• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제8권1호
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• pp.1-12
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• 2019

본 논문에서는 고객사에서 발생하는 기계설비 문제점의 대부분은 기계설비를 제작하는 중소기업의 기계설비 제작공정을 체계적으로 관리하여 사전에 예방할 수 있다는 것에 착안하여, 중소기업에서 납품 이후에 발생하는 기계설비 문제점의 유형을 3가지로 분류하고 각각에 대하여 대응 방법을 제시한다. 프로세스적인 문제는 고객사에서 발생하는 기계설비 문제점의 63%를 차지하며 가장 중점적으로 해결해야 할 과제로 설비 제작업체 현실에 맞는 운영체계를 정립하는 것이 핵심사항으로 진단이 정확하다면 단기간에 문제를 획기적으로 줄일 수 있다고 판단된다. 기술적인 문제는 고객사에서 발생하는 기계설비 문제점의 23%를 차지하며 기계설비 제작업체의 기술적인 역량과 직결되는 사항으로 장기적인 관점으로 접근할 사항이다. 조직관리적인 문제는 고객사에서 발생하는 기계설비 문제점의 14%를 차지하며 구성원 간의 관계 형성과 일하는 분위기 및 도덕성과 동기 부여와 같은 인간 본성에 따라 변화하는 문제로 설명할 수 있다. 또한, 고객사와 기계설비 제작업체 간의 원활하고 효율적인 정보 전달을 위한 인터넷 기반 제작공정 관리 플랫폼 구축을 제안한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.94-100
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• 2021

멤브레인(membrane) LNG 운반선 화물창(cargo containment) 공사의 생산성 향상을 위해서는 공사 작업대인 비계 시스템(scaffolding system)의 설치 기간 및 공정 단축이 요구된다. 이를 위한 효과적인 방안으로 모듈의 탑재 단위를 기존의 2단에서 8단으로 대형화하자는 의견이 수렴되고 있다. 하지만, 모듈의 대형화로 인해 탑재 하중이 증가하면 메인 수직 파이프를 연결해주는 핀(pin)과 홀(hole) 주위에 국부 응력이 증가하여 재료의 항복응력을 초과하게 되는 문제점이 발생한다. 본 연구의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위해 트리즈(TRIZ)를 도입하여 새로운 대형 모듈의 탑재 방안을 수립하는 것이다. 본 연구에서는 트리즈의 여러가지 문제해결 도구 중 하나인 40가지 발명원리를 활용하는 방안을 채택하였다. 먼저 기술적 모순을 도출하고, 공학변수를 선정하였으며, 모순행렬을 활용하여 기술적 모순을 극복하기 위한 효율적인 발명원리를 선정하였다. 선정된 발명원리를 통해 일반해결안 및 특정해결안을 도출하였고, 구조해석을 통해 구조물에 발생하는 응력이 낮은 수준임을 확인하였다. 수립된 탑재 방안을 적용한 대형 모듈의 실제 탑재에 성공함으로써 트리즈의 유용성을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제35권2호
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• pp.93-97
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• 2022

열가소성 복합재의 핫프레스 성형공정에서 근적외선 가열의 적용은 소재를 성형온도까지 고속가열함으로써 공정 전체의 생산성을 확보할 수 있으나, 고에너지, 높은 성형온도, 고속가열에 의해 소재의 열화가 발생하여 재용융 성능 등의 소재 특성이 저하될 수 있다. 이에 본 연구는 고성능 항공소재로 활발히 연구개발되고 있는 Carbon fiber reinforced Polyetherketoneketone(CF/PEKK) 복합재에 적합한 핫프레스 성형공정의 최적화된 공정조건을 확립하기 위하여 근적외선 고속가열을 적용하였을 때, CF/PEKK 복합재에서 발생할 수 있는 열화 메커니즘과 그 특성을 형태학적, 열적 특성 및 기계적 성능 시험을 통해 평가하였다. 열화 반응에 따른 메커니즘 규명은 광학현미경을 활용하여 PEKK의 결정구조의 형태학적 조사를 기반으로 분석하였다. 그 결과, 열화가 진행됨에 따라 구결정의 크기가 감소하며 최종적으로 완전 열화 시 구결정이 소멸되는 것을 확인하였다. 열적 특성은 용융온도, 결정화온도, 발열량이 열화가 진행됨에 따라 감소하는 경향이 관찰되며, 460℃ 장시간 노출에서 결정구조가 소멸된 것을 확인하였다. 랩전단강도(Lap shear strength)시험 결과, 열화된 표면에서는 낮은 접합강도가 관찰되며, 접합면 분석에서 특정 면에서는 열에 의한 용융 특성이 나타나지 않았다. 결론적으로 CF/PEKK 복합재의 근적외선 고속가열 적용에 있어 특정 온도에서 열화 진행되며, 이에 구결정의 형태학적 변화와 열가소성 소재의 재용융 특성의 저하를 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권2호
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• pp.406-413
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• 2022

