• 한국재료학회지
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• 제2권6호
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• pp.461-467
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• 1992

최근 선진국에서 강화되고 있는 CAFE(Corporate Average Fuel Economy :기업평균연비) 규제를 극복하기 위해서는 차량의 경량화가 필수적이며 이를 위해 기존의 금속재료에 비하여 비강도, 탄성계수, 인성등이 우수한 기계적 성질을 가지면서 고분자 기지의 복합재료에 비해서 고온강도, 전기 및 열전도도와 내마모성이 우수한 금속기지 복합재료의 개발은 필수적이고도 중요한 위치를 차지한다. 따라서 본 연구에서는 자동차용 부품재 및 일반산업용 재료로 사용되고 있는 AC4A Al합금에 Si$C_w$prefohm을 용탕 단조법으로 강화하여 복합재료를 제조란 후 matrix와 함계 기계적성질, 마멸특성, 조직실험을 행한 결과 용탕 단조법에 의한 AC4A/Si$C_w$ 복합재료의 최적 제조조건은 용탕온도 80$0^{\circ}C$, 금형은도 40$0^{\circ}C$, preform은도 750-80$0^{\circ}C$, 가압압력 75MPa이었으며 Si$C_w$강화재가 I/M재에 비하여 경도값은 두배이상으로 상승하였고 Si$C_w$ 20v/o에서는 가압에 의한 큰 효과는 없었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제33권1호
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• pp.23-29
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• 2016

In this paper, a real-time condition diagnosis system for the lens injection molding process is developed through the use of LabVIEW. The built-in-sensor (BIS) mold, which has pressure and temperature sensors in their cavities, is used to capture real-time signals. The measured pressure and temperature signals are processed to obtain features such as maximum cavity pressure, holding pressure and maximum temperature by the feature extraction algorithm. Using those features, an injection molding condition diagnosis model is established based on a response surface methodology (RSM). In the real-time system using LabVIEW, the front panels of the data loading and setting, feature extraction and condition diagnosis are realized. The developed system is applied in a real industrial site, and a series of injection molding experiments are conducted. Experimental results show that the average real-time condition diagnosis rate is 96%, and applicability and validity of the developed real-time system are verified.

• 핵의학기술
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• 제21권2호
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• pp.65-73
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• 2017

Purpose 3D 프린팅 기술은 3D 스캔이나 모델링을 통하여 적측가공 방식으로 제작하는 기공기술로서 금형 없이 직접 생산이 가능하고 빠른 시간 내에 제작이 가능하여 최근 다양한 산업분야에서 본격적으로 적용되고 있다. 3D 프린팅 기술은 의료분야에 있어, 영상의학 및 방사선 치료분야에서 다양하게 활용되고 있지만 핵의학 분야에서는 관련 연구가 미비한 실정이다. 그러므로 본 연구는 기존에 적용되고 있는 핵의학분야 팬텀과 3D 프린팅 기술로 제작된 텀의 특성을 비교하고 적용 가능성을 평가하는데 목적을 두었다. Materials and Methods 방사선 투과도 변화측정 국제기준 팬텀인 알루미늄(Aluminum) 계단 쐐기(step wedge)를 기준($140mm{\times}62mm{\times}35mm$)으로 PMMA(Poly Methyl Meta Acrylate)와 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)재질로 각각 동일한 크기의 팬텀을 제작하였다. PMMA 팬텀은 핵의학 분야에서 주로 적용되는 팬텀의 성분과 동일한 소재로 제작하였고, ABS 팬텀 제작은 3D 프린팅 기술의 액체 기반형의 SLA(Stereo Lithography Apparatus)기법을 사용하여 제작하였다. 본 연구는 SPECT/CT장비 BrightView XCT(Philips Health Care, Cleveland, USA)를 이용하였다. 영상 획득은 Rectangular Flood phantom(Biodex, New York, USA) $^{99m}TcO_4$ 3, 6 mCi와 $^{57}Co$ lood phantom(adqual, New Hampshire, USA) $^{57}Co$ 20 mCi를 이용하여 Aluminum, PMMA, ABS 팬텀에 대해 60 min 리스트모드(List mode)로 획득하였다. 획득한 영상의 분석을 위해 관심영역(ROI)을 설정하여 각 팬텀의 단계별로 평가하였다. Results 방사선원의 종류 및 방사선량에 따라 ABS 팬텀의 계수치는 PMMA 팬텀의 계수치와 유사한 값을 나타내며, 두께의 증가에 따라 선형적으로 감소하였다. Aluminum, PMMA, ABS 팬텀의 선감약계수를 비교했을 때, Aluminum 팬텀의 선감약계수는 나머지 두 팬텀보다 수치가 높았고, PMMA, ABS 팬텀에서는 근사치의 선감약계수가 나타났다. Conclusion 3D 프린팅 기술로 제작된 ABS 팬텀을 기준으로 PMMA 팬텀은 두께가 증가함에 따른 계수치의 변화가 유사하게 선형적으로 감소하였고, 선감약계수도 근사치로 나타내었다. ABS 팬텀의 핵의학적 적용 가능성을 확인할 수 있었으며, 추후 연구를 통해 세부적인 교정치(correction value)를 적용한다면 활발한 적용이 가능하리라 사료된다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제12권2호
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• pp.11-19
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• 1994

