• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.98-102
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• 2012

Increasing the fuel economy has been an inevitable issue for the development of new cars, and one of the important measures to improve the fuel economy is to decrease the vehicle weight. In order to obtain this goal, the researches about lighter, stronger and the well impact absorbing bumper impact beam have been studied without sacrificing bumper safety. In this study, the overall weight reduction possibility of rear bumper impact beam could be examined based on the variation of frontal, offset and corner impact crash capability by substituting a ultra high strength steel material (boron steel ) having tensile strength of 1.5 GPa grade instead of conventional steels. In addition, the section variations (open section, closed section, open section with 5 stays) of the bumper impact beam structure were examined carefully. It could be reached that this analysis could be well established and be contributed for design guide and the optimum design conditions of the automotive rear bumper impact beam development.

• 오토저널
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• 제7권4호
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• pp.41-48
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• 1985

자동차 태수의 급격한 증가 및 일상생활에 있어서의 자동차 사용할 때간 증대는 곧 개개인의 생 활공간에 대한 자동차의 점유비율이 높아가고 있음을 입증한다. 따라서 거주성, 안락감, 쾌적성 등 종합적 주거환경에 관한 고객의 요구 역시 높은 수준으로 만족되어야 한다. 그러나 연비, 생 산성향상 등 경제적 측면의 요구에 부합하기 위한 자량의 경량화, 소형화 추세는 위에서 언급된 차내 주거환경을 저해하는 여러 가지 난제를 안겨주고 있다. 특히 안락감, 쾌적성의 저해는 가 장 직접적으로 나타나는 문제이며, 이는 차체의 진동입력에 대한 감수성 증대와 진동전달계류의 단서화에 따른 절연능력의 저하에 기인하는 것으로 보인다. 더구나 이와같은 진동문제는 대부분 차내소음을 유발시키며 넓은 주파수범위(홍80-120Hz)에 걸쳐 이들 두가지가 서로 달성되는 경우 가 많기 때문에 대적성의 저해요인으로 가장 크게 주목되고 있다. 자동차 진동 소음의 저감을 위한 노력은 실험적, 이론적 해석방법의 진보에 힘입어 꾸준한 소모로 실현되고 있으며 발생기구, 전달계류, 응답계류을 통틀어 부분적 또는 종체적인 연구가 계속되고 있다. 이와같은 세가지 계류중 전달계류은 발생기구와 응답계류 각각의 특성에 대하여 상호보완적인 역할을 수행해야 하기 때문에 항시 까다로운 요구조건을 안락시키도록 연구되어야 한다. 본고에서는 진동 소음의 전달계류중 가장 중요한 위치를 차지하고 있는 방진고무의 기본적역할 및 이들의 동력학적 측 면에서의 응용원리에 대해 검토하고 최근 급변하는 신기술동향에 대해 소개하고자 한다.

• 한국안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.7-14
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• 2014

This study aimed to develop members with the optimum impact characteristics to ensure a protected space for passengers in the case of automobile collisions. Accordingly, these members were fabricated to provide sufficient rigidity and safety to the passenger room structure and to absorb large amounts of energy during collision. In particular, CFRP members were fabricated with different section shapes such as square and single- and double-hat shapes. Next, their impact collapse characteristics and collapse modes were quantitatively analyzed according to the changes in section shapes and stacking angles. This analysis was performed to obtain design data that can be applied in the development of optimum lightweight members for automobiles.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.114-121
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• 2010

This paper presents a design process of light-weighted fuel cell vehicle (FCV) frame to meet design target of natural frequency in early design stage. At first, using validated FE model for the current design, thickness optimization was carried out. Next. optimization process, comprised of beam model size optimization, shell model design and shell model thickness optimization, was investigated for two frame types. In addition, in order to ensure hydrogen tanks safety against rear impact load, structural collapse characteristics was estimated for the rear frame model finally produced from the previous optimization process and, with the target of equal collapse characteristics to the current design model, structural modification with small weight increase was studied through static structural collapse analyses. The same attempt was applied to the front side frame. The results explain that the proposed process enables to design light-weighted frames with high structural performance in early stage.

• 한국생산제조학회지
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• 제24권2호
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• pp.177-185
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• 2015

This paper describes a weight-reduction design method for the car bodies of a double deck high-speed train (service speed of 300 km/h). The method uses lightweight materials and a topology optimization technique. In this study, aluminum extrusions and sandwich composites were selected as the best materials to reduce the weight of the car body. The topology optimization technique was used to determine which car body parts could be made of the sandwich composites to achieve additional weight savings. The results of the topology optimization analysis showed that sandwich composites could be used for secondary car body members such as the roof and the second underframe. Also, it was found that a car body composed of aluminum extruded parts and sandwich composites could weigh up to 14% less than a car body made of only aluminum extrusions.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.93-93
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• 2010

환경 규제 및 배출가스 규제에 의하여 차량 경량화를 위해 점차적으로 Al합금의 차체 및 부품적용 비율이 점차 확대되고 있다. 이에 따라 알루미늄의 레이저 용접 시 출력, 초점거리, 용접 속도 등 공정 변수의 상관관계와 용접 결함 현상에 의한 관심이 집중된 연구가 많이 발표되었으며, 알루미늄 5000계열의 경우 박판 용접 시 기공, 균열 등 과 같은 결함 현상을 방지하기 위하여, Twin spot laser, Laser-TIG hybrid 등과 같은 공법 적용을 제안되었다. 본 연구에서는 Yb:YAG laser welding 시 Mg 함량이 높은 AA5J32을 소재를 이용하여 박판 겹치기 용접 시 Back side spiking 결함 방지를 위한 레이저 빔 출력 파형을 설계하여 실험을 수행하였다. 또한 파형의 특성에 따라 나타나는 겹치기 용접부의 기계적 특성과 기공에 대해 알아 보고자 하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.98-98
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• 2010

