능을 예측할 수 있기 때문에, 우수한 제품을 개발하기 위한 개발 비용이 감소할 수 있다. 실제로 시험을 진행하지 않고도 제품 성능을 예측할 수 있기 때문에, 제품 개발에 필요한 시간도 절감할 수 있을 것이라 예상된다. 진동 감쇠 성능 시뮬레이션 결과, 강화재의 질량분율이 높아질수록 진동감쇠 성능이 비례하여 증가하는 경향을 나타내지만, 어느 수준 이상에서는 더 이상 증가하지않고, 소폭 감소하는 결과를 나타내었다. 실제 실험값과 시뮬레이션 값과의 비교 결과, ±5% 이내의 근사치를 나타내었으며, 강화재의 질량분율이 60 wt.%일 때 결과값의 차이가 가장 크게 발생하였다.

• 기계저널
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• 제44권2호
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• pp.23-25
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• 2004

이 글에서는 CFD의 효율적인 적용 및 사용을 통하여 제품의 설계와 생산 공정의 최적화가 어떻게 구현될 수 있으며 CFD를 이용한 최적화 과정 에서 걸림돌이 되는 것들로는 어떤 요소들이 있는 지 관하여 다루고자 한다. CFD와 같은 CAE tool 을 이용한 설계 과정의 최적화는 최신의 기술을 장착하고 있는 상업용 CFD 소프트웨어들에 의하여 가능하며 이들 코드들에 관한 특성들도 이 글 에셔 취급하고자 한다. 잘 알려진 바와 같이 제품 의 초기 개념 설계 단계에서부터 계획 및 상세설계에 이르기까지 각 단계에서 최적의 조건을 구하 기 위해서는 주어진 구속조건에서 변수들에 관한 반복적인 시뮬레이션이 수행되어야 한다. 이러한 과정에서 각각의 조건에 관한 시뮬레이션 과정이 시간이 비교적 많이 소요되는 수동적인 방법으로 이루어질 경우 최적화는 불가능하다. 즉 각 설계 변수의 최적화 조건을 구하기 위하여 CAE과정에 서 자동화(automation)은 필수적일 것이다. 전산 유체 역학(computational fluid dynamics)은 지난 30여 년 동안 다양한 유체유통 및 열전달 분야에서 사용되어져 오고 있는 시뮬레이션 기술이 다. 산업분야에서 CFD에 대한 요구가 증대됨에 따라 20여 년 전부터 상업용 CFD 코드가 등장하기 시작하였으며 근래 들어서는 약 80여 종류의 상업용 CFD 코드가 자동차, 전자, 화공, 건설, 조 선, 제강과 같은 여러가지 종류의 산업분야에서 이용되어 오고 있다 하지만 상업용 CFD 코드가 고가인 이유 때문에 비교적 풍부한 예산이 확보된 대기업 및 국책 연구소 중심으로 이에 관한 사용 자 층은 매우 제한적이었다. 아울러 사용상의 난 점 때문에 CFD를 전공한 전문가 집단 위주로 사 용되어 오고 있다. 이런 측면에서 볼 때 설계 분야 에 종사하는 엔지니어들이 CFD를 이용하여 설계를 하는 데는 상당한 괴리감이 존재하게 된다. 전 통적으로 CFD와 같은 해석은 설계에 대한 타당서 검증의 목적으로 설계 사이클에서 맨 마지막에 수행되어져 왔기 때문에 CFD가 설계에 직접적인 도움을 주지 못하고 보조의 역할밖에 하지 못하는 수몽척인 도구로 여겨져 왔다. 이려한 설계 경향 은 CFD가 설계 과정에서 요구하는 시간 내에 시뮬레이션이 불가능하기 때문에 나타난 현상이다 상기에서 언급된 문제점인 시abf레이션의 시간 단 축은 설계 부서 에서 사용되는 CAD 도구와 CFD와 같은 CAE tool을 적절하게 접목함으로써 (integration) 가능할 것이다. 이후에서는 CFD의 시뮬레이션 과정을 자동화하기 위하여 고려되어 야 할 요소들에는 어떤 것들이 있는지에 관하여 알아보고자 한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2003년도 춘계학술발표논문집
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• pp.122-124
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• 2003

본 연구는 사출성형공정 후 조립공정에서 발생하고 있는 사출성형물의 Weld line에 의한 사출성형물의 파괴현상을 해석하고 개선된 품질을 얻기 위한 시도이다. 사출성형 관련 설계는 사출금형설계 전문가의 축적된 지식과 경험을 활용하여 수행되어 왔으며, 설계에 필요한 설계자의 경험이 전무한 경우 많은 시행 오차를 유발하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 글라스 홀더 플레이트를 사출성형하고 조립공정을 수행함에 있어 생산 중 발생되고 있는 Weld line에 의한 제품의 강도 문제를 수치해석을 통하여 시뮬레이션함으로써 제품 품질을 향상 하고자 해석과 평가를 시도 하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2003년도 춘계학술발표논문집
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• pp.133-135
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• 2003

