• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.482-489
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• 2020

본 연구의 목적은 소비자 및 현장의 니즈에 부합하면서 다이캐스팅으로 생산할 수 있는 커플링 부품을 개발하고자 하였으며, 유동 및 응고해석을 기반으로 다이캐스팅 금형 설계, 제작, 및 사출조건 최적화 도출을 실시하였고 사출된 제품의 측정 및 평가를 수행하였다. 유동해석을 통하여 캐비티 내부가 100 % 충진되기 위한 적정한 사출조건은 용탕의 온도 670 ℃, 사출속도 1.164 m/s, 충진압력 6.324~18.77 MPa로 분석되었다. 또한, 응고율이 69.47 %일 때 4개의 캐비티 모두에서 100 %에 근접하는 응고가 발생됨을 알 수 있었으며, 이를 기초로 시사출 조건설정 등에 응용하였으며 그 결과 사이클 타임은 약 6.5초로 도출되었다. 다이캐스팅으로 시사출된 제품의 표면 및 내부의 품질 검사를 수행한 결과 성형불량 및 기공 등의 결함은 전혀 발견되지 않았으며, 주요 개소의 치수를 측정한 결과 모든 항목에서 허용하는 공차 이내의 값을 보였다. 또한, 게이트로부터 약 45 mm 이격된 곳의 평균 경도값은 97.7(Hv)로 나타나는 등 전체적으로 양호한 치수 및 품질의 부품을 제작할 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제24권4호
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• pp.416-426
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• 2007

Polypropylene (PP) composites with wood flour/wax/coupling agent were manufactured by melt compounding and injection molding. The influence of wood flour(WF), wax, and coupling agent on the mechanical and thermal properties of the composites was investigated. The addition of wood flour to neat PP has the higher tensile modulus and strength compared with neat PP. The presence of wax also improved the tensile modulus. At the same loading of PP and WF, the addition of coupling agent highly decreased the tensile modulus, and increased the tensile strength. From thermogravimetric analysis (TGA), the addition of wax improved the thermal stability of the composites in the later stages of degradation. The presence of MAPP and wood flour in turn decreased thermal stabilities of composites. From differential scanning calorimetry analysis (DSC), neither the loading of wax. nor the presence of MAPP has shown significant effect on the thermal transition of composites.

• Design & Manufacturing
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• 제11권3호
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• pp.35-40
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• 2017

PCR(Polymerase chain reaction) is a technique to replicate and amplify a desired part of DNA. It is used in various aspects such as DNA fingerprint analysis and rare DNA amplification of an extinct animal. Especially in the medical diagnosis field, it provides various measurement methods at the molecular level such as genetic diagnosis, and is a basic tool for molecular diagnostics. The internal shape of the plastic vial tube for PCR analysis used in the DNA detection process, and the surface roughness and internal cleanliness can affect detection and discrimination results. The plastic vial tube demanded by the developer of the PCR analysis equipment should be changed to a structure that eliminates the residual washing solution in the washing process to ensure the internal cleanliness. Thus the internal structure and the internal surface design for improving the PCR amplification efficiency are key issues to develop the plastic vial tube for the DNA detection process.

• Composites Research
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• 제33권6호
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• pp.360-364
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• 2020

차량의 경량화를 위해 기존의 스틸로 제작된 카울크로스멤버를 마그네슘, 플라스틱으로 연구개발이 진행되었으나, 차량 장착상태의 성능적인 문제로 적용이 어려운 실정이다. 최근 부품양산에 가장 적합한 경량화 부품으로 복합소재 인서트 사출 카울크로스멤버에 대한 연구를 진행하고 있다. 이는 알루미늄 바에 복합소재 브라켓 부품을 인서트 사출하는 제조 공정으로 차량의 장착 상태를 고려할 때, 두 부품의 체결상태가 중요한 요소 중에 하나이다. 본 연구에서는, PA6-GF60 복합소재에 알루미늄 바를 인서트 사출하기 위한 연구로 알루미늄 바의 접합강도가 중요한 요소 중에 하나이다. 이를 위한 연구방법으로 알루미늄 바에 접착제를 분사하는 방식과 널링처리를 한 경우에 대해, 카울크로스멤버의 알루미늄 바와 복합재료 사출부품 형상간의 부분 파트별로 횡방향과 회전방향에 대한 접합강도를 분석 연구하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.1-7
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• 2015

