• 한국기계가공학회지
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• 제8권1호
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• pp.10-17
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• 2009

Spindle design is very important for the improvement of the competitive power in production cost of high quality machine tools. The important factor in spindle design is not only to improve the natural frequency of spindle but also to reduce displacement of spindle end. In this paper, parameters those influence on static and dynamic stiffness of high-speed spindle have selected form preceding studies. And those selected parameters are applied to Taguchi Method. To perform FEM analysis, bearing conditions are selected with optimized condition. To know how to improve static and dynamic stiffness of machine tool spindle, natural frequency and displacement of spindle end are obtained by FEM analysis. The Taguchi Method was used to draw optimized condition of bearing position and it's stiffness. From these results, amplitude of vibration is enough good less than $3{\mu}m$ pk-pk of the spindle of 40,000rpm manufactured in this work by the optimal design.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.885-890
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• 2002

터보 압축기는 구조적으로 임펠러를 고속회전 시켜야 한다. 범용전동기에 높은 기어비를 가진 기어박스를 이용하여 구현하였는데, 이는 관성 모멘트, 마찰손 및 압축기의 크기를 증가시켰다. 최근에 터보 압축기의 연구는 초고속 동기전동기를 장착하여 기어박스를 제거하여 크기와 마찰손을 최소화하는 방향으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 150마력 70,000rpm 직접 구동방식의 터보 압축기를 개발하기 위하여 초고속 동기전동기용 인버터제어기, 공압제어기 및 MMI 기능을 통합한 단일 DSP에 근거한 통합제어기를 구현하였다. 이는 하드웨어적인 부분만 아니라 소프트웨어적인 측면에서도 통합 작업이 필요하였다. 이러한 소프트웨어 및 하드웨어 통합을 통하여 하드웨어적으로는 제어 시스템을 간략화 되었으며, 소프트웨어적으로는 동일한 개발환경에서 각 종 제어기가 구현되고 통합되었다. 이를 개발 및 제작하여 150마력70,000rpm 직접 구동방식의 터보 압축기에 적응하였다

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.636-641
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• 2021

Using numerical analysis, various factors influencing the performance development of high-pressure pumps for Dimethyl Ether (DME) engines were identified and the impact of each factor was evaluated using Taguchi method. DME fuels are more compressive than diesel fuels and have the lower heat generation, so it is necessary to increase the size of the plunger and speed (RPM) of the pump as well. In addition, it is necessary to change the shape and design of control valve to control the discharge flow and pressure. In this study, various variables affecting the performance and flow rate increase of high-pressure pumps for DME engines are planned using Taguchi method, and the best design method is proposed using correlation of the most important variables. As a result, we were able to provide the design value needed for a six-liter engine and provide optimal conditions. The best combination factors to optimize the flow rate at RPM 2,000 and diameter plunger with 20 mm. The regression equation can also be used to optimize the flow rate; -8, 13+0, 2552 RPM +54, 17 diam. Plunger.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권3호
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• pp.382-387
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• 2014

본 연구에서는 PC/ABS 블렌드를 고속전단성형법을 사용하여 제조하였고 스크류 회전속도와 전단부하시간을 공정 변수로 하여 이에 따른 블렌드의 모폴로지 변화를 분석하였다. 블렌드의 모폴로지 및 ABS 분산상의 크기를 주사전자현미경으로 관찰하여 안정한 상 구조와 최적의 물성을 가지는 고속전단성형조건을 확립하였고, 전단응력에 의한 블렌드의 열화 현상을 알아보기 위해 기계적 물성의 변화를 측정하였다. 이 때, 스크류 회전속도는 500 rpm에서 3000 rpm까지 변화시켰으며 전단부하시간은 10초에서 40초까지 주었다. 고속전단성형법을 사용하여 제조한 PC/ABS 블렌드 및 고속전단성형을 가하지 않은PC/ABS 컴파운드의 분산상 크기를 명확하게 관찰하기 위하여 블렌드의 단면에 크롬산 수용액을 이용한 에칭공정을 시행하였고 공정 전후의 모폴로지를 비교 분석하였다. 에칭으로 생긴 블렌드 내의 ABS 홀을 이미지 측정 프로그램인 Image J를 이용하여 측정한 결과, 스크류 회전속도에 따라 그 크기가 감소하였으며 특히 1000 rpm 이상의 스크류 회전속도 하에서 제조된 PC/ABS 블렌드의 경우, 기계적 물성이 급격하게 감소하여 블렌드의 분해가 일어났음을 알 수 있었다. 결과적으로 PC/ABS 블렌드에 1000 rpm의 스크류 회전속도를 가한 경우, 나노미터 단위의 분산상을 가지며 가장 안정한 상구조를 관찰할 수 있었고 인장강도 및 신율도 상대적으로 높아서 PC/ABS 블렌드의 최적 고속전단성형조건이라 할 수 있다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.398-403
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• 2004

The demand of high speed machining is increasing because the high speed cutting providers high efficiency of process, short process time, improved metal removal capacity and better surface finish. Active magnetic bearings allow much high surface speed than conventional ball bearings and therefore greatly suitable for high speed cutting. The automatic control concept of magnetic bearing system provides ability of intelligent control of spindle system to increase accuracy and flexibility by means of adaptive vibration control. This paper describes a design and development of a milling spindle system which includes built-in motor with power 5.5㎾ and maximum speed 70,000rpm, HSK-32C tool holer and active magnetic bearing system. Magnetic actuators are designed for satisfying static load condition. The Performances of manufactured spindle system was examined for its static and dynamic stiffness, load capacity, and rotational accuracy. This spindle was run up to 70,000 rpm stably, which is 3.5 million DmN.

