• 한국융합학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.19-24
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• 2015

오늘날에는 산업재해로 인한 장애나 하반신 마비로 자발적으로 움직이지 못하는 사람들이나 재활치료를 받는 사람들이 증가하고 있다. 본 연구에서는 몸이 불편한 사람들이나 노인들을 위한 보행기구를 연구하였으며, 높이에 따른 보행기구들을 설계하고 시뮬레이션 구조 해석을 수행하였다. 보행기구 연구모델들은 CATIA 프로그램으로 3D 모델링하였으며, ANSYS 프로그램을 사용하여 해석을 수행하였다. 해석 결과 항복 응력보다. Model 1, 2 및 3의 최대등가응력이 상당히 작게 나타나서 탄성변형이 일어났고, 본 연구 모델 중 최대 변형량이 가장 작게 나타난 Model 3가 내구성이 가장 좋은 것으로 사료된다. 이러한 본 연구의 결과를 바탕으로 하여 보행기구 모델의 안전성을 예측할 수 있으며, 이 결과를 보행기구의 설계에 응용한다면 그 파손을 방지하고 내구성을 검토할 수 있고 디자인면에서의 융합 기술로의 접목도 가능하여 미적인 감각을 나타낼 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.5974-5979
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• 2014

압입 방식으로서 경량화된 부품이 매우 균질한 정밀도로 생산이 되며 프레스의 기술이 향상되고 있다. 압입 방식으로 조립하였을 시 핀과 구멍사이에는 압축력에 의한 변형력이 발생되고 접촉면이 손상을 입는다. 따라서 본 연구에서는 CATIA 프로그램을 이용하여 3D 모델링하였으며, ANSYS 프로그램을 통하여 압입 접촉된 평면에서 손상평가를 하였다. 해석결과, 핀이 들어갈 때 PCB판에 작용하는 하중은 약 21.3N인 것으로 확인되었으며, PCB판이 Pin에서 빠져나올 때의 하중은 약 19.24N으로 나타났다. 또한 구조 해석결과, Pin 1이 본 연구 모델의 모든 부품들 중에서 가장 최대응력이 많이 발생하므로, 대표적으로 Pin 1의 최대 등가응력이 192.96MPa로 나타났다. 압입 접촉 손상 특성을 규명하고 본 연구결과를 실제의 압입 공정의 설계에 응용함으로서 그 파손을 방지하고 내구성을 평가할 수 있다고 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.4100-4107
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• 2010

사고 현장에서 사고 차량을 옮기거나 주차위반 차량을 견인사업소로 이동시키기 위해 주로 이용되고 있는 리프트식 견인차는 피견인차의 구동방식에 따라 차량의 전부 또는 후부을 들어 올려 구동 바퀴로 이동할 수 있도록 하는 특수차량이다. 각 차량은 CATIA를 이용하여 모델링하고 이를 상용 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 통하여 피견인차의 후부를 주행 차량이 들이 받는 추돌을 시뮬레이션한다. 본 논문에서는 견인중인 견인차와 이송중인 전륜 피견인차 및 일반 주행 중인 차량 사이에서 일어날 수 있는 3중 추돌사고를 일반적인 3중 추돌사고와 비교하여 견인중에 발생하는 추돌사고가 얼마나 위험한지를 직접 확인한다. 또한 견인차가 피견인차를 들어 올려 발생되는 피견인차의 각도에 따른 추돌의 영향을 해석한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.321-326
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• 2019

대중교통의 이용량이 증가해 감에 따라 그 중 자동차의 연비를 올리기 위하여 많은 연구들이 수행되고 있다. 본 연구의 목표는 자동차의 3가지 모델을 통해 자동차의 연비를 높일 수 있기 위하여 전방 차체를 설계하고자 하는 것이다. 모든 모델들은 CATIA 프로그램으로 설계되었고 ANSYS 프로그램으로 자동차의 외부 공기에 대한 유동해석을 모델별로 수행하였다. 시속 90km/h의 운행 속도에서는 차체가 길쭉할수록 공기의 저항을 덜 받아 연비를 높일 수 있는 효과가 있다고 사료된다. 본 연구를 통하여 기차의 효율성을 극대화할 수 있는 자동차의 전방 차체를 설계하는데 도움이 될 수 있다. 본 연구에서의 자동차 내부에 있는 라디에이터 위치에 따른 유동 해석에 관한 설계 데이터를 이용함으로서 실제적인 자동차에서의 부품에 융합하여 그 미적 감각을 줄 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권4호
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• pp.56-62
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• 2013

액체로켓엔진의 초기 개념설계를 위한 시스템 통합 해석 및 설계 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 주어진 요구조건과 입력 변수들에 대한 시스템 성능해석을 수행하고 유전 알고리즘 등의 최적화 기법을 통하여 높은 비추력과 추력중량비를 갖는 설계변수의 조합을 찾아낸다. 사용자의 편의를 위해 간단한 GUI를 구성하고 프로그램의 설계 결과는 형상 파라미터를 가시화하여 확인할 수 있도록 CATIA와 연동하여 3차원 도면으로 나타낼 수 있도록 하였다. 본 연구는 이후 우주발사체의 기본 설계에서 추진기관의 선정 및 해석 과정에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.655-661
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• 2019

