• 한국기계가공학회지
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• 제16권6호
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• pp.7-14
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• 2017

This study manufactured a minimum quantity lubrication (MQL) supply system and identified the optimal MQL machining cutting conditions for plastic mold steel (SCM440). A series of experiments were consisted of twice. Optimal cutting conditions were derived using the Taguchi method, and cutting force variance; surface roughness; tool wear; and cutting temperature in dry, wet, and MQL machining were measured experimentally for these optimal conditions. The measured results decreased from dry to wet and MQL machining, being particularly large for dry machining due to increased cutting time. Measured MQL machining metrics were similar to those for wet machining, particularly for surface roughness, which is an index of machining quality.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1567-1573
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• 2010

레이저 프린터에 의해 만들어진 인쇄물 및 활자는 토너 박막과 종이 사이의 계면력에 따라 그 품질과 신뢰성이 크게 좌우된다. 현재 토너 박막의 계면력을 측정하기 위한 방법은 peel-off test로써 이는 토너 박막의 표면 특성, 테이프의 점착특성, 그리고 실험을 수행하는 작업자의 성향과 같은 여러 복합인자들에 따라 측정되는 계면력 특성이 변한다는 문제를 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 peel-off test에서 측정된 계면력에 영향을 미치는 주요인자에 따른 토너 박막의 계면력과 박리 정도의 기여도를 다구찌 실험계획법을 사용하여 알아보았다. 그 결과, 토너 박막의 계면력은 주요인자들의 수준이 커질수록 그 영향력이 크게 증가하지만 토너 박막의 박리 정도는 그렇지 않았다. 또한, 본 연구의 주요인자들에 대한 조건에서 가장 큰 기여도를 가지는 인자는 시편의 이송속도로 나타났다.

• 소성∙가공
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• 제30권6호
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• pp.291-300
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• 2021

Currently, starting with electric vehicles, the application of ultra-high-strength steel sheets and light metals has expanded to improve mileage by reducing vehicle weight. At a time when internal combustion engine vehicles are rapidly changing to electric vehicles, the application of ultra-high-strength steel is expanding to satisfy both weight reductions and the performance safety of the chassis parts. There is an urgent need to improve the quality of parts without defects. It is particularly difficult to estimate the part formability through the finite element method (FEM) in the burring operation, so product design has been based on the hole expansion ratio (HER) and experience. In this study, design of experiment (DOE), analysis of variance (ANOVA), and regression analysis were combined to optimize the formability by adjusting the process variables affecting the burring formability of ultra-high-strength steel parts. The optimal variables were derived by analyzing the influence of variables and the correlation between the variables through FE analysis. Finally, the optimized process parameters were verified by comparing experiment with simulation. As for the main influence of each process variable, the initial hole diameter of the piercing process and the shape height of the preforming process had the greatest effects on burring formability, while the effect of a lower round of punching in the burring process was the least. Moreover, as the diameter of the initial hole increased, the thickness reduction rate in the burring part decreased, and the final burring height increased as the shape height during preforming increased.

• 한국재료학회지
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• 제30권12호
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• pp.650-654
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• 2020

A combination of Polycarbonate (PC) material and Polymethylmethacrylate (PMMA), fabricated using an injection molding machine, has been investigated to determine its advantages, as studied in Ref. 1). This paper aims to investigate the optimization of PMMA/PC blend for both tensile yield strength and impact strength. Furthermore, interaction effects of process conditions on mechanical properties including tensile yield strength and impact strength of PMMA/PC blend by injection molding process are interpreted in this study. Tensile and impact specimens are designed following ASTM, type V, and are fabricated by injection molding process. The processing conditions such as melt temperature, mold temperature, packing pressure, and cooling time are applied; each factor has three levels. As a result, in comparison with optimization of separated responses, mechanical properties of PMMA/PC are found to decrease when optimizing both tensile and impact strengths simultaneously. The melt temperature is found to be the most significant interaction parameter with the mold temperature and packing pressure. In addition, there is more interaction between the mold temperature and cooling time. This investigation provides a useful understanding of the control of injection molding processing of polymer blends in optical application.

