• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.4130-4135
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• 2013

본 논문은 석재의 표면 마감 시 다양한 패턴의 무늬를 가공하기 위한 전용기에 대한 연구이다. 기존의 평범한 무늬에 대하여 기능 및 예술성을 부여하여 석판의 활용 범위를 확대 발전시키고자 한다. 이에 본 연구에서는 Water-Jet을 이용하여 석재의 표면 가공 시 다양한 패턴에 대한 적용이 가능한 전용기를 개발하였다. 전용기는 석판을 이송하는 이송 기구, 다양한 패턴 무늬 생성을 위한 노즐 이송 기구, 초고압수를 이용한 멀티노즐 기구, 모션 제어를 위한 제어시스템, 그리고 패턴 무늬 선택을 위한 S/W로 구성되어 있다. 개발되어진 전용기에 대한 다양한 패턴 무늬에 대한 실험을 통하여 성능 평가를 하였다. 이를 통하여 다양한 종류의 패턴 무늬 가공이 가능하며, 가공 오차 ${\pm}0.5mm$의 정밀도를 갖는 전용기를 개발하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권6호
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• pp.98-105
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• 2019

In order to improve the fuel economy and dynamic behavior of automobiles, the weight reduction tendency of automobile parts is obvious. Also, in order to maximize assembly and maintenance convenience, various parts are integrated and modularized. Multi-piece methods require many manufacturing processes and become a factor of lowering the strength of parts. It is advantageous to overcome the disadvantages by integrally manufacturing to reduce the processing steps and ensure the strength of the parts. However, when it is necessary to process in a narrow space inside the part, it is impossible to process with the existing spindle. The angle head spindle is only a component of a machine tool, but it is a core part that requires high technology and is highly utilizable in products requiring high precision machining. Therefore, various and continuous studies needs for angle head spindles in areas such as vibration absorption, operational safety, excellent dimensional stability, and strength. In this paper, we propose an optimal design for angle head spindle by performing structural analysis and shape optimization for angle head spindle gear and case.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권4호
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• pp.93-99
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• 2019

A cross drilling/milling Unit is an important mechanical part which is widely used in many kinds of machining tool, and various gear trains with good accuracy and reliability features are widely used in power transmission systems. A study on a novel power transmission optimization method for driving gear trains in cross drilling/milling units is presented in this paper. A commercial program for gear system simulation, Romax Designer, was used in this research to intuitively observe the gear meshing and the load distribution conditions on the gear teeth. We obtained the optimal modification value through comparing the results of repeated experiments. For validation, optimized gears were fabricated and then measured with a precision tester.

• 한국정밀공학회지
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• 제3권2호
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• pp.62-75
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• 1986

An experimental investigation of the machining characteristics such as cutt- ing resistance, surface roughness and tool wear in turning the test pieces of SM45C steel with both coated and uncoated carbide tool tips under various cutting conditions was conducted. Also a specially designed simple vibration damping device was experimentally evaluated for its effectiveness on machined surface roughness and a vibration test was conducted to confirm its ability to reduce the amplitude. Based on these tests finding, the following conclusions are made; 1. The cutting resistance($\textrm{p}_{1}$) increases as the depth of cut(d) increases at fixed feed rate(f) over the cutting speed(v) range of 43-226 m/min and p decreses about 18% average when V is increased for fixed d and f. At V= 226m/min, $\textrm{p}_{1}$/for A, C tips are about the same level but $\textrm{p}_{1}$ for B tip is 15% less than A, C tips. 2. The specific cutting resistance(Ks) at V=226 m/min was derived for A, B, C tips respectively and the value of Ks for B rip is about 20% less than A, C tips. 3. The surface roughness(Ra) improves significantly as the cutting speed(V) is increased and this effect was greater when V>100 m/min. On the other hand, Ra deteriorates as the feed rate(f) is increased and this trend was accelerated when f>0.3 mm/rev. With regard to the difference of Ra values among A, B, C tips, at V=226m/min, d=0.4mm, and f=0.31-0.61mm/rev, Ra values for B.C tips are about 17% less than tip A. 4. The experimental tool wear equations were derived for A, B, C tips and from these equations, the tool life($\textrm{T}_{\textrm{L}}$) baced on the I.S.O. criteria was calculated to be $\textrm{T}_{\textrm{L}}$<$\textrm{T}_{\textrm{LB}}$<$\textrm{T}_{\textrm{LC}}$ for both flank wear($\textrm{V}_{\textrm{B}}$) and boundary wear($\textrm{V}_{\textrm{N}}$). Hence, the coated tips are superior to the uncoated tip and tip C is considered to be the best. 5. The cutting resistance may be slightly reduced and the surface rounghness improved when the damper is used especially when V>100 m/min. Therefore this damping device is considered to be effective and practical. The experimental surface roughness equations were also derived. Based on the vibration test, it is established that the surface roughness improvement was the result of amplitude reduction made possible by the damper.

