• 한국융합학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.179-184
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• 2017

테이퍼 롤러 베어링은 중량이 큰 승합차, 화물차, 열차에 사용되며, 큰 부하하중에서도 안정적으로 차량을 지지할 수 있다. 테이퍼 롤러 베어링 부품 중 케이지는 롤러 간 간격을 유지해 주며, 이를 통해서 마찰 방지 및 마모, 발열의 억제 등의 역할을 한다. 공진으로 인해 케이지가 심하게 변형되면 롤러가 구름을 하지 못하거나, 케이지를 이탈하는 경우가 발생하게 된다. 케이지는 경량화 추세에 따라 금속소재에서 플라스틱소재로 변화하고 있다. 본 논문에서는 "화물열차와 고속열차에 사용되는 테이퍼 롤러 베어링의 부품 중 하나인 케이지를 대상으로 연구하였으며" 케이지 재료에 따른 동특성 해석과 열차가 최고속도로 주행한다는 가정 하에, 최고속도에 해당하는 주파수의 고조파를 계산하고 공진범위를 피하기 위해 케이지의 설계 변수 중 가변이 쉬운 두께를 다르게 하여, 최적의 두께를 선정하고자 비교해석을 진행하였다. 재료에 따른 동특성 해석과 비교해석은 Abaqus 6.16을 사용하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제18권3호
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• pp.8-13
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• 2013

Drag reduction of a running vehicle is very important issue for the energy savings and emission reduction of its power train. Especially for a solar powered electric vehicle, the drag reduction and weight lightening are two serious problems to be solved to extend its driving distance under the given energy condition. In this study, the ground effect of an airfoil shaped road vehicle was studied for an optimum body design of an ultra-light solar powered electric vehicle. Clark-Y airfoil type was adopted to the body shape of the model vehicle to reduce aerodynamic drag. From the study, it was found that the drag of the model vehicle was reduced as the height(h) between ground and the lower surface of the model vehicle was decreased. It is due to the reduction of the down-wash decreasing the induced drag of the vehicle. The lift was also decreased as the height decreased. It is due to the turbulent boundary layer developed beneath the vehicle body. The drag is classified into two types; the form and friction drag. The fraction of form drag to friction one is 76 to 24 on the model vehicle. As the height(h) of the model vehicle from the ground surface increases the form drag also increases but the friction drag is in reverse.

• Design & Manufacturing
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• 제10권1호
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• pp.51-54
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• 2016

Metal sheet forming has been commonly used as the core technology in manufacturing parts of automobiles. It guarantees the highest production rate due to the process of mass production employing the press die. For precision of the product, the accuracy of the molds and its mechanic structures are considered as essential factors. One of these is fine blanking, which is utilized for the production of the metal sheet spring, with which clear sheer surfaces can be achieved in one operation from the materials. However, the current designs of press dies perform the forming analysis with the molds of rigid body, so they are focused on weight lightening by a rule of thumb. Therefore, this paper practice structural analysis about developing the semi fine-fine blanking technology. The semi fine-blanking can be run through the combination of the hydraulic cylinders and normal presses, so this paper analyze the amount of deformation according to the oil pressure. In addition, based on the plasticity of 50CrV4, the materials of the mold parts, the structural analysis and life analysis are proceeded, so they are expected to be useful as data for manufacturing the mold.

• 한국철도학회논문집
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• 제8권6호
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• pp.520-524
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• 2005

It is consequential to reduce the environmental impact of a product for sustainable development in 21st Century. In the field of transportation, especially, the technological market concerned about reduction and assessment of greenhouse gas emission is expected to be extended. The LCA gas been esteemed and utilized as a realistic alternative greenhouse gas emission is expected to be extended. The LCA has been esteemed and utilized as a realistic alternative to improve the environment by the assessment of environmental impacts. In this study, simplified life cycle assessment(S-LCA), was performed to analyze the environmental impacts quantitatively, which were produced through the life cycle of a electric motor unit(EMU). The object of the present work is rth investigate main parameters of environmental impacts and to establish the plans to improve the environment impact of EMU. As a result of quantitative assessment for environmental impact and manufacturing, the EMU carbody made of SUS showed acidification(AD) and marine water aquatic ecotoxicity(MAET) the most, while that made of Mild showed high impact of global warning(GW) and abiotic resources depletion(ARD). For the SUS EMU, the high AD and MAET impact is occurred by the discharged pollutants during acid-washing process. Also, high value of GW and ARD for Mild EMU is resulted from the consumption of iron ore, coal and crude oil during manufacturing. Therefore, the environment impact of carbody would be decreased by enhancing of energy efficiency and the lightening the weight of it.