• Design & Manufacturing
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• 제16권1호
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• pp.27-35
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• 2022

Thermoforming is a plastic manufacturing process that applies a force to stretch a film of heated thermoplastic material over an engineered mold to create a 3-dimensional shape. After forming, the shaped part can then be trimmed and finished to specification to meet an end-user's requirements. The process and thermoplastic materials are extremely versatile and can be utilized to manufacture parts for a very wide range of applications. In this study, based on K-BKZ nonlinear viscoelastic model, thermoforming process analysis was performed for an interior room-lamp. The predicted thickness was minimum at the corner of a molded film, and maximum at the center of the bottom. By using the Taguchi method of design of experiments, the effects of process conditions on residual stresses were investigated. The dominant factors were the liner thickness and the film heating time. As the thickness of the liner increased, the residual stress decreased. And it was found that the residual stress decreased significantly when the film heating temperature was higher than the glass transition temperature. A thermoforming mold and a trimming mold were manufactured, and the spring back was investigated through experiments. The dominant factors were film heating time, liner thickness, and lower mold temperature. As the film heating time and liner thickness increased, the spring back decreased. In addition, it was found that the spring back decreased as the lower mold temperature increased.

• Composites Research
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• 제35권6호
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• pp.456-462
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• 2022

천연섬유는 가연성이 높아 난연화가 쉽지않으며, 친환경적인 특성을 활용하기 위해서는 친환경적으로 난연화시키는 것이 필요하다. 본 연구에서는 자연으로부터 유래한 난연 후보물질인 Phytic acid, APTES, Thiourea를 기반으로 하는 액상 난연제를 제조하고 대나무 섬유의 난연처리 및 난연성 평가를 통하여 그 성능을 입증하고자 하였다. 액상 난연제를 사용할 경우 대량의 천연섬유에 대한 난연처리가 가능하다. 다구찌 시험계획법에 따라 9종류의 난연처리된 대나무 섬유를 준비하였다. 그후 난연성 평가를 위하여 수직 연소시험 및 마이크로칼로리미터 시험을 수행하였으며, SEM을 이용하여 난연처리 전후의 천연섬유 표면을 비교하였다. 시험결과 Phytic acid가 천연섬유의 난연성 향상에 매우 큰 효과가 있음을 알 수 있었으며 미세구조 분석을 통하여 난연제가 천연섬유 표면에 균일하게 부착되는데 도움을 주는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 연구성과를 활용할 경우 대량의 천연섬유를 친환경적인 방법으로 고난연화 하는 것이 가능하여 시제품 적용에 유리할 것으로 기대된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권1호
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• pp.119-137
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• 2023

The purpose of this research is to assess the performance of CBN and ceramic tools during the dry turning of gray cast iron EN GJL-350. During the turning operation, the variable machining parameters are cutting speed, feed rate, depth of cut and type of the cutting material. This contribution consists of two sections, the first one deals with the performance evaluation of four materials in terms of evolution of flank wear, surface roughness (2D and 3D) and cutting forces. The focus of the second section is on statistical analysis, followed by modeling and optimization. The experiments are conducted according to the Taguchi design L₃₂ and based on ANOVA approach to quantify the impact of input factors on the output parameters, namely, the surface roughness (Ra), the cutting force (Fz), the cutting power (Pc), specific cutting energy (Ecs). The RSM method was used to create prediction models of several technical factors (Ra, Fz, Pc, Ecs and MRR). Subsequently, the desirability function approach was used to achieve a multi-objective optimization that encompasses the output parameters simultaneously. The aim is to obtain optimal cutting regimes, following several cases of optimization often encountered in industry. The results found show that the CBN tool is the most efficient cutting material compared to the three ceramics. The optimal combination for the first case where the importance is the same for the different outputs is Vc=660 m/min, f=0.116 mm/rev, ap=0.232 mm and the material CBN. The optimization results have been verified by carrying out confirmation tests.