• 한국진공학회지
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• 제10권3호
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• pp.380-386
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• 2001

정밀가변슬릿과 자기사중극렌즈로 구성된 핵 마이크로프로브 (nuclear microprobe) 시스템을 일차행렬법을 이용한 빔광학 전산모사를 통해 설계하였으며, 제작된 시스템을 KIGAM 1.7 MV 탄뎀 반데그라프 가속기의 $30^{\circ}$ 빔라인에 설치하였다. X 및 Y축에 대한 역배율은 각각 25와 4.9로 계산되며, 3 MeV 양성자빔의 경우 최소 빔크기는 약 5 미크론, 빔전류는 약 1 nA 정도로 추산된다. PIXE, RBS, ERDA등 MeV 이온빔분석법과 이온빔 미세가공을 위해 다목적 8각형 표적함을 제작하였으며, 표적함은 X-선 및 하전입자검출기, 줌현미경, 파라데이컵, 4축 시료이송계 및 고진공계로 구성되어 있다. 현재 핵 마이크로프로브 시스템 성능 조사가 이루어지고 있으며, 자동화된 시료 이송 및 자료 처리 시스템이 설치되면 일상적인 마이크로 이온빔 분석이 가능해 질 것으로 예상된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.810-816
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• 2017

본 연구는 사장교 케이블의 주요 부재로 쓰이는 MS(Multi-strand) 타입 7연선의 손상 패턴과 성능수준과의 관계를 파악하기 위해 시도되었다. 사장교 케이블은 준공후 지속적으로 손상이 발생하며 부식 등이 주요 손상원인이다. 이에 따른 손상에 따라 성능저하가 발생하지만 구조적인 특성상 케이블 내부의 손상 패턴을 점검하기 어려우며, 이에 따른 성능저하 수준을 정량적으로 평가하기 어려운 실정이다. 본 연구에서는 강연선의 손상 패턴과 성능수준과의 관계를 도출하기 위해 실내실험 및 FEA(Finite element analysis) 해석을 통하여 결과를 비교 분석하였다. 그리고 7연선의 손상을 모사하기 위해 기계적 정밀가공으로 인위적인 손상을 인가하여 성능평가를 수행하였다. 분석 결과 강연선의 손상 크기와 관계없이 손상이 발생한 직후 급격한 구조성능 저하가 발생하며, 강연선 성능수준 평가를 위한 변수로 손상량 이외에 손상 형태가 고려돼야 함을 실험적 및 해석적으로 도출하였다. 향후 본 연구에서 구축하고자 하는 손상 패턴 및 손상량에 따른 DB를 구축하여 사장교 케이블의 안전 관리에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한공업교육학회지
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• 제42권1호
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• pp.1-29
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• 2017

1970년대 산업화에 의한 숙련기술인력 수요의 급속한 팽창 및 이와 더불어 추진된 숙련기술인력 양성정책에 힘입은 공업교육은 산업변화와 더불어 변화하고, 필요한 인력을 육성하는 가운데 오랜 정체 상태를 벗어나게 되었다. 이후 공업교육은 국가 경제 정책에 종속됨과 이로부터 벗어남을 반복하며, 부침을 거듭해 왔다. 산업화, 정보화, 지식경제화의 영향에 의한 변화의 격랑 가운데 공업고교 교사로 산다는 것은 무엇일까? 지속된 변화의 와중에서 그들은 무엇을 지키고자 하였으며, 어떤 교사가 되고자 하였을까? 이를 탐구하려는 것이 이 연구의 배경이다. 본 연구의 목적은 공업계 고등학교 기계과 교사의 생애사 연구를 통해 다음 두 가지 문제를 탐구하는 것이다: 기계과 교사로서 겪은 주요한 경험은 무엇인가? 사회와 학교교육 변화의 맥락 속에서 그들의 직업정체성은 어떻게 변화, 형성되었는가? 연구목적을 달성하기 위하여 공업계 고등학교 기계과 교사로서 1970년대에 교직에 입문하여 40년 가까이 그 자리를 지킨 2인을 연구참여자로 선정하여 심층면담을 실시하였고 이를 녹취하여 분석하였다. 심층면담을 통해 얻은 자료 외에 연구참여자의 인사기록카드, 각종 수상기록, 언론기사 등도 분석하였다. 연구 결과 공업계 고교 기계과 교사가 겪은 주요한 교육적 경험은 (1)자격증 취득을 위한 교육 (2)기능반 지도교사 경험 (3)공고 교육의 혁신 경험 (4)새로운 분야에 대한 학습 (5)공업고등학교의 급격한 위상변화에 대한 경험 (6)실습장을 유지관리, 안전사고 예방 경험 등이었다. 공업계 기계과 교사의 교직 경험에 따른 직업정체성은 (1)정체성 표류 (2)정체성 안정 (3)정체성 전환 (4)정체성 유보 (5)정체성 승화 (6)정체성 통합의 과정을 거치면서 형성되고 발달하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.102-109
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• 2017

