• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.536-539
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• 2002

The reverse engineering (RE) technology can quickly generate 3D point cloud data of an object by capturing the surface of a model using a 3D scanner. In the rapid prototyping (RP) technology, prototypes are rapidly produced from 3D CAD models in a layer-by-layer additive basis. In this paper, a physical human head shape is duplicated using a new RP process, the Transfer-type Variable Lamination Manufacturing process using expandable polystyrene foam sheet (VLM-ST), after the point cloud data of a human head shape measured from 3D SNX scanner are converted to STL file. From the duplicated human head shape, it has been shown that the VLM-ST process in connection with the 3D scanner is a fast and efficient process in that shapes with free surface, such as the human head shape, can be duplicated with ease. Considering the measurement time and the shape duplication time, the use of 3D SNX scanner and the VLM-ST process is expected to reduce the lead-time fur the development of new products in comparison with the other existing RE-RP connected manufacturing systems.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.274-278
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• 2002

Surface finishing is still indispensable for most rapid prototyping (RP) processes because of the inherent stair-stepped surface and shrinkage of the parts. These problems can be minimized in the $VLM-_ST$ Process, because it uses expandable polystyrene foam sheets, each of which has a thickness of3.9 mm and a linear-interpolated side slope. The use of thick layers, however, limits the process capability of constructing fine details. This study focuses on the design of post-processing tool for fine details of $VLM-_ST$ parts and investigation of thermal characteristics during EPS foam cutting using the post-processing tool. To calculate the heat flux from the tool into the foam sheet, the tool was modeled as a heat source of radiation for finite element analysis. Results of the analysis agreed well with those of the experiment.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.257-263
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• 2019

다중적층구조는 상대적으로 두꺼운 주 적층구조(ply)와 얇은 층간구조(interlayer)를 반복하여 붙여서 만들어진다. 적층구조의 동적 파괴 페리다이나믹 해석을 효율적으로 수행하기 위해 주 적층구조만 실제 페리다이나믹 절점으로 모델링하고 층간구조는 가상의 절점으로 간략히 모델링하는 비국부 가상 층간구조 모델링 기법을 도입한다. 이를 통해 얇은 층간구조의 수치적 이산화 정도는 무시하고 상대적으로 두꺼운 주 적층구조를 해석하기에 적절한 수준의 수치적 이산화만으로 효율적인 페리다이나믹 모델링 및 해석을 수행할 수 있다. 본 연구에서는 가상 층간 구조 페리다이나믹 해석의 파동 전파 특성을 분석한다. 층간 구조는 인접한 적층판들을 접합하는 역할뿐만 아니라 적층판 사이의 에너지 전달 특성에도 영향을 주기 때문에 적층구조물의 변형 및 운동에도 중요한 역할을 하는 것을 확인하였다. 또한 경계 근처에서 페리다이나믹 절점은 불완전한 형태의 비국부 영역을 구성하는데, 이를 통해 완전한 비국부 영역을 구성하는 내부 절점과 경계 근처의 절점에서 재료 물성치 효과가 달라지게 된다. 본 연구에서는 이와 같은 표면 효과를 보정하기 위해 비국부 체적 기반의 보정법을 도입하고, 표면 효과 보정이 다중적층 구조물의 파동 전파에 미치는 영향을 조사한다.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권3호
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• pp.12-21
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• 2022

Directed energy deposition (DED) was adopted as a metal additive manufacturing method to develop a mold for the hot stamping process. The test piece was machined from Heatvar laminate material, and results were obtained through microstructure and defect observations, as well as hardness, tensile strength, and joint strength tests. 1) Spherical pores and irregular-shaped cavities were observed as lamination defects, and columnar dendrites formed in the structure, which tended to become coarse upon heat treatment. 2) The hardness of the heat-treated material (480HV) was slightly lower than that of the non-heat-treated material (500HV). 3) In the tensile test, the maximum tensile stress and strain of the heat-treated material were 1392 MPa and 15%, respectively, which were slightly higher than the values of 1381 MPa and 13%, respectively, for the non-heat-treated material. 4) In the case of the early final fracture in the tensile test, in most cases, pores or irregularly shaped cavities were observed at the fracture surface or near the surface. 5) In the joint strength test, most of the specimens finally fractured in the laminated metal area, and the fracture surface was intragranular. In addition, dimples formed over the entire area on the fracture surface of the fractured specimen after sufficient elongation.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.42-50
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• 2016