온실가스와 같은 환경오염으로 인한 규제로 인해 경량화 소재인 알루미늄의 차체 적용이 늘어가는 추세이다. 하지만 알루미늄의 낮은 용접성으로 인하여 기계적 접합법 등이 알루미늄의 접합에 사용되고 있으나 낮은 접합강도 등의 문제가 발생하고 있다. 본 논문에서는 스폿용접 시뮬레이션 프로그램인 SORPAS를 이용하여 건전한 용접부를 얻을 수 있는 알루미늄 합금 용접 조건을 도출하였고 실제 델타스폿 용접기를 이용하여 도출된 실험 결과와 비교 분석하였다. 이를 위하여 전극의 형태에 따른 용접성의 변화를 분석하였고, 전류 및 가압력 프로파일에 따른 용접성의 특징을 관찰하였다. 그리고 각각의 용접 변수들의 변화에 따른 용접 특성 평가 실험을 통하여 각 변수들의 특성을 파악하였고, 용접강도가 높고 용접부에 결함이 존재하지 않는 용접성을 가진 변수조건을 구하였다. 최종적으로 변수 특성 평가 실험의 결과를 바탕으로 Al 6032와 Al 5454에 대하여 넓은 적정용접 영역을 가진 로브 곡선을 도출하였다. 본 연구는 2009년도 서울시 산학연 협력사업(과제번호 10848) 및 BK21의 연구비 지원을 받아 수행 하였음.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.29-29
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• 2010

레이저 용접은 고밀도 에너지빔을 이용하는 용접방법으로 아크용접에 비해 빠른 용접과 깊은 용입이 가능하며, 낮은 열이력을 가지는 장점이 있다. 때문에 열에 의해 연화되는 고강도강의 용접에 큰 이점을 가지고 있다. 차체경량화 추세와 더불어 차량에 고강도강의 적용이 늘어나고 있는데 충돌시 차량 구조를 유지시켜주는 범퍼나 B-필러와 같은 부품에 적용되는 무도금 보론 합금강과 알루미늄 코팅 보론 합금강은 핫스템핑(Hot Stamping) 기술에 의해 제조된 소재로 약 1.5GPa의 인장강도를 가진다. 알루미늄 코팅 보론 합금강의 경우 제조공정과 이송 중 소재 표면산화에 의한 산화철발생 또는 표면 탈탄 현상을 방지하기 위해 알루미늄 코팅 처리를 하는데 이러한 코팅층이 용접시 용접부의 물성을 저하시키는 역할을 한다고 보고되어 있다. 본 연구에서는 1.5GPa급 무도금 보론 합금강과 알루미늄 코팅 보론 합금강을 대상으로 레이저 용접을 적용하여 용접부 특성을 파악하고자 하였다. 실험은 겹치기 형상으로 Fiber Laser, Disk Laser를 적용하여 진행하였으며 빔Size, 용접속도, Gap등을 변경하며 해당조건에서의 용입특성, 파단모드, 기계적특성 등을 알아보았다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권8호
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• pp.945-951
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• 2012

본 논문에서는 하부 프레임 구조가 보다 단순해진 분말류 운송차량인 벌크시멘트 트레일러의 정동적 특성을 유한요소해석을 통하여 분석하였다. 이를 위하여 벌크시멘트 트레일러가 받는 하중의 대부분을 지지하는 섀시 프레임과 탱크부분을 상용 유한요소해석 소프트웨어인 ANSYS를 이용하여 삼차원 상세 유한요소모델링을 수행하였다. 자유진동해석을 통하여 차체의 동적특성을 이해하는데 필수적인 벌크시멘트 트레일러 몸통의 고유진동수와 진동모드를 분석하였다. 또한, 정적인 응력해석을 통하여 트레일러의 취약부위를 찾은 후 다구찌 실험계획법을 적용하여 경량화를 시키면서도 취약부위의 강도를 높일 수 있는 방안을 제시하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.50-50
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• 2009

본 연구에서는 차체 부품의 경량소재 대체에 따른 Panel Assembly Rear Seat Back 부품 제작에 최신 저입열 미그용접공정을 적용한 TWB(Tailor Welded Blank) 공정기술을 확보하기 위해 최적 용접조건 도출에 관한 연구를 진행하였다. 용접 후 성형이 이뤄지는 제조공정의 특성 상 성형강도에 중점을 둔 실험을 진행하였으며, 이를 위해 각 와이어에 따른 용접부의 기계/금속학적 특성이 평가되었다. 대상 시편은 6천계열 열처리형 합금이며, 두께는 각각 1.6t, 1.4t로 이를 맞대기 용접 후 그 특성을 평가하였다. 용접은 저입열 GMA용접 공법 중 하나인 CMT 용접법(Cold Metal Transfer)을 사용하였으며, 평가 대상 와이어로는 4043, 4047, 5183 및 5356이 사용되었다. 특성평가는 마크로 및 마이크로 조직, 경도, 인장강도, 기공 및 결함, 성형강도 등에 대해 이뤄졌으며, 희석된 와이어의 조성이 용접부 특성에 미치는 영향에 대해서도 검토되었다. 실험 결과, 5천계열 와이어가 성형강도에 비교적 더 강인한 결과를 나타냈으며 성형강도는 용접조건 및 초기 갭에 대한 영향은 받았으나, 비드형상과 강도간의 연관성은 찾을 수 없었다. 이에 따라 TWB 적용을 위한 와이어로는 5356이 가장 우수한 것으로 판명되었다.