해저 파이프라인 예비커미셔닝(Pre-commissioning) 단계는 입수(Flooding), 배수(Venting), 하이드로테스팅(Hydrotesting), 탈수(Dewatering), 건조(Drying), 질소충진(N2 Purging)의 공정과정으로 구성된다. 이 중 건조와 질소충진 과정은 운용 중 파이프라인 내부에 하이드레이트(Hydrate)의 발생과 가스 폭발의 위험을 방지하기 위해 상대습도를 이슬점 아래로 감소 및 유지되도록 규정되어 있다. 본 연구의 목적은 해저 파이프라인 예비커미셔닝 중, 공기건조(Air Drying)와 질소충진 공정과정에 대한 해석법을 개발하고 현장계측 결과와의 상호 비교를 통해 해석법의 활용가능성을 평가하는 데 있다. 해저 파이프라인 내부 상대습도 평가를 위한 방법으로 전산열유체(CFD)를 활용한 해석기법을 도입·적용하였고 해양공사 해저 파이프라인 공기건조와 질소충진 공정과정에 대한 현장계측 결과와 잘 일치함을 확인하였다. 개발된 공기건조와 질소충진 해석법 및 평가방법을 향후 해저 파이프라인 예비커미셔닝 작업의 사전 엔지니어링 도구로 활용할 경우, 작업생산성 향상에 크게 기여할 것으로 사료된다.

• Composites Research
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• 제35권3호
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• pp.139-146
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• 2022

본 연구에서는 CNT섬유에 적합한 복합소재 공정방법에 대해 연구하였다. CNT섬유가 아직 초기 연구단계로 생산성이 낮아 직조나 스티칭된 UD필름 제작이 어려운 점을 감안, 연구단계에서 적용 가능한 CNT섬유 복합소재 제조법을 개발하고자 하였다. 기존의 CNT섬유 기반 복합소재는 생산성 이슈 및 공정 적용의 어려움으로 인해 주로 single filament composite의 형태로 제조하거나 filament winding법을 이용하여 제조되고 있었으나, 본 연구를 통해서 필름 형상으로 준비된 CNT섬유에 수지를 함침한 후 바로 복합소재화 할 수 있는 공정을 개발할 수 있었다. CNT섬유에는 내부에 수많은 나노포어가 존재하기 때문에 이 부분에 수지가 함침됨에 따라 성형된 복합소재에서 수지의 비율이 과도하게 올라가는 문제가 있기 때문에, 이를 해결하는 것이 가장 핵심적인 이슈라 할 수 있다. VaRTM을 통해서 가해지는 압력은 과량의 수지 제거에는 충분하지 않았으며, 높은 힘으로 누르는 hot press 공정과, 섬유는 고정하면서 과량의 수지를 제거할 수 있는 폼 소재를 도입함으로써 높은 섬유비율을 가지는 CNT 섬유 복합소재를 제조할 수 있었다. 최종적으로 희석된 수지까지 이용하였을 때, 58.5 wt%의 질량비의 섬유로 구성된 CNT섬유 복합소재를 제조할 수 있었고, 비강도는 0.525 N/tex를 달성하였다. 본 연구는 향후 CNT섬유 복합소재 제조에 적용할 수 있는 새로운 공정 방법을 제시하였다.

• Composites Research
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• 제20권5호
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• pp.13-19
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• 2007

