• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.109-109
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• 2017

알지네이트 하이드로 젤은 해조류에서 추출되는 천연 고분자인 알지네이트가 칼슘 또는 마그네슘 양이온과 이온가교(Ioninc cross linking)를 형성할 때 알지네이트의 고분자 구조가 칼슘, 마그네슘 양이온을 감싸면서 형성되는 고분자이다. 알지네이트 하이드로 젤은 높은 생체적합성(Biocompatibility)으로 인해 세포 재생을 위한 조직공학 및 재생의학, 약물전달 등의 제약 관련 분야에 광범위하게 적용될 수 있는 물질로 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 마이크로 플루이딕 칩을 이용하여 알지네이트 튜브를 제조하였다. 먼저 유동 포커싱 방식(flow focussing)을 유도할 수 있는 PDMS(Polydimethylsiloxane) 마이크로 플루이딕 칩을 제조하였다. 마이크로 플루이딕 칩은 CNC(Computer Numeric Control) milling machine을 이용한 template를 만들고 NOA mold를 이용하여 최종 PDMS 칩을 제작하였다. 튜브를 만들기 위한 마이크로 채널은 내부 채널 ($200{\times}200um$), 중간 채널 ($200{\times}200um$) 및 외부 채널 ($200{\times}200um$)로 구성되며 내부, 중간, 외부의 유체가 합류하는 수집채널은 폭 500 um, 깊이 200 um로 구성되었다. 운반체로는 5%의 acetic acid를 함유한 mineral oil를 이용하였으며 내부의 core flow는 $H_2O$로 하였다. 중간 유체인 2% 알지네이트 프리폴리머는 칼슘 이온의 존재 하에서 젤화 과정이 매우 빠르기 때문에 마이크로 채널 내부에서의 반응을 제어하고 막힘을 방지하기 위해 수용성 복합 칼슘-에틸렌 디아민 테트라 아세트산 (EDTA)을 사용하였다. 본 마이크로 플루이딕 칩에 각각의 유체를 이동시켰을 때, 운반체인 oil phase의 수소이온은 중간 유체인 알지네이트 프리폴리머와의 계면을 통해 확산되어 Ca-EDTA 복합체로부터 칼슘 양이온의 방출을 유발하게 된다. 방출된 칼슘 양이온은 알지네이트 고분자와의 이온 가교를 통해 알지네이트 하이드로 젤을 형성하여, 각 유체의 flow에 따라 알지네이트 튜브를 쉽고 빠르게 제조 가능하였다. 본 연구에서 제조된 알지네이트 튜브는 인체 내 장기간 약물 전달을 위한 나노섬유로 활용하거나 인공혈관을 구성하는 extracellular matrix로 활용될 잠재력을 가지고 있어 추후 활발한 연구개발이 진행될 예정이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권3호
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• pp.327-336
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• 2016

항공기 엔진 제작사들은 수치제어 공작기계를 운영하고 제어하기 위해 CAM 소프트웨어를 도입했다. 그러나 CAM 모델을 생성하는 일은 긴 시간이 걸리고 오류가 발생하기 쉽다. 이는 가공연산 및 절차를 수작업으로 정의하기 때문이다. CAM 모델을 자동으로 생성하기 위해, 특징형상 인식 기술들이 오래 전부터 연구되었다. 그러나 인식 범위가 제한적이기 때문에 제트엔진과 같이 복잡한 형상에는 완전히 적용할 수 없다. 본 연구에서는 형상 검색 기술을 이용해 CAD 모델로부터 CAM 모델을 빠르게 생성하는 새로운 방법을 제안한다. 이 방법에서는, 작업자가 한 개의 가공연산을 참조연산으로 지정하면, 동일한 가공형상을 가지는 형상들을 검색하고, 참조연산을 검색된 형상들의 위치로 복사한다. 제트엔진 압축기 케이스를 대상으로 한 실험을 통해 제안한 방법을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2430-2435
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• 2015

상품을 제조할 때 유연성을 높이기 위해서는 칩의 형상분석이 중요한 문제 중의 하나이다. 본 연구에서는 선삭 작업에서 가공 여유각 변경에 따른 피삭재의 가공특성이 어떻게 변화되는지 분석하고 자 하였다. 피삭재는 3가지로 SM45C(기계구조용탄소강), SCM415(크롬몰리브덴강), STS303(스테인리스강)을 선택하여 정해진 가공조건인 회전속도, 이송속도와 가공 깊이에 따라 분석하였다. 특히, 선삭가공에서의 칩의 형상과 인서트 팁의 마모현상을 분석하였다. 결과적으로 칩의 형상은 피삭재의 재질과 가공깊이, 이송속도에 따라 변화됨을 알 수 있었다. 가공이송속도가 0.10mm/rev일 때와 가공깊이 0.3mm일 때가 유동형 칩으로 재질이나 가공특색을 분류하지 않고 가장 좋은 형상을 보였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.433-442
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• 1989