오버레이 용접은 희석율에 의해 적층 두께에 따라 화학성분 함량과 용접부의 경도에 영향을 미치며 이는 파이프 제품의 표면성질을 결정한다. 이로 인해 오버레이 용접은 적층의 수를 고려하여야 한다. 본 연구에서는 탄소강 모재에 내부식성 소재인 모넬 소재를 오버레이 용접하여 적층수에 따른 Fe함량, 모재와 모넬 소재와의 용접성, 부위별 경도와 표면 평탄도를 실험적으로 연구하였다. 각각의 평가는 평판의 모재와 파이프 모재에 3개의 층으로 오버레이 용접 후 실시하였다. Fe함량은 각 층별 시료를 채취하여 성분 분석을 통해 평가하였으며, 3Layer에서 만족하는 함량을 나타내었다. 또한 적층별 시편을 밴딩 시험하여 용접성을 평가하였다. 적층별 경도와 비드 평탄도는 Micro Vickers와 3차원 측정을 통해 평가하였다. 경도는 1Layer에서 발생하는 HAZ부에 의해 가장 높은 경도 값을 보였으며, 적층이 증가할수록 경도가 감소하였다. 비드 평탄도의 경우 적층수 증가에 따라 편차가 급격한 차이가 발생하였으며, 이는 경도와 함께 사용 목적의 측면에서 주의 깊게 고려해야 한다. 이러한 실험적 결과는 목적에 따른 용접 파이프 적층수의 결정 방법을 나타내었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권4호
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• pp.21-27
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• 2022

저렴한 전도성 흑연을 인쇄전자 공법으로 유연 압력 센서를 개발하였다. 유연 압력 센서는 의료, 게임, AI 등 미래 산업에 활용될 소재로 각광받고 있다. 유연 압력 센서용 인쇄전극을 다양한 전기-기계적 특성을 평가한 결과 최대인장률 20%, 30°의 인장/굽힘, 간이 맥박 시험에서 일정한 저항 변화율을 보였다. 이렇게 검증이 완료된 전극을 시뮬레이션하여 더 적합한 matrix 패턴을 설계하였다. Serpentine 패턴을 활용하여 matrix 패턴 제작과 인캡슐레이션을 동시에 진행할 수 있는 공정을 활용하였다. 인쇄된 흑연 전극의 한쪽 면에 접착력 증가를 위한 O₂ 플라즈마 표면처리하고, 90°회전시켜, 라미네이션 공정을 통해 2개의 전극을 하나로 제작하였다. 이렇게 제작된 matrix 패턴을 인체의 손목 맥박 위치에 부착하여 실측을 진행한 결과 남녀 상관없이 일정한 저항 변화율을 보였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제47권5호
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• pp.697-702
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• 2010

A WIG(Wing-In-Ground effect) craft flies close to the water surface by utilizing a cushion of relatively high pressurized air between its wing and water surface. This implies that when one designs such craft it is important to have lightweight structures with adequate strength to resist external loads with some margins. To investigate this requirement, this paper deals with the structural analysis of the bottom plate of small WIG craft having a design landing weight of 1.2-ton. As building materials for the WIG craft, pre-preg carbon/epoxy composites are considered. The strength information of the bottom plate is obtained using the first-ply-failure analysis in conjunction with a mid-plane symmetric laminated plate theory. As a result, the first-ply-failure location, load and deflection of the bottom plate are obtained. The calculated strength information is compared with the water reaction load for the bottom plate of seaplanes considered when they land on the water surface -the same fluid-structure interaction mechanism as that of WIG craft. In the calculation of seaplane water reaction load information, the rules shown in FAR(Federal Aviation Regulations) Part 25 are used. Through the comparison, the structural integrity of the bottom plate for the WIG craft is checked.

