• Design & Manufacturing
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• 제17권3호
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• pp.55-60
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• 2023

The fiber-reinforced plastics and cellular injection molding process can be used to efficiently reduce the weight of battery housing components of mild hybrid electronic vehicles(MHEV) made of metal. However, the fiber orientation of fiber-reinforced plastics and the growth of foaming cells are intertwined during the injection molding process, so it is difficult to predict the mechanical properties of products in the design process. Therefore, it is necessary to evaluate the mechanical properties of the materials prior to the efficient stiffness design of the target product. In this study, a study was conducted to evaluated the mechanical properties of fiber reinforced cellular injection-molded specimens. Two types of fiber-reinforced plastics that can be used in the target product were evaluated for changes in tensile properties of cellular injection-molded specimens depending on the foaming ratio and position from the injection gate. The PP and PA66 specimens showed a decrease of tensile modulus and strength of approximately 30% and 17% depending on the foaming ratio, respectively. Also, the tensile strength decreased approximately 26% and 17% depending on the position from the injection gate, respectively. As a result, it was confirmed that the PP specimens have a significantly mechanical property degradation compared to the PA66 specimens depending on the foaming ratio and position.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제27권6호
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• pp.418-426
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• 2006

In the artificial heart application, productivity and hemodynamic properties of artificial heart valves are crucial in successiful application to long term in vivo trials. This paper is about manufacture and assessment of trileaflet polymer heart valves using vacuum forming process(VFP). The VFP has many advantages such as reduced fabrication time, reproducibility due to relatively easy and simple process for manufacturing. Prior to VFP of trileaflet polymer heart valves, polyurethane(Pellethane 2363 80AE, Dow Chemical) sheet was prepared by extrusion. The sheets were heated and formed to mold shape by vacuum pressure. The vacuum formed trileaflet polymer heart valves fabrication is composed of two step method, first, leaflet forming and second, conduit forming. This two-step forming process made the leaflet-conduit bonding stable with any organic solvents. Hydrodynamic properties and hemocompatibility of the vacuum formed trileaflet polymer heart valves was compared with sorin bicarbon bileaflet heart valve. The percent effective orifice area of vacuum formed trileaflet polymer heart valves was inferior to bileaflet heart valve, but the increase of plasma free hemoglobin level which reflect blood damage was superior in vacuum formed trileaflet polymer heart valves Vacuum formed trileaflet polymer heart valves has high productivity, and superior hemodynamic property than bileaflet heart valves. Low manufacturing cost and blood compatible trileaflet polymer heart valves shows the advantages of vacuum forming process, and these results give feasibility in in vivo animal trials in near future, and the clinical artificial heart development program.

• 한국기계가공학회지
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• 제16권1호
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• pp.96-101
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• 2017

We have developed a compact desktop-sized nanopatterning system driven by the Roll-to-Roll (R2R) nanoimprinting (NIL) principle. The system realizes the continuous and high-speed stamping of various nanoscale patterns on a large-area flexible substrate without resorting to ponderous and complicated instruments. We first lay out the process principle based on continuous NIL on a UV-curable resin layer using a flexible nanopatterned mold. We then create conceptual and specific designs for the system by focusing on two key processes, imprinting and UV curing, which are performed in a continuous R2R fashion. We build a system with essential components and optimized modules for imprinting, UV curing, and R2R conveying to enable simple but effective nanopatterning within the desktop volume. Finally, we demonstrate several nanopatterning results such as nanolines and nanodots, which are obtained by operating the built desktop R2R NIL system on transparent and flexible substrates. Our system may be further utilized in the scalable fabrication of diverse flexible nanopatterns for many functional applications in optics, photonics, sensors, and energy harvesters.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.499-508
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• 2016