본 연구에서는 볼 엔드 밀 절삭실험을 통하지 않고 일반적인 선삭가공 등에서 쉽게 구할 수 있는 2차원 절삭 데이터를 이용하여 볼 엔드 밀의 기하학적 형상 및 절삭조건이 주어졌을 때 모든 볼 엔드 밀 가공에서의 절삭기구를 해석하고 절삭력 모델을 구하고자 한다. 이를 위하여 볼 엔드 밀의 기하학적 특성 및 절삭 조건 등을 분석하고, 미소절삭날터를 이용한 3차원 절삭해석방법을 적용하여 미소 절삭력을 구하고 이들의 합력으로서 절삭력을 계산한다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.119-122
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• 2007

트루텍(TRUTEC) 빌딩은 서울 마포구 상암동 DMC(Digital Media City) 단지 내에 위치한 오피스 빌딩이다. 본 건물은 독일 설계사무소의 원설계를 바탕으로 국내 실시설계가 이루어졌으며 지하 5층 지상 12층 중규모 건물로서 그 외관을 독특한 3차원 입체 유닛을 활용한 커튼월로 마감하였다. 기존의 커튼월 공사에서 보여주었던 평면적인 모델을 탈피하고 알루미늄 바를 3차원 입체 가공함으로써 사각형 박스의 단순하게 보여질 지 모르는 입면을 독특하게 구현해해는 데 성공했다. 18개월의 공기를 준수하기 위해 커튼월 공사는 공사계약시점부터 주요 공정으로 분리되어 공정관리가 이루어졌으며, 지속적인 공정 업데이트 및 유기적인 이해당사자 회의를 통해 디자인 현안들을 해결해 나갔다. 최초 시도되는 형태의 입면과 알루미늄 바의 가공방법에서 발생할 수 있는 리스크를 최소화하기 위하여 단계별 Mock-Up을 실시하였으며, 피드백을 통해 예상되는 문제점들을 도출하고 분석하였다. 이를 통해 촉박한 공기의 준수와 품질 확보를 이룰 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권9호
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• pp.1063-1070
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• 2011

생산시스템은 다양한 제품을 특정 공정에 따라 생산되며, 이는 다양한 생산 데이터를 발생시킨다. 이러한 데이터를 효율적으로 관리하기 위해 제조실행시스템(MES)과 같은 생산관리시스템이 사용된다. MES에서 가장 중요한 항목은 생산설비에서 발생되는 설비데이터를 작업자의 간섭 없이 직접적으로 수집하는 시스템이다. 본 논문에서는 생산현장에서 발생하는 다양한 정보를 실시간으로 수집하기 위한 데이터 수집 방법으로 범용기계에 적용 가능한 센서를 이용한 방법과 자동화 기계에 적용 가능한 PLC를 이용한 데이터수집 방법을 제안하였다. 제안된 데이터 수집시스템은 실제 생산시스템에 적용하여 효율성을 검증하였다. 제조 현장에서 설비의 상태데이터를 수집하는 시스템을 활용하여 실시간으로 현장정보를 제공할 수 있는 MES를 구현할 수 있다.

• Design & Manufacturing
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• 제13권2호
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• pp.54-59
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• 2019

CNC(Computer Numerical Control) machine tools are being used in various industrial fields such as aircraft and automobiles. The machining conditions used in the mold industry are used, and the simulation and the experiment are compared. The tool used in the experiment was carried out to increase the reliability of the simulation of the cutting machining. The program used in the 3D-FEM (finite element method) was the AdvantEdge and predicted by down-milling. The tool model is used 3D-FEM simulation by using the cutting force, temperature prediction. In this study, we carried out the verification of cutting force by using a 3-axis tool dynamometer (Kistler 9257B) system when machining the plastic mold Steel machining of NAK-80. The cutting force experiment data using on the charge amplifier (5070A) is amplified, and the 3-axis cutting force data are saved as a TDMS file using the Lab-View based program using on NI-PXIe-1062Q. The machining condition 7 was the most similar to the simulation and the experimental results. The material properties of the NAK-80 material and the simulation trends reflected in the reverse design of the tool were derived similarly to the experimental results.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제80권5호
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• pp.503-522
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• 2021

This paper investigates experimentally and numerically the influence of drilling process on the mechanical and thermomechanical behaviors of woven glass fiber reinforced polymer (GFRP) composite plate. Through the experimental analysis, a CNC machine with cemented carbide drill (point angles 𝜙=118° and 6 mm diameter) was used to drill a woven GFRP laminated squared plate with a length of 36.6 mm and different thicknesses. A produced temperature during drilling "heat affected zone (HAZ)" was measured by two different procedures using thermal IR camera and thermocouples. A thrust force and cutting torque were measured by a Kistler 9272 dynamometer. The delamination factors were evaluated by the image processing technique. Finite element model (FEM) has been developed by using LS-Dyna to simulate the drilling processing and validate the thrust force and torque with those obtained by experimental technique. It is found that, the present finite element model has the capability to predict the force and torque efficiently at various drilling conditions. Numerical parametric analysis is presented to illustrate the influences of the speeding up, coefficient of friction, element type, and mass scaling effects on the calculated thrust force, torque and calculation's cost. It is found that, the cutting time can be adjusted by drilling parameters (feed, speed, and specimen thickness) to control the induced temperature and thus, the force, torque and delamination factor in drilling GFRP composites. The delamination of woven GFRP is accompanied with edge chipping, spalling, and uncut fibers.