본 연구는 이과계통의 고교생들과 함께 연구한 연구(RESEARCH) 및 교육(EDUCATION)의 사례연구이다. 최근 발달한 사물인터넷(IoT)[9-15] 기반의 여러 가지 연구주제가 존재한다. 본 연구는 이들 중 이동형 통신기기중 가장 초보단계이면서도 학생들이 쉽게 접하고 제작방법을 따라 갈 수 있는 무선 호출기의 성형과정을 연구 주제로 정하였다. 우리는 이것을 페이저라고 한다. 오늘날 복잡하고 빅 데이터를 사용할 수 있는 대용량 스마트 이동형 통신기기[9-15]가 나와 있다. 그 이전 무선 호출기는 우리 삶에 이동 통신 수단의 첫 의미를 가르쳐 준 기기였다. 내부 구조도 비교적 간단하고 기능도 비교적 단순하여 이제 막 대학의 이공계에 관심을 가진 고교생들의 교육 사례로 적합하다고 생각된다. 본 연구는 사출성형 해석의 ONE CAVITY해석이라는 비교적 간단한 내용으로 무선호출기의 기구, 전자적인 내용을 모두 살펴볼 수 있다. 나아가 학생들에게 대량생산 및 공정자동화에 대한 융합교육의 의미도 일깨워 줄 수 있는 좋은 교육 사례로 평가된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.107-114
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• 2017

터보차저는 배기가스로 구동되는 엔진 과급기를 말하며, 배기에너지를 이용하여 배기통로에 연결된 터빈의 회전력을 변화시켜, 혼합 가스의 충전효율을 높여 출력과 연비를 향상 시키는 부품이다. 이러한 목적에 따라 과급을 조절해주는 것이 중요하며, 핵심 부품 중 노즐 슬라이드 조인트가 있다. 소재는 현재 오스테나이트 계 스테인리스강으로 높은 내열성과 내식성 등의 우수한 기계적 성질을 이용하고 있다. 그러나 절삭성이 나쁘기 때문에 절삭가공에 의해 복잡한 형상의 제품을 만드는데 어려운 점이 많다. 현재 노즐 슬라이드 조인트의 가공방법은 금속분말 사출성형후 치수정밀도를 위해 절삭가공을 행하고 있다. 따라서 본 연구에서는 Nitronic 60을 이용하여 터보차저 과급유량을 조절해주는 노즐 슬라이드 조인트의 제작 공정에서 절삭가공이 필요 없는 정형가공 공정을 제안하기 위하여, 기계적 특징에 영향과 연관이 있는 소결온도, 제품의 응력 및 변형률, 형상과 관련이 있는 모따기 펀치각도 및 펀치의 곡률반경을 설계변수로 선정하였다. 그에 따라 유한요소해석과 실험계획법인 다구찌법 및 SN비를 이용하여 가장 좋은 공정 조건을 제안하였다. 최종제품과 유한요소해석 결과의 상대밀도 및 정수압을 비교하여 경향이 일치함을 알 수 있었다. 따라서 다구찌법을 이용한 금속분말의 성형공정 설계에 유용하게 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국염색가공학회지
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• 제27권1호
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• pp.11-17
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• 2015

Recently, super fiber reinforced composite materials are widely used in many industries due to high mechanical properties. In this study, 2 different types of composite materials were manufactured in order to compare their mechanical properties. Carbon and Aramid fibers were used for reinforcement materials and Bisphenol-A type epoxy resin was for matrix. Two kinds of fiber-reinforced materials were manufactured by RIM(Resin Injection Molding) method. Before manufacturing composite materials, the optimal manufacturing and curing process condition were established and the ratio of reinforcement to epoxy resin was discussed. FT-IR analysis was conducted to clarify the structure of epoxy resin. Thermal and mechanical property test were also carried out. The cross-section of composite materials was observed using a scanning electron microscope(SEM).