사출 성형 방법은 금형내부에 가소화된 수지를 높은 압력으로 사출한 후 경화시켜 제품을 만드는 방법으로 자유로운 형상제조가 가능하며 수 만개의 제품생간이 가능한 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 사출성형 해석을 통하여 차량용 도어래치 공정조건을 결정하는 것이다. 적합한 사출성형 공정의 사출 유량을 선정하기 위하여, 사출 시간, 압력, 유동 패턴, 고화영역, 전단응력, 전단률, 웰드라인을 비교한1차 해석과 금형 온도 안정화 및 보압과 냉각 공정 조건 결정을 위한 2차 해석을 진행하여, 사출성형 특성과 제품 품질에 미치는 영향을 고찰하였다. 이에 따라 선정된 사출 성형 공정 조건으로 금형을 설계하고, 제품을 생산하였을 때 성형품의 외관을 관찰한 결과 웰드라인과 기공들이 존재하지 않음을 알 수 있었고, 시제품과 변형량을 비교하였을 때 문제가 없음을 확인할 수 있었다. 따라서 선정된 조건으로 제품을 생산하였을 때 기존 제품에 비해 불량률을 줄일 수 있으며, 제품 생산 시간의 손실을 최소화 하여 경쟁력을 확보할 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제47권5호
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• pp.432-445
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• 2021

Background: The European Centre for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals' Targeted Risk Assessment (ECETOC TRA) tool has been recognized by EU REACH as a preferred approach for calculating worker health risks from chemicals. Objectives: The applicability of the ECETOC TRA to occupational exposure estimation from industrial uses of methanol was studied by inputting surveyed and varied parameters for TRA estimation as well as through comparison with measured data. Methods: Information on uses of methanol was collected from seven working environment monitoring reports along with the measured exposure data. Input parameters for TRA estimation such as operating conditions (OCs), risk management measures (RMMs) and process categories (PROCs) were surveyed. To compare with measured exposures, parameters from the surveyed conditions of ventilation but no use of respiratory protection were applied. Results: PROCs 4, 5, 8a, 10, and 15 were assigned to ten uses of methanol. The uses include as a solvent for manufacturing sun cream, surfactants, dyestuffs, films and adhesives. Methanol was also used as a component in a release agent, hardening media and mold wash for cast products as well as a component of hard-coating solution and a viscosity-controlling agent for manufacturing glass lenses. PROC 8a and PROC 10 of a cast product manufacturer without LEV (local exhaust ventilation) and general ventilation as well as no respiratory protection resulted in the highest exposure to methanol. Assuming the identical worst OCs and RMMs for all uses, exposures from PROC 5, 8a, and 10 were the same and the highest followed by PROC 4 and 15. The estimation resulted in higher exposures in nine uses except one use where measured exposure approximated exposures without RMMs. Conclusions: The role of ECETOC TRA as a conservative exposure assessment tool was confirmed by comparison with measured data. Moreover, it can guide which RMMs should be applied for the safe use of methanol.

• 산업경영시스템학회지
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• 제44권3호
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• pp.10-21
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• 2021

Recently, the demand for atypical structures with functions and sculptural beauty is increasing in the construction industry. Existing mold-based structure production methods have many advantages, but building complex atypical structures represents limitations due to the cost and technical characteristics. Production methods using molding are suitable for mass production systems, but production cost, construction period, construction cost, and environmental pollution can occur in small quantity batch production. The recent trend in the construction industry calls for new construction methods of customized small quantity batch production methods that can produce various types of sophisticated structures. In addition to the economic effects of developing related technologies of 3D Concrete Printers (3DCP), it can enhance national image through the image of future technology, the international status of the construction civil engineering industry, self-reliance, and technology export. Until now, 3DCP technology has been carried out in producing and utilizing residential houses, structures, etc., on land or manufacturing on land and installing them underwater. The final purpose of this research project is to produce marine structures by directly printing various marine structures underwater with 3DCP equipment. Compared to current underwater structure construction techniques, constructing structures directly underwater using 3DCP equipment has the following advantages: 1) cost reduction effects: 2) reduction of construct time, 3) ease of manufacturing amorphous underwater structures, 4) disaster prevention effects. The core element technology of the 3DCP equipment is to extrude the transferred composite materials at a constant quantitative speed and control the printing flow of the materials smoothly while printing the output. In this study, the extruding module of the 3DCP equipment operates underwater while developing an extruding module that can control the printing flow of the material while extruding it at a constant quantitative speed and minimizing the external force that can occur during underwater printing. The research on the development of 3DCP equipment for printing concrete structures underwater and the preliminary experiment of printing concrete structures using high viscosity low-flow concrete composite materials is explained.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제9권3호
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• pp.261-270
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• 2019