섬유강화 열가소성수지 복합재료는 열경화성수지 복합재료의 강도 수준에 근접할 뿐만 아니라 열경화성수지 복합재료의 취약점으로 지적되고 있는 생산성, 리사이클, 내충격성 등이 우수하다. 일방향 섬유강화 복합재료의 강도계산을 위한 연구와 섬유배향상태를 측정하여 정량적으로 나타낼 수 있도록 연구하여 발표하였으나, 섬유함유율에 따른 섬유배향상태와 복합재료의 기계적 성질을 예측을 할 수 있는 데이터베이스 구축은 되어있지 않으므로 이에 대한 체계적인 연구가 필요하다 본 연구에서는 섬유함유율에 따른 섬유배향상태를 변화시켜 섬유강화 열가소성수지 복합판재를 제작한 후, 섬유함유율 및 섬유배향상태가 복합판재의 인장강도에 어떠한 영향을 주는지에 대해서 고찰하였다. 섬유강화 열경화성수지 복합재료의 $0^{\circ}$ 방향에서 인장강도 비는 등방성에서 이방성으로 갈수록 섬유배향함수와 섬유함유율에 관계없이 일정하게 나타났으나, $90^{\circ}$ 방향에서 인장강도 비는 인장 하중이 강화섬유 길이방향의 수직방향으로 작용했을 때 섬유필라멘트 분리에 의해 감소하였다.

• 공업화학
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• 제5권4호
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• pp.681-697
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• 1994

어피로부터 추출한 젤라틴을 효소로 가수분해시킨 가수분해물을 분자량 크기에 따라 분획하여 이를 기능성 소재로서 이용할 목적으로 연속식 3단계 막(1st-SMR, MWCO 10,000; 2nd-SMR, MWCO 5,000; 3rd-SMR, MWCO 1,000) 반응기 장치를 이용하여 젤라틴 가수분해 최적조건이 구명되었고, 또한 막반응기 장치를 장시간 작동하였을 때, 기계적인 응력과 막에 의한 효소활성 및 안정성에 미치는 인자, 그리고 분자량이 서로 다른 가수분해물 획분의 생산량을 높이기 위한 최적화 공정에 대하여 검토하였다. 재순환 3단계 막반응기 장치에서 pH-drop법으로 선정하여 사용한 효소는 Alcalase(1단계), pronate E(2단계)였으며, 3단계에서는 collagenase(3단계)를 사용하였다. 최적 가수분해조건은 1단계의 경우, 효소농도 0.2mg/ml, 기질대 효소비 50(w/w), 온도 $50^{\circ}C$, pH 8.0, 반응부피 600ml 및 유출속도 6.14ml/min였으며, 2단계는 효소농도 0.3mg/ml, 기질대 효소비 33(w/w), 그외의 조건은 1단계와 동일하였다. 그리고 3단계의 경우는 효소농도 0.1mg/ml, 기질대 효소비 100(w/w) 및 유출속도는 10ml/min이였다. 1단계 막반응기를 1시간 작동하였을 때의 기계적인 전단응력 및 막에 의한 효소활성 저하는 30% 및 15%였으며, 2단계 및 3단계는 각각 14%, 5% 및 18%, 8%였다. 1단계, 2단계 및 3단계 막반응기의 최적 가수분해조건하에서 가수분해도는 각각 3.5%(Kjeldahl방법, 87%), 3.1%(77%) 및 2.7%(70%)였으며, 연속식 3단계 막반응기에서 가수분해물의 최종생산량은 부피대체율 10배에서 효소 mg당 430mg이었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제9권2호
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• pp.103-112
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• 2003