레이저 가공기술은 재료가공 분야에서 넓은 응용분야를 가지고 있으며, 특히 절단, 용접, 열처리 등의 가공분야에서 고정밀도와 자동화의 용이성으로 인해 생산성이 높은, 고부가가치의 첨단응용 기술로 부각되고 있다. 특히 레이저절단은 타 절단법에 비교되는 절단정도, 열영향, 생산성, 작업 환경등의 각종 우위성으로 박판 및 후판절단분야에서 급속한 보급을 보이기 시작하였다. 현재 대 부분의 레이저 가공기는 CNC화 되어가고 있는 추세이며, 레이저 절단의 경우 생산성증대 및 고 정밀화를 위하여 CAD/CAM인터페이스에 의한 자동화가 필연적인 상황이다. 뿐만아니라 고출력 레이저 발전기를 가공 기본체에 탑재한 탑재형 레이저가공기의 출현으로 대형부재의 절단이 가능 하게 되었으며, 더불어 절단공정의 무인화를 지향하는 각종 시스템이 개발되고 있다. 이와 같은 무인화, 생산성증대, 작업시간단축과 러닝 코스트 및 재료의 절감을 위한 노력의 일환으로 컴 퓨터에 의한 자동 및 반자동 네스팅 시스템의 개발을 들 수 있다. 레이저에 의한 2차원 절단응 용분야에서의 네스팅작업은 설계가 끝난 각 부품의 절단작업의 전단계로서 수행되며, 일반적으로 네스팅공정이 완료되면 절단경로를 결정하고 가공조건과 함께 수치제어공작기계의 제어에 필요한 NC코드를 생성하게 된다. 최근에는 이와 같은 네스팅 시스템이 일부 생산현장에 적용되고 있 으나 이러한 시스템들의 대부분이 외국에서 개발된 것을 수입하여 사용하는 실정이다. 2차원 패턴의 최적자동배치문제는 비단 레이저 절단과 같은 열가공 분야에서 뿐만 아니라 블랭킹 금형, 의류, 유리, 목재등 여러분야에서 응용이 가능하며 패키지의 국산화가 시급한 실정이다. 네스 팅작업은 적용되는 분야에 따라 요구사항과 구속조건이 달라지며 이로 인해 알고리즘과 자료구 조도 달라지게 되나 공통적인 목표는 주어진 영역안에서 겹침없이 배치하면서 버림율을 최소화 하는 것이다. 지난 10여년간 여러 산업의 응용분야에서는 네스팅시스템의 도입이 활발하게 이 루어지고 있는데 수동에 반자동 및 자동에 이르기까지 다양하나 자동네스팅시스템의 경우 배치 효율의 신뢰성이 비교적 부족하기 때문에 아직까지는 생산현장에서 기피하는 실정이다. 배치알 고리즘의 관점에서 볼 때 이러한 문제들은 NP-complete문제로 분류하며 제한된 시간안에 최적의 해를 구하기가 가능한 조합 최적화 문제로 알려져 있다. 따라서 이 글에서는 레이저 절단분야 에서의 네스팅시스템에 관한 개요와 최근의 연구동향 그리고 몇 가지 전형적인 네스팅 알고리 즘들을 소개하고 비교분석을 통해 개선점을 간략하게 논의하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.139-139
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• 1999

