• 한국기계가공학회지
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• 제17권3호
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• pp.148-154
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• 2018

When shooting small arms, the inner surface temperature is heated up to about $700{\sim}1,000^{\circ}C$ by the friction of the bullet and the inner wall of the barrel and the combustion of propellant. High-temperature propellant gas and high-speed movement of the bullet cause corrosion of the inner wall, which is noticeable immediately in front of the chamber. In this study, the mechanical properties of Cr-Mo-V steel, which is the base material, were tested using Taguchi experimental design to find the best nitriding treatment conditions. For the nitriding process, the working time, salt bath temperature, and salt concentration were combined as three conditions and placed in the $L_9(3^4)$, orthogonal array table. The thicknesses of the white layer and the nitrogen diffusion layer were measured after nitriding under each condition in a salt bath furnace. Durability was evaluated by measuring the degree of dispersion through actual shooting because it was difficult to evaluate the mechanical properties of the cylinder inner structure. As a result, it was confirmed that the durability was optimal at $565^{\circ}C$, 1 hour, 0.5%. These optimal conditions were selected by the statistical analysis of the Minitab program(ver.17).

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권3호
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• pp.613-624
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• 2000

In this study, new design method of prosthetic foot was suggested which can evaluate the performance of prosthetic foot by implementing amputee's gait simulation using the finite element analysis. The basic shape of ESPF(Energy Storing Prosthetic Foot) was designed which is suitable for the below-knee amputee considering mechanical properties and kinematic properties. And, the performance evaluations were performed using the Taguchi method with orthogonal array L25. As a result, average main effect of factors for the ESPF's performance were calculated and then optimum condition of given shape was selected. Essential particulars for the performance evaluation from the simulation result were the quantity of external work needed in stance phase, the quantity of transferred energy from the ESPF through the knee, and the vertical displacement of knee at toe-off. Reasonable optimum condition was obtained from the using performance index. From this study, it was found that it is necessary for the design of ESPF to consider the geometrical data related to the magnitude of load on elastic material.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.447-453
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• 2016

The reduction technologies of exhaust gas from both the off-road engine and on-road vehicles are important. It is possible to apply various combustion technologies with engines after the application of a treatment technology to this field. In this study, main injection timing, pilot injection timing, and exhaust gas recirculation (EGR) rate were selected as the experimental parameters whose effects on the emission of exhaust gases and on the fuel consumption characteristics were to be determined. In the experiment, the emission of nitrogen oxide (NOx) and Smoke, and the Torque at the same fuel consumption level, were measured. The experimental data were analyzed using the Taguchi method with an L9 orthogonal array. Additionally, analysis of variation (ANOVA) was used to confirm the influence of each parameter. Consequently, the level of each parameter was selected based on the signal-to-noise ratio data (main injection timing, 3; pilot injection timing, 3; EGR rate, 2), and the results of the Taguchi prediction were verified experimentally (error: NOx, 10.3 %; Smoke, 6.6 %; brake-specific fuel consumption (BSFC), 0.6 %).

• 한국기계가공학회지
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• 제20권8호
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• pp.93-98
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• 2021

The complex effects of the machining parameters make it is difficult to control and predict surface roughness. The theoretical surface roughness observed during mechanical machining with a round tool is determined by the tool radius and pitch. However, it was revealed that other parameters, such as the depth of cut and cutting speed, also affect surface roughness. This study adapted the Taguchi method, which can analyze the effects of cutting parameters quantitatively with an efficient number of experiments, to optimize the parameters for better surface roughness. Experiments were designed based on an orthogonal array, and the quantitative effects on the surface roughness were analyzed using the S/N ratio. The surface roughness was affected by all parameters, especially the tool radius. The optimum cutting parameter values obtained in this study showed better surface roughness than the other combinations of the parameters.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.722-727
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• 2016

본 연구에서는 전류효율 향상을 통하여 전해연마 공정 중 발생하는 폐산 폐기물 발생량을 감소시키고자 하였다. 구형 부스바와 Taguchi 기법을 이용하여 전해연마 공정의 최적 조건을 도출하였다. 전해연마 공정 중 전류효율에 영향을 미치는 제어인자로 전류밀도, 전해연마 시간, 전해액 온도, 유량을 선택하였다. 각 제어인자에 대하여 3수준을 고려하여 직교 배열표를 작성하여 실험을 수행하였다. Taguchi 기법에 따라 망대특성 SN비를 산출한 결과 전류밀도가 가장 큰 영향을 미치고 전해연마 시간이 가장 적은 영향을 미치는 것을 확인하였다. 폐산 폐기물 발생량을 최소화할 수 있는 최적 조건은 전류밀도 $45A/dm^2$,전해연마 시간 4 min, 전해액 온도 $65^{\circ}C$, 유량 7 L/min였다. 분산분석 결과 전류밀도, 전해액 온도, 유량이 신뢰수준 95%에서 유의함을 확인하였다. 구형 부스바 사용으로 접촉 면적 및 접촉력 증가로 전류효율이 향상되어 폐산 폐기물 발생량을 감소시킬 수 있었다. 부스바의 형태(선 접점 부스바, 반구형 면 접점 부스바, 구형 면 접점 부스바)에 따른 전류효율의 영향과 관련한 비교 연구가 향후 진행될 예정이다.