국내 대형육계사의 최적 환기 구조 개발을 위한 주요환경요소의 적정성, 안정성, 균일성 등의 기초 자료가 매우 부족한 실정이어서, 강제 환기식 육계사에서 하절기동안 기상데이터와 함께 육계사 내 주요 환경변수를 시간별로 측정하였다. 이번 실험을 통하여 앞으로 시설 및 환기구조 개선을 통한 열적 스트레스 감소 등 닭 생산성을 더 높일 수 있는 여지가 많이 있다는 것을 알 수 있었다 이 연구의 목적은 강제 환기식 육계사내의 주요 환경요소 및 환기 효율성 등을 정확하게 이해하고, 현 시설 및 환기구조상의 문제점을 파악하고자 함이었다. 이 자료는 앞으로 공기유동분석 등 공학적 접근을 통한 시설 및 환기구조 개선연구를 위한 기초 자료로 활용될 계획이며, 실험결과는 다음과 같다. 1. 계사 내 평균온도는 적정온도와 최대 $10.4^{\circ}C$ 차이가 발생하였고, 일별 낮과 밤 온도차는 최대 $8.7^{\circ}C$가 발생하였다. 계사 내 0.4m 높이에서의 시간별 계사 내 온도의 균일성은 최대 $3.7^{\circ}C$가 발생하였다. 하절기동안 최대 환기를 유지하기 때문에 계사의 폭별 및 높이별 최대 온도차는 각각 $1.0^{\circ}C$ 미만으로 크게 발생하지 않았다. 2. 시험기간 중 계사 내 평균습도는 최고 94.7%, 평균 78.9%, 최저 46.3% 이었고, 지점별 측정된 최대 및 최소습도는 각각 99.9%와 44.7%이었다. 쿨링패드, 포그팬 등을 이용하여 온도가 상승하는 것을 방지할 수는 있었지만 이에 따른 습도조절이 매우 어려웠음을 알 수 있었다. 3. 시험기간 중 열량계수는 각각 최대 2,787, 평균 2,185, 그리고 최소 1,432이었으며, 사육기간의 약 98% 이상이 더위에 대한 대책이 필요하거나 아주 위험한 상태로 나타났다. 4. 환기량을 최대로 유지하는 하절기 동안, 계군에서의 암모니아가스와 분진농도는 허용한 계에 비하여 매우 낮았으며, 닭의 성장과 함께 꾸준하게 증가하였다. 추후 측정범위가 더 크고 더욱 정교한 측정계를 사용하여야 할 것으로 판단된다. 5. 계사 중앙에 계군에서 측정된 공기유속은 최고 1.7m/s 이었고, 하절기동안 닭의 열적스트레스를 줄이기 위하여 계군에서의 공기유속을 증가시킬 수 있는 환기구조 개발이 필요하다. 6. 계사 내 바닥의 표면온도는 최고 $34.5^{\circ}C$와 최저 $29.7^{\circ}C$로 측정되었고, 계사내 지붕의 표면 온도는 최고 $29^{\circ}C$가 측정되었다. 계사 내 표면 온도 및 닭의 표면 온도는 계사내 공기온도의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제3권2호
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• pp.22-33
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• 1978

To maintain the self-sufficiency of food production , it is required to improved the productivity and increase the effective utilization of land in the double cropping areas using improved cultivation technology. The following reasons encourage this cours of action because the overlapping rice harvest and barely seeding seasons complete for labour, the lower price of barley makes it financially less attractive to grow and these two facts together are responsible for a decrease in barley being planted in certain more seasonably marginal double cropping areas. Fro these reasons, it is desirable to carry out tests to improve the current cultivation techniques . In this interest , the following studies were carried out in the experimental field located at Banweol-myeon, Whasung-jkun, Gyeonggi-do from October 1977 to July 1978 in order to establish the mechanical method of barley cultivation using the power tiller. The summarized results are as follows. 1. The work performance in the seeding operation using the rotary barley seeder was 68 minutes per 10 ares which compares favourably with 408 min/10a using the conventional method. This is only one sixth of the time required by th conventional method. The operating costs using the rotary barley seeder was 1, 463 won per 10 areas as against 3, 486 Won per 10 ares for the conventional method, showing a saving of about 50% in comparison with the conventional method. 2. In the manure spreading operation, the work performance was 25 min/10a for the manure spreading machine , compared to 1089 min/10a for the manual operations. This is about one fourth of the time required by the conventional method, The operating costs were 810 Won/10a for the machine and 857 Won/10a for the manual labour. This cost shows little advantage by the machine over the manual labor costs. The conventional method of manure spreading will continue pending decision which will develope and improve the machine.3. Work performance in the rolling operation using the barley rolIer was 30 min/lOa which compares favourably with 135 min/10a using conventional method. This was one fourth of the time required by the conventional method. The operating costs were 514 Won/103. for the machine and 1, 003 Won/lOa for manual labour. In the weed control operation, the work performance and operating costs were 45min/lOa, 1, 399won/10a for the herbcide application using the power sprayer, 1, 149min/10a 8, 541won/lOa for the conventional method respectively. This is 26 times higher efficiency in comparison to the conventional method. 4. In the harvesting operation using the reaper binder and tiller attachment, the work performance was 60min/lOa and represents a cost of 2, 039won/10a. The con\ulcornerventional method took 640min/10a at a cost of 4, 757won/lOa. The reaper binder showns a saving of one tenth over the conventional method. The automatic thresher is already recommended for the current situations, and is now being used. 5. From a comparison of the results of the above trials, the serial cultivation system using the attachment for the power tiller such as the rotary barley seeder is now to be recommended for the current barley cultivation system. It is also recommend from these results that the mechanized technology now available must be used to improve and maintain the increase in barley production. It is seen th1t this is the only course now avaihble to solve the peak seasonal requirements of labour needed for l11rvesting and seeding between rice and barley cultivation.