본 연구는 차량용 리어 디퓨저의 시작 위치에 따른 주행 성능 변화를 분석하고자 하였다. 이를 위해 CATIA 3D 설계 프로그램을 이용하여 상용 SUV 차량을 참고하여 차량을 모델링하고 뒤 타이어를 기준으로 300, 400, 500 mm 떨어진 위치부터 리어 디퓨저가 시작되도록 설계했다. 그리고 유동 해석 프로그램인 Fluent를 이용해 차량 주행속도가 60km/h, 100km/h, 140km/h 일 경우를 조건으로 하여 유동해석 후 양력과 항력의 변화를 분석하고 공기의 유선 변화를 확인했다. 해석 결과, 리어 디퓨저는 시작 위치에 상관없이 디퓨저가 없는 경우에 비해 양력과 항력을 감소시켰다. 이는 리어 디퓨저가 있을 경우 공기가 차량 하면부를 지나 후면부로 빠져나올 때 발생하는 박리 현상을 억제하여 와류 현상을 감소시키기 때문이다. 또한 본 연구에서는 SP 400의 조건일 때 양력이 가장 작았고 양력 감소 효과도 가장 좋았기 때문에 주행 중 타이어의 접지력을 최대로 확보할 수 있어서 이 경우를 최적의 조건으로 결정하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.271-276
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• 2018

자전거를 타는 운전자가 자전거를 탑승하게 되면 그 프레임에 실리게 되는 위치에 따라서 운전자의 하중이 다르게 나타난다. 자전거 프레임의 접합 부분에서 가장 많은 하중이 작용하게 되며, 프레임의 중간 부분에서 다른 부분 보다 하중이 적게 작용하게 된다. 그래서 자전거 하중이 많이 작용하지 않는 부분을 두께를 얇게 제작함으로서 프레임의 무게를 줄이고, 하중이 크게 작용하는 부분에는 두껍게 제작하여 하중을 잘 버틸수 있게 한다. CATIA 프로그램을 사용하여 일반 프레임, 더블 버티드, 트리플 버티드의 형상으로 모델링하였고, 구조해석 및 피로해석을 진행하여 탑승자의 하중에 의해 각각의 모델의 내구성을 검토하였다. ANSYS 해석 프로그램을 사용하여 확인하여 본 연구 결과로는 일반 프레임의 변형이 가장 많이 일어났고, 트리플 버티드의 변형이 가장 적었다. 이러한 시뮬레이션 해석 데이터를 사용하여 실제 자전거 프레임을 설계 및 제작 시에 가장 효율적인 방법으로 설계할 것으로 사료된다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.149-154
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• 2019

본 논문은 오프로드용 SUV 자동차의 프론트 언더커버에 대한 구조해석을 통하여 내구성을 연구하고자 한다. 실제 사용되는 차체 하부 보호용 언더커버의 형상과 비슷한 3종류의 모델들을 해석하여 어떤 모델이 구조적으로 가장 좋은 것인지 고찰하였다. 언더커버의 모델들은 CATIA 프로그램을 통하여 Model A, B, C 3종류로 설계하였고 ANSYS 프로그램을 이용하여 해석을 하였다. 해석 결과들을 통하여 세 모델들 중에서 Model B가 최대 등가 응력이 가장 작고 피로 수명도 길어서 내구성이 가장 좋은 것으로 나타났다. 본 연구결과를 토대로 얻은 언더커버의 내구성 있는 설계데이터를 활용함으로서 실생활에서의 기계나 구조물에 융합하여 그 미적 감각을 나타낼 수 있다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.187-192
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• 2019

본 연구에서는 토션빔 후륜 서스펜션의 형상에 따른 구조 및 피로 해석을 하였다. 실제 토션빔 서스펜션의 형상과 비슷한 3종류의 모델들을 해석하여 어떤 것이 강도상에서 가장 좋은 지를 알아본다. 토션빔 서스펜션의 모델들은 CATIA프로그램을 통하여 Model A, B, C 3종류로 설계하였고 ANSYS 프로그램을 이용하여 구조 및 피로 해석의 결과들을 얻었으며, 어떤 Model이 다른 모델에 비해 더 나은 구조적 형상인지 확인한다. 해석 결과에 따르면 변형은 주로 가운데 부분에서 가장 크게 발생하며 Total deformation의 경우 Model B가 model A, C 에 비하여 변형이 가장 적었다. 마찬가지로 Equivalent stress에서도 Model B가 가장 작은 값이 나타난 것으로 보아 Model B가 가장 강도적인 면에서 가장 좋은 것으로 판단되었으며, 후륜 토션빔 서스펜션 설계 시에 디자인 예술과 융합하는 것이 가장 효율적이라고 사료된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.40-51
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• 2021

본 논문에서는 도심항공 모빌리티(UAM) 시스템을 국내에서 운용하기 위해 필요한 국내외 규정을 분석하여 수직이착륙장의 설계 요구 조건을 도출하고 이착륙 패드의 크기를 규정하였으며, 이를 바탕으로 수직이착륙장 형상을 제안하였다. 먼저, 인구 밀집도가 높은 수도권에 대해 국토교통부에서 제시한 실증노선을 기준으로 수직이착륙장의 시범 위치를 선정하고 각 위치의 특징을 분석하였으며 크기를 측정하여 수직이착륙장의 설치 가능 수를 파악하였다. 이후 수직이착륙장 운영에 필요한 변수들을 설정하여 동시운용과 주기장 수에 따른 시간당, 하루, 한 달 동안의 항공기 운용 가능 대수, 수용 가능 인원, 효율성 등을 계산하였다. 마지막으로, CATIA를 사용하여 가상의 수직이착륙장 형상을 설계요구조건을 적용하여 구현하였다.