• 한국음향학회지
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• 제43권3호
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• pp.270-276
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• 2024

본 연구에서는 기계전자 제품에 사용되는 소재의 마찰실험을 통해 스틱슬립 특성을 분석하고 냉장고 내부에서 발생하는 이상소음을 저감하는 개선안을 제안하였다. 소재의 스틱슬립 현상을 분석하기 위해 마찰실험장치를 제작하고 마찰실험을 수행하였다. 또한 냉장고 내부에서 발생하는 이상소음의 현상과 위치를 분석하기 위해 내부부품의 진동과 소음 레벨을 측정하였다. 그리고 냉장고 현상분석 결과와 마찰실험 결과를 비교하여 냉장고 내부에서 발생하는 이상소음은 내부부품의 스틱슬립 현상에 의한 것임을 확인하였다. 마지막으로 이상소음을 저감하는 개선안을 제안하기 위해 다구찌 기법을 이용한 마찰실험을 수행하였다. 그리고 개선안을 냉장고에 적용하여 성능을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.79-85
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• 2017

발 질환으로 어려움을 겪는 환자들이 증가하면서 이에 대응할 수 있는 교정용 인솔에 대한 연구가 점점 요구되고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 형상기억합금의 특성 중 하나인 초탄성 효과를 이용하여 평발교정용 인솔 설계에 관한 연구를 진행하였다. 신발에 인솔을 부착하는 방식을 도입하여 설치된 인솔이 발 구조 중 가장 중요한 근육인 족저근막을 자극할 수 있도록 유도하였다. 족저근막에서 인솔에 의해 유발되는 접촉압을 유한요소법으로 예측하는 방법을 통해 교정 효과를 기대할 수 있는 평발교정용 인솔을 설계하고자 하였다. 이를 위해 인솔의 형상을 결정하는 설계 인자로 세 가지 즉, 인솔의 두께, 최고높이, 앞뒤의 비대칭률을 채택하였다. 세 가지 설계 인자의 영향도를 평가하기 위해 다구찌 최적화 기법을 도입하여 각 인자 간 조합에 따른 족저근막에서의 최대 접촉압을 계산하고 이를 분석하였다. 분석 결과 접촉압을 결정하는데 영향을 많이 주는 설계인자를 순서대로 나열하면 최고높이, 두께, 비대칭률의 순으로 나타났다. 또한, 접촉압을 실제 사람이 느낄 수 있는 인지압으로 변환한 후 교정 효과를 기대할 수 있으면서도 족저근막에 무리를 주지 않는 안전 교정 범위를 설정하였다. 이를 통해 안전 교정 범위에 드는 가장 좋은 설계안을 제안하였다. 본 연구를 통해 확립한 중요인자를 고려한 설계방법은 향후 개인별 맞춤형 교정 인솔을 설계하는 기반이 될 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.195-202
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• 2006

박판 구조물은 자동차를 비롯하여 항공기, 인공위성, 선박 등의 운송 수단과 건축물의 돔과 같이 효율적으로 활용되어지고 있으며 동시에 경량화를 필요로 하는 경우 널리 사용되는 구조물이다. 엔진, 변속기 등의 회전체의 부품을 보호하는 박판 구조물인 자동차 후드에서의 새로운 보강재 형상을 제시하였다. 자동차 후드는 엔진 룸에 장착되어 있는 회전체의 진동 영향을 민감하게 받아 공진현상이 발생할 우려가 있다. 따라서 설계하중을 지지할 강성을 가지며 동적 특성이 고려되어야 한다. 즉, 강성을 유지하면서 공진에 의한 진동도 고려해야 한다. 이는 곧 승차감과 직결된 중요한 문제이다. 그러므로 최적의 강성증대 설계결과를 얻기 위해서는 정적 동적 강성평가와 함께 고유진동수를 고려한 보강재의 최적설계가 도입되어야 한다. 본 연구에서는 고유진동수를 고려한 대표적인 박판 구조물인 자동차 후드의 보강재 위상을 구하고, 도출된 위상에서 보강재의 형상 최적 설계 후 제시된 보강재 단면의 최적 치수를 다구찌 방법을 이용한 직교 배열표상에서의 각 설계변수의 수준과 최적의 설계변수의 조건으로 구하였다.