• 대한기계학회논문집A
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• 제41권10호
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• pp.941-948
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• 2017

최근 화석연료 고갈 및 환경오염 문제를 해결할 수 있는 대안으로 수소에너지가 주목받고 있으며, 고효율 및 주행거리 향상을 위한 수소 자동차 개발에 따라 수소 저장 압력용기의 내용적 증가 및 구조안전성이 요구되고 있다. 그러나, 반구형의 바닥부보다 내용적이 큰 타원형 바닥부의 형상설계가 이루어지지 않았으며, 타원형 바닥부의 성형공정에 관한 연구 또한 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 수소압력용기 라이너의 타원형 바닥부 장단축비에 따른 최대 내용적을 계산하고 유한요소해석을 통한 구조안전성 검증 및 이에 대한 이론적 고찰을 검토하였다. 또한, 바닥부 성형 공정해석을 통하여 제안된 최대 내용적을 갖는 타원형상의 성형 가능성을 확보하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.80-85
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• 2016

탄소섬유강화 복합재는 기계적 물성이 우수하여 다양한 산업분야에서 활용되고 있으나 섬유길이가 짧은 단섬유 형태로 함침 되고 있어 강도와 강성을 증대시키는데 한계가 있다. 이를 보완하기 위한 LFT-D성형은 탄소 또는 유리섬유를 열가소성 수지와 혼합하여 압출 후 프레스 성형하여 제품을 만드는 공법으로 연속공정이 가능하고 사출성형에 비해 생산성이 높아 자동차 구조용 부품을 제작하는데 사용할 수 있다. 본 연구에서는 LFT-D공법으로 성형된 탄소 장섬유강화 열가소성 복합소재의 기계적 특성을 파악하기 위하여 탄소 장섬유의 함침과 압출공정을 수행할 수 있는 Lab scale의 소형 압출기 시스템을 제작하였다. Lab scale의 소형 압출기를 사용하여 제작된 탄소 장섬유 복합소재를 프레스 성형하여 시편을 제작하고 재료의 기계적 특성을 평가한 결과, 탄소섬유길이, 프레스 가압압력 및 탄소섬유 함유량이 복합소재의 강도 및 강성의 증가에 영향을 미침을 알 수 있었다. 향후 탄소 장섬유 복합소재의 기계적 성질 향상을 위해서 혼합 스크류 설계, 탄소 섬유코팅 등에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 디지털융복합연구
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• 제20권4호
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• pp.597-606
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• 2022

본 연구는 스튜디오에서 제작되는 현대장신구의 표현 범위를 넓히기 위해 바살트 섬유와 레진 인퓨전 성형을 통해 새로운 제작방법을 모색하고자 했다. 이를 위해 섬유의 소개 및 인퓨전 성형에 대한 개념을 살펴보고 활용된 사례의 분석을 통해 제반사항을 살피고 이를 토대로 실제 평판가공샘플을 제작, 색채표현실험을 진행한 후, 실제 현대장신구 샘플을 제작하여 현대장신구에서의 직접적인 활용가능성을 가늠했다. 연구결과, 인퓨전 성형공정은 스튜디오에서도 제작공정으로 사용할 수 있을 정도로 균일한 결과를 제시했고, 바살트 섬유는 유성도료도장과 포슬린의 다양한 색감표현이 가능하였는데 특히 포슬린이 도포된 섬유의 경우 강도가 높고 작가의 의도적인 표현이 가능하여 현대 장신구재료로서 그 가치가 매우 높은바, 현대장신구의 현실적인 제작방법 및 표현범위를 넓힐 수 있는 계기가 될 것으로 기대한다.