• 한국기계가공학회지
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• 제9권2호
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• pp.1-5
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• 2010

According to the high demand of hybrid components, the hybrid materials development and processing technology were increased in the industry field. Although hybrid materials have various machining technologies, the research about them has rarely been proceed. This study is to carry out results about design technology of miniaturized high-speed air spindle and machining characteristics of hybrid materials using that. We studied machining characteristics in Nickel-Chrome alloy(Ni-Cr) according to change rotating speed using miniaturized high-speed air spindle. As the following results, the change of surface shape and roughness was investigated as the processing conditions such as rotating speed of miniaturized high-speed air spindle.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.959-962
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• 2000

In this study, the micro shaft was fabricated by high speed etching process. The integration of the kinetic energy of circumference and the effect of etching takes less time to fabricate the micro shaft than any other conventional methods. First, the end part of the rod(SKD11) was dipped in chemical solution(FeCl$_3$) and the rod rotated at high speed(3500-10000rpm). Experimental setup was simply composed of high speed motor. chemical solution and $\Phi$ 1 mm rod. The main factors of diameter control are chemical concentration, reaction time and rpm. has a result. the diameter of the dipped rod was decreased by 200${\mu}{\textrm}{m}$ by high speed rotation and its shape and surface was good. From this experiment, we found the possibility to manufacture micro shaft without very expensive equipment.

• 폴리머
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• 제38권4호
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• pp.471-476
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• 2014

Polycarbonate(PC)/acrylonitrile-butadiene-styrene(ABS) 블렌드를 고속전단압출성형기로 1000 rpm 이상의 스크류 속도로 압출하여 전단속도와 전단시간에 따른 PC/ABS 블렌드의 열분해와 기계적 특성을 조사하였다. 고속전단 조건으로 스크류 회전속도를 1000에서 3000 rpm 범위에서 조절하였고, 전단부하시간은 10에서 40초로 변화를 주었다. 그 결과, 2000 rpm 이상의 고속전단을 통해 얻어진 시편의 경우, 고분자의 열분해의 발생으로 열분해 시작 온도가 낮아졌다. 스크류 회전속도와 전단부하시간에 따라 열분해에 의하여 시편의 인장강도와 신율이 낮아지는 결과를 얻었다. 이러한 PC/ABS 블렌드의 고속전단 조건에 따라 기계적 특성이 크게 변화하였으며 특히, 신율이 고속전단에 크게 영향을 받았다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권6호
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• pp.61-68
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• 2006

유류오염토양에 대한 고압공기분사를 이용한 세척기법의 적용성 연구를 위하여 저유소 주변의 실제 디젤오염토양을 사용하였으며 초기 오염농도는 $2,828{\pm}206\;mg/kg$으로 토양환경보전법상 가지역 우려기준 농도를 5배 이상 초과하였다. 세척공정의 기본 운전인자들에 대한 조건별 효율성 평가 및 최적조건 도출실험을 수행한 결과 효율적인 세척을 위하여 impeller는 편심 및 기울어진 중심에 위치하는 것이 가장 유리하였으며 교반속도는 높은 전단력(shear force)이 발생하는 고속교반조건(300 rpm)에서 세척효율이 가장 우수하였다. 교반시간은 10분이 효율성 및 경제성이 우수한 조건으로 판단되었으며 1차 반응속도식에서 도출된 교반속도별 속도상수들간 증가율 감소를 확인하여, 저속 교반조건(30, 60 rpm)에서도 추가적인 물리적 탈착력이 더해진다면 고속교반조건에서와 같은 제거효율을 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 고압공기 분사에 따른 세척효율은 소수성(hydrophobic)의 토양표면 유류물질이 수중의 공기방울 표면에 강하게 부착(attracting)되어 제거됨을 확인하였고 공기압이 높아질수록 반응기내 공기유량이 증가되면서 오염물질의 부착율이 향상되었다. Impeller에 의한 교반과 고압공기 분사 혼합공정에서는 60 rpm, $2\;kg/cm^2$ 조건이 가장 효율적으로 판단되었다. 따라서 고압공기분사를 통한 토양세척기법은 유류오염토양 정화에 효율적 적용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제14권5호
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• pp.24-30
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• 2011

500W class MTG(Micro turbine generator) operating at 400,000 rpm is under development. From the cycle analysis, it is decided that the self-sustaining speed of MTG is 200,000rpm and the generating speed is 400,000 rpm. Therefore, motor should be designed so that it is able to rotate the rotor up to 200,000rpm and generator should designed so that it is able to generate 500W output at 400,000rpm. First step to design motor/generator is to determine the power and efficiency requirement. Not only the power into the compressor and from the turbine at the operating speed but also the mechanical and electrical losses should be considered in determining the power and efficiency requirement. This study presents the procedure and the results of determining the power and efficiency requirement considering the mechanical and electrical losses depending on the rotating speed which is measured from the experiment.