• 한국재료학회지
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• 제22권10호
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• pp.513-518
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• 2012

Recently, automobile parts have been required to have high strength and toughness to allow for weight lightening or improved stability. But, traditional micro-alloyed steel cannot be applied in automobile parts. In this study, we considered the influence of quenching temperature and cooling rate for specimens fabricated by vacuum induction furnace. Directly quenched micro-alloyed steel for hot forging can be controlled according to its micro structure and the heat-treatment process. Low carbon steel, as well as alloying elements for improvement of strength and toughness, was used to obtain optimized conditions. After hot forging at $1,200^{\circ}C$, the ideal mechanical properties (tensile strength ${\geq}$ 1,000 MPa, Charpy impact value ${\geq}\;100\;J/cm^2$) can be achieved by using optimized conditions (quenching temperature : 925 to $1,050^{\circ}C$, cooling rate : ${\geq}\;5^{\circ}C/sec$). The difference of impact value according to cooling rate can be influenced by the microstructure. A fine lath martensite micro structure is formed at a cooling rate of over $5^{\circ}C/sec$. On the other hand, the second phase of the M-A constituent microstructure is the cause of crack initiation under the cooling rate of $5^{\circ}C/sec$.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제22권3호
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• pp.299-310
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• 2019

Increase of combat capability through the lightweighting of vehicles has been internationally issued. One of the methods for lightening is applying high hardness armor(HHA) steel which is outstanding ballistic performance and protection performance compared to weight. Development of HHA steel is currently completed in America, United Kingdom, Australia and Germany. It is used for not only combat vehicle, but also various combat device. Korea is developing new material of HHA steel according to this trend. When such HHA steel is applied to structure, welding process is used for connection of the structure. Cracks from hydrogen embrittlement and cold cracking are easily generated in welds of HHA steel and it greatly affects the strength of all structure. Decrease of strength from welding defect is critical to combat capability. Therefore, welding process optimization is important for performing the role of structure. In this study, international welding technology is reviewed through scientific research paper and patent.

• 방송공학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.497-506
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• 2020

본 논문에서 제안된 카멜레온형 서피스 (chameleonic surface)는 핀 아트 (pin-art) 장치로서 임의 형상 발생용 입체 디스플레이 장치이다. 슬림 텔레스코픽 액츄에이터 (slim telescopic actuator)와 고탄성의 복합 소재로 생성되는 부드럽고 연속적인 곡면 위에 동적 매핑 영상을 투사하여 사실적인 입체 형상을 연속적으로 생성할 수 있다. 슬림 텔레스코픽 액츄에이터는 적층을 위하여 긴 행정거리를 가지면서 최소 점유 면적을 가지도록 설계하였다. 3차원 형상은 다수의 슬림 텔레스코픽 액츄에이터가 고탄성 소재를 밀어서 돌출시켜서 만들어진다. 이와 같은 구조는 임의의 연속적인 곡면 형상 생성, 동적 영상 투사 및 장치 경량화 등의 장점이 있었다. 수백 개의 슬림 텔레스코픽 액츄에이터가 원활하게 동작하기 위하여 실시간 동기화가 가능한 이더캣 (EtherCAT) 통신 기반의 분산 제어기를 적용하였다. 통합 운영 소프트웨어로 돌출 형상과 입체 영상을 정합하고 다수 영상 투사기로 투사하여 실감 영상을 연속적으로 생성할 수 있었다. 실제 공연을 위하여 오페라용 콘텐츠를 제작하면서 카멜레온 서피스에 최적화하였고, 일반인들을 대상으로 상영하였다.