• Tribology and Lubricants
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• 제30권3호
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• pp.139-145
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• 2014

Nowadays, most micro-patterns are manufactured during flow line production. However, a conventional rotary chemical mechanical polishing (CMP) system has a limited throughput for the fabrication of large and flexible electronics. To overcome this problem, we propose a novel linear roll-CMP system for the planarization of large-area electronics. In this paper, we present a statistical analysis on the linear roll-CMP process of copper-clad laminate (CCL) to determine the impacts of process parameters on the material removal rate (MRR) and its non-uniformity (NU). In the linear roll-CMP process, process parameters such as the slurry flow rate, roll speed, table feed rate, and down force affect the MRR and NU. To determine the polishing characteristics of roll-CMP, we use Taguchi's orthogonal array L16 (44) for the experimental design and F-values obtained by the analysis of variance (ANOVA). We investigate the signal-to-noise (S/N) ratio to identify the prominent control parameters. The "higher is better" for the MRR and "lower is better" for the NU were selected for obtaining optimum CMP performance characteristics. The experimental and statistical results indicate that the down force and roll speed mainly affect the MRR and the down force and table feed rate determine the NU in the linear roll-CMP process. However, over 186.3 N of down force deteriorates the NU because of the bending of substrate. Roll speed has little relationship to the NU and the table feed rate does not impact on the MRR. This study provides information on the design parameter of roll-CMP machine and process optimization.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권3호
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• pp.353-359
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• 2010

최근 환경문제로 인한 차량의 연료절감이 중요해지면서 수송산업에서도 대형 수송기계의 경량설계에 대한 필요성이 지속적으로 커지고 있다. 본 연구에서는, 고강도강으로 대체된 대형 평판 트레일러 프레임의 경량모델을 개발하기 위하여 구조해석을 수행하였다. 이를 위하여, 트레일러 프레임의 주요 설계변수들을 선정하고 다구찌 기법을 적용하여 응력, 처짐량 그리고 비틀림 강성에 대하여 최적화된 결과를 도출하였다. 또한, 도출된 경량설계안의 타당성을 검토하기 위하여 시작품을 제작하여 실제 내구시험을 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.1-6
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• 2017

스텐트는 인체의 좁아지거나 막힌 부위에 삽입되어 혈류의 흐름을 정상화 시키는데 사용되는 금속망 형태의 임플란트로 관상 동맥 질환을 치료하는데 가장 일반적인 방법으로 널리 사용된다. 본 논문에서는 유한요소 해석과 다꾸지 방법을 이용하여 설정한 스텐트 설계 인자의 변화에 따른 기계적 반응을 고찰하였다. 스텐트 모델은 팔마즈 스텐트를 사용하였고 스텐트의 재료 모델로서는 탄소성 모델, 풍선은 초탄성 모델을 사용하였다. 연구의주요 관심은 스텐트의 탄성 회복량 조절을 통한 혈관의 재 협착 문제를 감소시킬 수 있는 방안에 대한 설계 인자의 영향을 고찰하는데 있다. 스텐트 두께, 슬롯의 가로 길이, 슬롯의 세로 길이의 각도를 설계인자로 선택하여 직교배열표를 구성하였다. 유한요소 해석을 이용하여 혈관 내 스텐트의 반경 방향 탄성회복율과 길이 방향 탄성회복율을 계산하였고 다구찌 기법을 이용한 통계적 분석을 하여 재 협착의 가능성을 감소시킬 수 있는 스텐트의 최적 형상 설계 방향을 제시하였다. 최적형상은 기본 모델에 비하여 탄성회복율은 반경방향으로 약 1%, 길이방향으로 약 0.1% 감소함을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.483-490
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• 2016

자동차 도어 래치는 스프링, 사출품, 소형 모터 등의 작은 부품들을 조립하여 제조된다. 이를 위해서는 각 부품의 정밀설계 및 조립기술이 요구된다. 도어 래치는 자동차의 문을 열리지 않게 고정시켜 운전자의 안전에 직접적인 영향을 미치는 중요한 역할을 한다. 따라서 본 연구에서는 자동차 도어 래치의 주요 구성요소인 커넥터 단자의 트리밍 시, 롤오버를 저감하고 적합한 유효전단면을 찾기 위한 연구를 수행하였다. 유한요소해석과 실험계획법의 직교배열을 통한 다구찌법을 이용하여 차량용 도어 래치커넥터 단자의 전단면 품질 향상을 위한 최적 설계변수를 설정하였다. 해석에 사용된 설계변수는 클리어런스, 곡률반경, 블랭크 홀딩력이며, 커넥터 단자의 재질은 C2600이다. 해석을 통해 제안된 최적 트리밍 공정 조건은 실험을 통해 검증되었으며, 최종제품의 전단면 형상과 치수가 성형해석 결과와 잘 일치하였다. 이상의 결과로부터 차량용 도어 래치커넥터 단자의 최종 롤오버 및 유효전단면 향상을 위한 최적화에 다구찌법을 유용하게 적용할 수 있음을 알 수 있으며, 트리밍 공정 이외의 다양한 금속성형공정에도 유용하게 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권6호
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• pp.73-79
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• 2020

Although engineering plastics that are light-weight and have excellent mechanical performance have been widely applied in various industries in place of steel structures to reduce the burden of cost and time, there have been few studies related to their surface roughness. This study aims to evaluate the optimal effects of feed rate, cutting speed, and depth of cut as cutting parameters as well as nose angle on the surface characteristics of MC nylon in CNC lathe machining. To determine the best conditions under different nose radii, the experiments were performed based on the Taguchi L9(34) orthogonal array method, in which the resulting data was analyzed using the S/N ratio and ANOVA. Results indicate that the most significant contribution was feed rate followed by nose angle and cutting speed, whereas the depth of cut did not influence the performance. This study demonstrates that the suggested method for improving the surface finishing of MC nylon is efficient compared with results obtained from experimentation and prediction.