다이아몬드는 지구상에서 가장 단단한 물질로 잘 알려져 있을 뿐만 아니라 공업적 측면에서 볼 때, 여러 가지 특출한 성질들을 동시에 지니고 있다. 인장강도, 압축강도, 탄성계수 등 기계적 특성이 우수하고 넓은 광투과성과 내열, 내화학, 내방사성을 지니고 있으며, 열전도율이 높고 전기적으로 절연체이다. 또한 hole이동도가 높고 도핑에 의해서 반도체적 특성을 나타낸다. 이와 같이 매우 뛰어난 성질을 공업적으로 응용하기 위하여 이전부터 많은 연구가 행해져 왔으며, 1980년대에 들어와 박막이나 코팅 형태로의 합성이 가능한 기상합성법이 큰 발전을 보임으로써 다이아몬드의 우수한 특성을 여러 분야에서 폭넓게 응용할 수 있게 되었다. 특히 마찰 응용분야에 최적의 재료로 추천되고 있다. 지금도 Epitaxial 다이이몬드를 기지 위에 성장시키고 다결정질박막을 여러 가지 비다이아몬드(Si, W, Mo 등) 기지 위에 성장시키는 연구가 계속되고 있으며 공구강 위엥 경질코팅으로써 한층 개선된 다이아몬드박막 제조를 위한 수많은 연구노력들이 집중되고 있다. 그러나 일반탄소강에 다이아몬드박막을 성장시키기 위한 많은 노력들은 크게 바람직하지 않은 non-diamond carbon(black carbon or graphitic soot)의 형성 때문에 방해를 받고 있다. 계면에서 이들의 형성은 증착된 다이아몬드박막과 금속기지의 저조한 밀착력을 나타내게 된다. 이외 같이 다이아몬드박막의 응용을 위하여 다이아몬드피막에 요구되는 중요한 조건은 기지에 대해서 강한 밀착력을 나타내는 것이며, 동시에 상대물에 대하여 낮은 마찰계수를 가져야 한다. 그러나 다이아몬드와 금속기지는 서로 다른 열챙창계수(각각 0.87$\times$10-6K-1, 12$\times$10-6K-1)의 차이로 인하여 밀착력이 현저히 떨어진다는 단점으로 인해 산업화에 많은 제약을 받아왔다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 다이아몬드박막과 금속기지 사이에 중간층을 이용하는 방법을 제안하였다. 이러한 시도는 일반적으로 중간층 형성 금속인 Ti 또는 TiN 등이 적용되었으나 원하는 결과를 얻지 못하였다. 즉 carbon과 Fe의 상호확산, non-diamond carbon상의 형성 그리고 열잔류응력을 완화시키고 일반탄소강 위에 다이아몬드박막을 형성시켜 우수한 밀착력을 얻기 위한 목적에 미흡하였던 것이다. 이에 중간층으로 Cr 또는 Cr계 화합물 박막을 이용하였는 바, 이 중간층을 이용한 결과 우수한 밀착력을 나타내는 다이아몬드박막을 얻었으며 열적, 구조저으로 모재와 다이아몬드에 적합한 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구에 의해 얻어진 결과들은 재료 가공을 위하여 높은 경도와 내마모성등이 요구되는 절삭공구나 금형의 수명 향항에 크게 기여할 것이며 산업적으로 큰 응용이 기대된다.

• Composites Research
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• 제34권5호
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• pp.269-276
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• 2021

프리프레그 압축성형(PCM, Prepreg Compression Molding) 공정은 고품질 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) 제품을 제조할 수 있는 고속성형기술이다. 오토클레이브 공정에 비해 폐기물 발생이 적고 사이클타임을 크게 줄일 수 있어 항공우주 및 자동차 산업에서 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 PCM 공정의 품질을 높이기 위해 프리프레그의 경화거동을 따라 프레스의 압축압력을 단계별로 증가시키는 성형법에 대해 연구하였고, 이러한 다단 압축 성형법이 우수한 품질의 CFRP 제품을 생산하고 사이클타임을 단축할 수 있는 좋은 수단임을 확인하였다. 그리고 상온에서 적층한 프리프레그를 금형에 투입하여 예열과 성형을 동시에 함으로써 별도의 예열 공정 없이 제품을 성형할 수 있었다. 또한 평판 성형에 최적화된 공정조건을 3차원 형상물에 동일하게 적용한 결과 외관상 평판과 유사한 제품을 공정조건 수립 과정 없이 만들 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.120-126
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• 2019