• Macromolecular Research
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• 제17권3호
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• pp.197-202
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• 2009

Solution-based, direct-write patterning by an automated, computer-controlled, inkjet technique is of particular interest in a wide variety of industrial fields. We report the construction of three-dimensional (3D), micro-patterned structures by polymer inkjet printing. A piezoelectric, drop-on-demand (DOD) inkjet printing system and a common polymer, PVA (poly(vinyl alcohol)), were explored for 3D construction. After a systematic preliminary study with different solvent systems, a mixture of water and DMSO was chosen as an appropriate solvent for PVA inks. The use of water as a single solvent resulted in frequent PVA clogging when the nozzles were undisturbed. Among the tested polymer ink compositions, the PVA inks in a water/DMSO mixture (4/1 v/v) with concentrations of 3 to 5 g/dL proved to be appropriate for piezoelectric DOD inkjet printing because they were well within the proper viscosity and surface tension range. When a dot was printed, the so-called 'coffee-ring effect' was significant, but its appearance was not prominent in line printing. The optimal polymer inkjet printing process was repeated slice after slice up to 200 times, which produced a well-defined, 3 D micro-patterned surface. The overall results implied that piezoelectric DOD polymer inkjet printing could be a powerful, solid-freeform, fabrication technology to create a controlled 3D architecture.

• 농업생명과학연구
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• 제46권1호
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• pp.29-34
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• 2012

소나무 톱밥보드로 제조된 우드세라믹에 전선을 연결하여 목재 틀과 콘크리트 블록 속에 넣고 통전하여 강화마루판과 합판마루판의 표면온도 상승과 하강변화를 조사 하여 우드세라믹을 온돌마루판 하부소재로 이용할수 있는 가능성을 검토하였다. 통전시간 60분 후 마루판의 표면온도와 처음 시작온도 차이는 강화마루판이 크게 나타나 합판마루판보다 열전달이 빠름을 알 수 있었다. 목재 틀에서 우드세라믹 표면설정온도가 $70^{\circ}C$와 $80^{\circ}C$일 때 60분 후 강화마루판의 표면온도는 각각 $37.8^{\circ}C$와 $39.4^{\circ}C$로 높게 나타나 열전달이 우수하였다. 각 우드세라믹 표면설정온도별 처음 시작온도와 30분후의 표면온도 하강차이는 목재 틀이 콘크리트 블록보다, 강화마루판이 합판마루판보다 커서 온도하강이 빠름을 알 수 있었다. 우드세라믹 자체의 표면온도 하강은 목재 틀보다 콘크리트 블럭에서 하강속도가 빨랐으며, 마루판의 하강속도가 우드세라믹의 하강속도보다 느려 마루판이 오랜 시간 열을 유지하고 있음을 알 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제2권4호
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• pp.359-367
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• 1994

The stability behaviour of symmetrically laminated rectangular composite plates with loaded ends clamped and unloaded edges simply-supported, and subjected to uniform in-plane compression is investigated. A numerical and experimental investigation is presented in this contribution. The stacking sequence of the laminated glass/epoxy composite plates is symmetric about the middle surface and consists of 8-ply [0, 90, +45, -45]s lamination. Numerical predictions were obtained through the use of the finite element method. The above plates were modelled with 8-noded isoparametric layered shell elements. The effect of the input parameters such as the degree and forms of prescribed initial imperfection and the incremental step size required for incremental loading, on the convergence of the solution is thoroughly examined. Experimental results are presented for 10 test panels. All test panels were made from glass/epoxy unidirectional prepregs and have aspect ratio of 5.088. The laminate thicknesses were found to vary from 1.054 mm to 1.066 mm. Comparison of experimental data with predicted results show good correlation and give confidence in the finite element model.