4차 산업혁명의 도래와 함께 제조 환경의 다품종화가 더욱 급격히 진행되고 있다. 다품종화된 생산 환경은 전반적인 생산계획 및 관리를 더욱 어렵게 하고 있으며, 효과적인 작업순서 결정을 통한 생산 효율 제고의 필요성을 더욱 높이고 있다. 기본적으로 효과적인 작업순서는 설비의 셋업을 감소시키고 설비의 효율적 활용과 함께 셋업 시간 단축을 도모하여 궁극적으로는 생산성 향상에 기여할 수 있다. 본 연구는 단일 기계가 다중 작업을 수행하는 상황에서의 효율적인 작업순서 결정 문제를 다룬다. 이는 대부분의 기존 연구에서 다루고 있는 한 대의 기계에서 하나의 작업만을 수행하는 경우와 비교할 때 문제의 복잡성이 매우 높다. 본 연구에서는 특히 셋업 횟수를 최소화하기 위한 정수계획 모형을 제안한다. 이는 자동차 전장 구성품의 하나인 와이어링 하네스 제조 공정을 대상으로 주어진 생산주문을 처리하는 과정에 금형 교체횟수를 최소화하는 문제를 대상으로 한다. 또한 제안된 수리 모형의 유효성을 검증하기 위해 간단한 사례연구 결과를 함께 제시한다.

• Design & Manufacturing
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• 제15권2호
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• pp.23-29
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• 2021

The specific strength of magnesium alloy is four times that of iron and 1.5 times that of aluminum. For this reason, its use is increasing in the transportation industry which is promoting weight reduction. At room temperature, magnesium alloy has low formability due to Hexagonal closed packed (HCP) structure with relatively little slip plane. However, as the molding temperature increases, the formability of the magnesium alloy is greatly improved due to the activation of other additional slip systems, and the flow stress and elongation vary greatly depending on the temperature. In addition, magnesium alloys exhibit asymmetrical behavior, which is different from tensile and compression behavior. In this study, a jig was developed that can measure the plane deformation behavior on the surface of a material in tensile and compression tests of magnesium alloys in warm temperature. A jig was designed to prevent buckling occurring in the compression test by applying a certain pressure to apply it to the tensile and compression tests. And the tensile and compressive behavior of magnesium at each temperature was investigated with the developed jig and DIC equipment. In each experiment, the strain rate condition was set to a quasi-static strain rate of 0.01/s. The transformation temperature is room temperature, 100℃. 150℃, 200℃, 250℃. As a result of the experiment, the flow stress tended to decrease as the temperature increased. The maximum stress decreased by 60% at 250 degrees compared to room temperature. Particularly, work softening occurred above 150 degrees, which is the recrystallization temperature of the magnesium alloy. The elongation also tended to increase as the deformation temperature increased and increased by 60% at 250 degrees compared to room temperature. In the compression experiment, it was confirmed that the maximum stress decreased as the temperature increased.