• 한국기계가공학회지
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• 제4권4호
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• pp.7-13
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• 2005

In the case of fabricating micro pole structures such as column, square-pole and gear shaft by the micro end-milling process, it can be useful in the fields of industry, for example, micro parts, electrode for electrical discharge machining and micro mold for injection molding. In this study, machining factors and the process were analyzed. Machining experiments of various micro pole configurations were performed. Analysis of the change and effect of the cutting force according to the machining conditions was carried out. An analytical study of the deformation of the micro pole caused cutting conditions and cutting force through the finite element method and ANSYS program was carried out. As a result, this research presented a method of fabricating the column pole of below $100{\mu}m$ diameter with high aspect ratio by using micro end-milling process, and based on that, a method of fabricating a variety of applicable structures. Also the minimum size of the pole capable of fabricating through theory and experiment were demonstrated.

• Composites Research
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• 제36권4호
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• pp.264-269
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• 2023

Spent coffee grounds (SCG) are a ubiquitous byproduct of coffee consumption, representing a significant waste management challenge, as well as an untapped resource for economic development and sustainability. Improper disposal of SCG can result in environmental problems such as methane emissions and leachate production. This study aims to investigate the physicochemical properties of SCG and their potential as a reinforcement material in polypropylene (PP) to fabricate an eco-friendly composite via extrusion and injection molding, with SCG filler ratios ranging from 5-20%. To evaluate the effect of SCG on the morphological and mechanical properties of the bio- composite, thermogravimetric analysis, SEM, tensile, flexural, and impact tests were conducted. The results demonstrated that the addition of SCG lead to a slight increase in brittleness of the composite but did not significantly affect its mechanical properties. Impressively, the presence of a significant organic component in SCG contributed to the enhanced thermal performance of PP/SCG composites. This improvement was evident in terms of increased thermal stability, delayed onset of degradation, and higher maximum degradation temperature as compared to pure PP. These findings suggest that SCG has potential as a filler material for PP composites, with the ability to enhance the material's properties without compromising overall performance.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권8호
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• pp.896-905
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• 2012

Recently, the application of the plastic material to automotive components and structures has steadily increased to satisfy demands on the saving of overall weight and the improvement of energy efficiency. The objective of this paper is to investigate the development of a bumper back-beam using a thermoplastic olefin (TPO). The bumper back-beam was designed to be manufactured from the injection molding process. In order to obtain a proper design of the bumper back-beam, three-dimensional finite element analyses were performed for various design alternatives. Stress-strain curves for different strain rates were measured by high speed tensile tests of the TPO to consider strain rate effects in the FEA. The influence of the sectional shape and the rib formation on the contact force-intrusion curves, the deflection and the energy absorption rate of the bumper back-beam was examined. From the results of the examination, a proper design of the bumper back-beam was acquired. The bumper back-beam consisting of TPO was fabricated from the injection moulding process and the vibration welding. Pendulum crash tests were carried out using the fabricated bumper back-beam. The results of the tests showed that the designed bumper back-beam can satisfy requirements of the federal motor vehicle safety standard (FMVSS). Through the comparison of the previously designed bumper back-beam with the newly designed bumper back beam, it was noted that the weight of the designed bumper back-beam is lighter than that of the previously designed bumper back beam by nearly 16 %. In addition, it was considered that the newly designed bumper back beam can improve recycling of the bumper back-beam.