최근 정밀기계, 전기전자, 반도체 등의 급속한 산업의 발달로 전장장치의 고정밀도 가공의 필요성이 증대하고 있다. 작업자의 감각과 경험에 의존하던 절삭 공작기계 제어는 CNC(Computerized Numeric Controller: 컴퓨터 수치제어) 도입으로 가공 정밀도가 획기적으로 개선되고 있다. 또한 공작 기계의 운전 상태를 실시간 반영하는 가공 동특성(cutting dynamics)기법이 관심을 받고 있다. 본 논문은 CNC 공작기계에 음향센서를 부착하여 공구떨림 감지 및 안정화하는 방안을 제시한다. 공구 이송 위치와 음향센서 데이터를 동기화 하고 수집된 음향 주파수에서 이상 진동음에 대한 주파수를 분석하여 떨림을 감지한다. 또한 가공 동특성 기법을 적용하여 공구떨림 감지와 안정화의 신뢰성을 높인다. 제안한 기법은 금형 가공의 공구떨림 안정화 전후 가공 표면조도의 향상 관점에서 분석 평가한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제19권6호
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• pp.192-207
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• 2020

대형 공장과 같은 산업 현장에서는 효율적인 물자의 관리가 시간과 비용의 절감으로 이어진다. 반대로, 자원의 관리가 제대로 이어지지 않을 경우, 불필요한 시간과 비용을 추가로 지불하게 된다. 그럼에도 불구하고, 제대로 된 시스템이 구축되지 않은 경우가 많다. 본 논문에서는 실내 객체의 위치를 효율적으로 추정할 수 있는 시스템을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 관리 대상 물자에 블루투스 5.0 기반의 비콘을 장착하여 실시간으로 물자의 위치를 파악할 수 있고, 데이터베이스에 물자의 이동 기록을 저장하여 물자의 흐름을 파악할 수 있도록 하였다. 또한, 정확한 실내 위치추적을 위하여 "대각 측량"기법을 적용하여 실효성 높은 시스템을 구축하였으며, 공장 내 금형 위치추적 실험을 통하여 시스템을 검증하였다. 실험 결과, 전통적으로 사용되던 삼변 측량보다 47% 개선된 결과를 얻었다.

• Design & Manufacturing
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• 제15권4호
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• pp.65-71
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• 2021

In the early days of laser invention, it was simply used as a measuring tool, but as lasers became more common, they became an indispensable processing tool in the industry. Short-wavelength lasers are used to make patterns on wafers used in semiconductors depending on the wavelength, such as CO2 laser, YAG laser, green laser, and UV laser. At first, the hole of the PCB board mainly used for electronic parts was not thin and the hole size was large, so a mechanical drill was used. However, in order to realize product miniaturization and high integration, small hole processing lasers have become essential, and pattern exposure for small hole sizes has become essential. This paper intends to analyze the characteristics through patterns by exposing the PCB substrate through DMD and polygon scanner, which are different optical systems. Since the optical systems are different, the size of the patterns was made the same, and exposure was performed under the optimal conditions for each system. Pattern characteristics were analyzed through a 3D profiler. As a result of the analysis, there was no significant difference in line width between the two systems. However, it was confirmed that dmd had better pattern precision and polygon scanner had better productivity.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.2458-2464
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• 2012

최근 디스플레이용 부품소재는 국가 산업 경쟁력을 강화시킬 수 있는 고부가가치 산업분야로 발전하고 있다. 하지만 디스플레이용 부품소재 생산을 위한 시스템은 대부분 수입에 의존하며 개발이 미비한 상태이다. 그러므로 디스플레이용 부품소재인 스페이서 테이프 생산을 위한 엠보싱 처리 시스템의 국산화 및 생산성 증대를 위한 시스템 향상이 시급한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 엠보싱처리 시스템의 국산화 및 생산성 증대를 위한 스페이서 테이프 생산을 위한 회전형 엠보싱 처리 시스템을 제안한다. 시스템은 권출부, 성형부, 권치부, 세정부, 검사부로 구성된다. 이 중, 성형부의 금형을 회전형 방식으로 설계하였고, 각 구성품들을 설계하고 시제작품을 제작하여 성능 실험을 하였다. 성능 실험은 삼차원 측정기를 통해 엠보싱 형상, 직경, 엠보싱 간격 및 반대편 엠보싱과의 거리를 측정하였다. 오염물 검출 실험을 하기 위해, 검사부를 통해 첫 번째 샘플과 반복 생산한 후의 샘플에 대해 이물질 레벨을 측정하였다. 그리고 샘플에 이물질을 부착한 후 세정부를 통해 샘플을 세정한 후의 이물질 개수를 측정하여 오염물 세정 실험을 하였다. 또한, 시제작품에 의해 생산되는 스페이서 테이프의 생산성을 측정하였다.