디젤 분사시스템의 고압펌프는 저압으로 공급된 연료를 압축하여 고압 연료로 만들고 엔진 작동조건에 따라 커먼레일의 연료를 요구되는 압력수준으로 유지한다. 고압펌프는 차량의 전체 수명기간 동안 연료를 2000 bar에 달하는 고압으로 압축하여 원활히 동작해야 하므로 설계기술, 재료의 내구성, 고도의 가공정밀도가 요구된다. 이 연구에서는 1-플런저 레이디얼 피스톤 펌프 형태의 고압펌프에 대한 시뮬레이션 모델을 상용 소프트웨어인 AMESimpp의 서브 모델들을 이용하여 개발하고, 고압펌프의 동작특성을 살펴보기 위해 시뮬레이션을 실시한다. 주요한 시뮬레이션 내용들은 입구 및 출구 밸브의 변위, 유량, 압력 특성, 캠의 토크 특성, 그리고 연료 미터링밸브의 압력 제어 특성과 오버플로밸브의 동작 특성이다. 또한 입구 밸브의 구멍지름과 스프링 초기력 등의 파라미터 변화에 따른 입구 및 출구 밸브의 유량과 커먼레일 압력 등의 고압펌프의 동작 특성과 응답 특성을 시뮬레이션을 통해 검토한다. 이를 통해서 개발된 펌프 모델의 동작이 논리적으로 타당함을 제시하고, 고압펌프를 설계변경하거나 개발초기에 설계변수들의 설정과 튜닝에 활용할 수 있는 시뮬레이션 모델을 제안한다.

• 구강회복응용과학지
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• 제38권3호
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• pp.127-137
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• 2022

지르코니아는 다양한 공정과정을 거쳐서 제작되며, 각각의 요소는 최종 보철물의 물성에 영향을 줄 수 있다. 특히 밀링과정과 소결과정이 모두 지르코니아 보철물의 최종 완성도(integrity)에 영향을 미칠 수 있다. 밀링머신은 대부분 초정밀 5축 가공방식을 채택하고 있으며 어떤 방식을 사용하고 밀링기구를 어떻게 관리하는가에 따라서도 결과가 달라진다. 밀링블록은 절삭의 효율성과 심미재현성에 따라 선택하는데 물성의 변화를 야기할 수 있음은 주의해야 한다. 소결방식은 입자성장과 광학적 특성에 영향을 미칠 수 있는데 속도를 조절하는 최근의 방식에 대해서는 추가적인 연구가 동반되어야 정확한 평가가 이루어질 수 있다. 소결온도 뿐 아니라 온도 유지시간도 최종결과물에 영향을 줄 수 있다.

• 실천공학교육논문지
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• 제14권1호
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• pp.119-125
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• 2022

교육용으로 사용되는 피삭재(소재)는 SM20C, Al6061, 아크릴 등의 소재를 사용한다. SM20C 소재는 탄소강으로서 자격증 시험 및 기능경기대회에서 많이 사용되지만 산업현장에서도 많이 사용된다. Al6061 소재는 탄소강에 비하여 경도가 낮아지고 전성(연성)이 강한 소재이기에 공구의 구성인선이 많이 발생하는 소재라고 한다. 아크릴 소재를 이용하여 학생들에게 실습지도 하면 어느 부분에서 과다 절삭으로 인하여 진동이 발생하고 공구의 파손이 발생하는 소재이다. 이러한 과정에서 5축장비인 2NC헤드에게 가해지는 충격이 정밀도 제어에는 어느정도 영향을 줄 수 있는지 알아본다. 5축장비의 가장 취약한 부분은 AC축을 제어하는 헤드가 가장 약한 부분이라 할 수 있다. 이 부분의 정밀도 및 누적 공차가 발생할 경우 모든 제품의 정밀도가 떨어지는 현상이 발생한다. 따라서 2NC헤드의 핵심적인 부분, 스핀들 하우징은 Al7075 T6(미국 알코아사) 소재를 사용하여 진행하였다. 이 소재에서 작용되는 진동 및 절삭 과정에서 힘을 극한조건에서 유한요소 해석으로 적용되는 값을 밝혀 내고자 해석을 진행하였다. 이러한 해석 데이터를 활용하여 학생들이 5축절삭 보다 5축가공기의 구조를 보고 이해하는데 도움이 되기를 기대한다.