• 생태와환경
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• 제47권3호
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• pp.225-231
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• 2014

본 연구는 홍수기 유량측정의 어려움을 극복하고자 물과 비접촉식으로 유속을 측정하여 유량을 산정하는 전자파표면유속계(microwave water surface current meter, MWSCM)의 성능개선 제품인 범용 MWSCM에 대하여 소개하고자 하였다. 기존에 사용 중인 MWSCM은 홍수용으로써 연중 활용도가 낮아 이것의 이용성을 높이고자 성능을 개선하였다. 유속측정 범위를 확장하여 평 갈수기에도 하천 유량측정이 가능하게 하였다. 즉 기존 홍수용 MWSCM의 유속측정 범위가 $0.5{\sim}10.0ms^{-1}$이었던 반면, 금번에 개발된 범용 MWSCM은 $0.03{\sim}20.0ms^{-1}$로 홍수기 및 평수기 측정이 가능하도록 성능을 개선하였다. 이를 위해서 사용주파수의 변경($10GHz{\rightarrow}24GHz$), 안테나 및 송수신부 회로가 새롭게 설계 제작되었다. 이와 더불어 기존 홍수용 MWSCM 사용자들의 개선요구사항-기기 경량화, 유속 안정화, 자체점검기능, 저전력, 방수 및 방습-을 파악하여 반영함으로써 현장에서 유량을 측정하기에 용이한 기기로 개발하였다.

• Composites Research
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• 제36권6호
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• pp.454-460
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• 2023

최근 온실가스 배출량에 대한 규제가 높아지면서 IMO는 온실가스 배출량을 2050년까지 순 배출량 '0'을 목표로 하며 온실가스 규제를 강화하고 있다. 또한 조선/해양 분야에서는 추진 효율 향상, 구조 경량화와 같이 운항비 절감이 중요하다. 현재 이와 관련하여 구조 경량화와 고강성을 만족하기 위하여 3D 프린트 복합재료를 이용한 위상 최적화에 대한 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 3D 프린트 복합재료를 활용하여 선박 구조물인 방향타의 내부에 3가지 위상 형상(육각형, 사각형, 삼각형)을 적용하였다. 방향타에 위상 형상을 적용하였을 때 적합한 형상을 알아보기 위해 구조해석을 수행했다. 선속 8 knots의 조건에서 타 각 0°에서 30°까지 10° 간격으로 CFD 해석을 수행하였으며, CFD 해석 결과를 바탕으로 하중조건을 설정하였다. 방향타 내부 위상 형상을 고려한 구조 해석 결과 삼각형, 사각형, 육각형 위상 형상 순으로 우수한 성능을 갖는 것을 확인하였다. 사각형 위상 형상을 가지는 방향타가 삼각형 위상 형상을 가지는 방향타 대비 78.5%의 무게를 가지며 경량화 측면을 고려하였을 때 사각형 위상 형상이 우수하다고 판단된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.403-408
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• 2013

본 연구에서는 기존의 납을 대체할 수 있는 의료 방사선 차폐제품 적용을 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 바륨화합물의 두께별 차폐능을 모의 추정하였다. 차폐재 물질로는 황산바륨($BaSO_4$)을 이용하였고, 시편의 면적은 $15{\times}15cm^2$, 황산바륨의 밀도는 $4.5g/cm^3$, 납의 밀도 $11.34g/cm^3$를 적용하여 차폐재 시편의 두께를 0.1 mm부터 5 mm까지 시뮬레이션 하였다. 입력 선원은 연속 X-ray 에너지 스펙트럼(40 kVp ~ 120 kVp)에서 10kVp Step으로 시뮬레이션하였다. 40 kVp ~ 60 kVp에서의 흡수확률은 3 mm ~ 5 mm 두께에서는 납과 동일한 차폐능을 나타내었으나, 2 mm 이하에서는 차폐능이 기존 납 차폐재에 비해 다소 차폐능이 떨어지는 결과로 나타났다. 또한 70 kVp ~ 120 kVp 에너지 대역에서의 차폐능은 기존 납 차폐재와 유사한 성능을 보였지만, 0.5 mm 이하에서는 다소 낮은 차폐능으로 모의 추정되었다. 본 연구는 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 의료용 엑스선 에너지 대역에 대한 두께 함수로써 바륨화합물의 차폐능을 추정하여 기존의 납과 비교 분석하였다. 또한 순수한 황산바륨의 의료용 방사선 차폐제품 적용가능성을 검증하고자 하였다. 그 결과 의료 방사선 에너지 대역 70 kVp ~ 120 kVp 에서 최소 2 mm 이상의 바륨화합물 두께에서 기존 납 1.5 mm 대비 95% 이상의 차폐효과가 있는 것으로 추정되었으며, 본 결과는 의료용 방사선 차폐제품의 경량화 제작에 기초 자료로 제공될 수 있을 것으로 사료된다.