• 한국주조공학회지
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• 제41권6호
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• pp.550-557
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• 2021

4차 산업혁명의 도래에 따라 주물공장에서도 사물인터넷(Internet of things, IoT) 기반의 공정 스마트화에 대한 관심이 높아지고 있다. 주물공장에서 자동 수집 되고 있는 공정데이터들도 일부 있으나 노후된 생산설비의 제한된 기능, 작업자 노하우 기반의 공정 설계 등의 이유로 여전히 많은 공정데이터가 수기로 관리되고 있다. 특히, 공정데이터의 빅데이터화에 대한 중요도를 인지함에도 불구하고 시스템 구축 비용 부담으로 인해 선뜻 도입을 어려워하는 기업들이 많다. 본 연구에서는 IoT 기반 디바이스를 제작하고 원심주조공정 현장에 직접 적용함으로써 제작 디바이스의 현장 활용성을 살펴보았다. 원심주조공정에 대해 취득하고자 하는 공정 인자로 작업현장의 온도 및 습도, 용탕 온도, 금형 회전속도를 선정하였다. 데이터 취득 인자별로 요구되는 상세 제품규격과 비용을 고려하여 센서를 선정하였으며, IoT 기반 디바이스 제작을 위해 무선통신이 가능한 NodeMCU 보드를 활용하여 회로를 구성하였다. 구성한 회로는 PCB 기판으로 제작하여 각 공정 인자별 디바이스의 설치 환경을 고려하여 작업 현장에 설치하였으며, 현장 실증을 통해 적용 가능성을 확인하였다. 현장 적용 이후, 작업자의 안전에 대한 만족도가 상승하였으며, 공정 관리 측면에서 효율성이 증가했음이 확인되었다. 더불어 지속적으로 데이터를 수집하면 추후 공정데이터-품질데이터의 연계가 가능할 것으로 기대된다. 본 연구에서 제작한 IoT 디바이스는 데이터 수집에 대한 적절한 신뢰도를 확보하면서도 비용이 저렴하여, 주물공장별로 현장 상황을 고려하여 도입 여부를 검토해볼 수 있을 것으로 생각된다.

• 벤처창업연구
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• 제14권6호
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• pp.103-117
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• 2019

1997년 IMF 외환위기의 불확실한 경기 상황 속에서 (주)현성테크노는 완성 자동차 품질의 필수적 요소 중 하나인 프레스금형을 바탕으로 창업하였다. 이후, 현성테크노는 내수시장을 기반으로 빠른 성장을 하였으나 점차적으로 국내 금형시장의 포화상태와 금형산업의 성장 한계점에 직면하게 되었다. 이에 현성테크노는 국내 금형산업의 성장에만 안주하지 않고 적극적인 해외 투자를 통해 해외현지화 전략과 작은 기업이 큰 기업을 인수하는 독특한 인수 전략을 전개하였고 결국, 이를 통해 5개의 계열사를 가진 글로벌 복합기업으로 도약할 수 있었다. 현성테크노가 중소 제조기업에서 글로벌 복합기업으로 도약할 수 있었던 가장 큰 이유는 '보아뱀 인수 전략'의 성공 때문이다. 현성테크노의 인수 전략은 단순한 인수 사례가 아닌 2차 협력사가 1차 협력사를 인수한 국내 사상초유의 성공 사례이다. 현성테크노는 해외현지화 전략과 보아뱀 인수 전략의 성공을 통해 1999년 연 매출 10억원에서 2017년 연 매출 223억의 기업으로, 인수한 자회사인 현성오토텍은 2005년 연 매출 50억원에서 2017년 연 매출 430억원의 기업으로 성장하였다. 또한, 현재 현성테크노는 10객 30여개의 글로벌 회사와 거래를 하고 있으며, 매출의 70%를 해외수출을 통해 이루고 있다. 오늘날, 저성장의 경제 환경 속에서 대다수 중소기업이 성장의 어려움을 겪고 있는 상황에서 본 연구는 현성테크노의 성장 과정을 창업, 해외진출, 기업인수, 사업 다각화 등으로 나누어 분석하고 이에 따른 시사점을 제시하는 데에 목적이 있다.