본 연구는 사출성형공정상에서 발생하고 있는 사출성형물의 Weld line에 의한 외관 불량을 해석하고 개선된 품질을 얻기 위한 시도이다. 사출성형 관련 설계는 사출금형설계 전문가의 축적된 지식과 경험을 활용하여 수행되어 왔으며, 설계에 필요한 설계자의 경험이 전무한 경우 많은 시행 오차를 유발하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 Window Panel의 사출성형을 수행함에 있어 생산 중 발생되고 있는 Weld line에 의한 제품 외관의 문제를 수치해석을 통하여 시뮬레이션함으로써 제품 품질을 향상 하고자 해석을 시도하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.33-46
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• 2001

Recently, the usage of containers in marine transportation is rapidly increasing. The problem of ship stability is important because of its direct influence to the loss of the human-life, ship, and merchandise. However, the assessment for ship stability during container loading/unloading in port is dependent on human experience only. On the other hand, the emerging information and communication technologies of shipbuilding industrial environments are rapidly changing. To respond to the situation, a new paradigm has been matured with new concepts such as the concrete method. Especially, all the efforts are shown to be concentrated to realize the concept of Simulation Based Design(SBD) based on three dimensional Computer Aided Design(CAD) model. In this paper, ship model-based simulation methodology for design and operation of ship is suggested, and for the verification of suggested methodology, the system for stability assessment of ship during container loading/unloading was developed using ENVISION, a general-purpose simulation system. The developed system consists of geometric modeling subsystem, basic calculation subsystem, and Computer Aided Engineering(CAE) subsystem. In addition, interface to CAE/CAD /simulation system such as SIKOB and ENVISION is provided.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2001년도 춘계 학술대회 논문집
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• pp.88-95
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• 2001

VR(Virtual Reality)의 개념이 제조공학 분야로 확대 적용되면서 설계분야에서의 가상조형 (Virtual Prototyping), 제조분야에서의 가상제조시스템(Virtual Manufacturing System)이라는 새로운 형태의 제조 시스템 및 설계기술이 차세대 제조기술로서 발전해 오고있으며 이런 가상제조방법(Virtual Manufacturing)은 컴퓨터를 이용하며 생산과정에서 제품뿐만이 아니라 유한요소해석을 유용하여, 공정까지도 모의실험을 하며 생산성(manufacturability), 최종 형태(final shape), 잔류 응력(residual stress), 제품 수명 주기(life-cycle)등과 같은 요소들의 최적화 정보를 제공하게 된다. 본 연구에서는 이러한 가상제조방법을 구현하기 위한 기초적 단계로서 가상단조기계를 가상현실기법을 이용하여 모델링하고 Java를 이용하여 모델링된 단조기계를 제어하고 제조되는 단조물에 대한 내부 응력 및 형태변환을 유한 요소법을 이용하여 분석하고 분석된 단조물의 자료를 WEB상을 통하여 닥 수 있게 유한 요소 해석결과를 VRML언어로 변환하는 작업을 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.271-277
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• 2006

사출 성형 공정은 저비용으로 고품질의 제품을 대량으로 얻을 수 있는 제조 공정이지만. 성형품의 품질에 영향을 주는 인자의 수가 너무 많아 모든 경우에 대하여 실험을 수행하는 것은 시간적, 경제적으로 불가능하다. 따라서 최근에 시뮬레이션 도구를 활용하여 이러한 실험을 보조하고 있고, 실험계획법 및 여러 가지 최적화 기법들이 다루어지고 있다. 인자수가 많은 경우 각 입력인자 간의 교호작용 등도 고려하면서도 실험 횟수를 줄이는 기법으로 정립된 실험계획법을 적용하여 시뮬레이션 소프트웨어를 이용한 모의 실험 데이터를 도출하였으며, 이를 바탕으로 주변의 잡음에서도 강건한 설계를 할 수 있는 다구찌 기법을 사출 성형 공정에 적용하여 최적의 사출 성형 공정 조건을 나타내었다.

• 전산구조공학
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• 제22권6호
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• pp.92-97
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• 2009

• 한국공작기계학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.28-34
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• 2008

Mg alloy is widely used for the IT, auto and consumer electronics industries. Semi-solid casting(SSC) of magnesium alloys is used to produce high quality components. SSC process is analogous with the injection molding of plastics. The high strength and low weight characteristics of magnesium alloys render the high-precision fabrication of thin-walled components with large surface areas. To produce thin-walled magnesium alloy parts, SSC process parameters on the quality of the finished product should be clearly studied. In this paper, to select optimal process parameters, Taguchi method is applied to the optimal design of the process parameters in the SSC process. The die temperature, injection velocity and barrel temperature of the SSC process are selected for the process parameters. The effectiveness of the optimal design is verified through the CAE software.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.83-86
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• 2004

본 연구의 목적은, CAE(Computer Aided Engineering) 기술과 동시설계(Concurrent Design) 방식을 활용하여 0.3mm 정밀박판금형을 설계, 제작하는 것이다. 박판 성형은 기존의 사출성형제품에 비하여 훨씬 얇은 제품을 성형하는 것이기 때문에 수지의 충전 불량 제품의 변형, 과다 내부응력 등 많은 문제점들이 발생한다. 이런 문제점들을 해결하기 위하여 본 연구에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 최적성형조건을 찾아내고자 시도하였으며 도출된 조건을 금형설계 및 성형에 적용시킴으로써 최소한의 시행오차를 통한 고부가가치 제품을 성형하였다.