• Design & Manufacturing
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• 제17권4호
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• pp.72-78
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• 2023

Injection molding is a process widely used in various industries because of its high production speed and ease of mass production during the plastic manufacturing process, and the product is molded by injecting molten plastic into the mold at high speed and pressure. Since process conditions such as resin and mold temperature mutually affect the process and the quality of the molded product, it is difficult to accurately predict quality through mathematical or statistical methods. Recently, studies to predict the quality of injection molded products by applying artificial neural networks, which are known to be very useful for analyzing nonlinear types of problems, are actively underway. In this study, structural optimization of neural networks was conducted by applying multi-task learning techniques according to the characteristics of the input and output parameters of the artificial neural network. A structure reflecting the characteristics of each process step was applied to the input parameters, and a structure reflecting the quality characteristics of the injection molded part was applied to the output parameters using multi-tasking learning. Building an artificial neural network to predict the three qualities (mass, diameter, height) of injection-molded product under six process conditions (melt temperature, mold temperature, injection speed, packing pressure, pacing time, cooling time) and comparing its performance with the existing neural network, we observed enhancements in prediction accuracy for mass, diameter, and height by approximately 69.38%, 24.87%, and 39.87%, respectively.

• Composites Research
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• 제33권2호
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• pp.39-43
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• 2020

최근 내화학성, 내마모성 및 내충격성이 뛰어나면서 재활용이 가능한 열가소성 폴리아미드 기반 복합재료를 제조하는 기술을 개발하기 위한 연구가 활발하다. 특히, 열가소성 고분자는 높은 점도로 용융 상태에서의 가공이 힘들기 때문에 저점도 단량체 상태로 금형 내부로 주입하면서 동시에 중합을 시키는 반응액상성형 공정이 큰 주목을 받고 있다. 그러나 단량체인 ε-카프로락탐은 중합속도가 매우 빠르고 외부 환경에 매우 민감하기 때문에 수지 함침과 중합 반응을 동시에 제어하면서 최적 공정조건을 확보하는 데 많은 어려움을 겪고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 ε-카프로락탐의 음이온 중합과정에서 주요한 공정 변수인 점도 변화 거동을 관찰하였고 ε-카프로락탐의 빠른 중합, 낮은 점도, 수분 민감성에 따른 측정상의 문제 원인을 분석하여 개선책을 제시하였다. 개선된 점도 측정 방법에 대한 재현성과 신뢰성은 여러 상대습도에 대한 점도 측정 그리고 외부 환경(수분, 산소)과 차단된 상황에서의 중합과 개선된 점도 측정 결과와의 비교를 바탕으로 검증하였으며, 이는 복합재료 반응액상성형 공정의 제어 인자로 활용함으로써 공정 최적화에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국정보시스템학회 2001년도 추계학술대회 발표논문집:차세대 전상거래 시대의 비즈니스전략
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• pp.327-339
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• 2001

사출금형 공정계획이란 금형설계를 완료한 후에 설계된 금형을 경제적, 효율적으로 생산하기 위하여 수행해야 할 제조공정에 대한 계획이다. 이러한 공정계획은 전문가의 경험에 의존함은 물론 많은 시간이 소요된다. 그리고 사출금형 공정계획은 현장경험을 토대로 완전 수작업에 의존하고 있으므로 공정계획전문가의 경험과 숙련 등에 따른 변동, 공정설계용 데이터의 부정확 등에 의한 공정계획 그 자체가 갖고 있는 부정확도에 따라 많은 문제점이 있다. 이러한 문제점과 함께 공정계획 전문가의 부족현상, CAD/CAM시스템의 보급 및 생산형태의 다품종소량화 현상에 따라 공정계획의 자동화가 필요하게 되었다. 본 논문에서는 사출금형 공정계획을 자동화하기 위해 사례기반추론(Case Based Reasoning)을 이용하였다. 사출금형의 공정계획은 성형품의 종류에 따라 다양하고 복잡하기 때문에 지식으로서 접근하는데는 한계가 있었다 그래서 본 논문에서는 전문가들의 경험지식을 이용한 사례기반추론을 이용한 공정계획시스템인 IIMPPS(Intelligent Injection Mold Process Planning System)를 개발하였다. 사례기반추론 공정계획 시스템을 개발하기 위해 과거 공정계획을 적합한 사례로서 표현 및 구성하고, 적절한 공정계획을 수립하기 위한 사례의 검색 및 조정방법을 제안하였다. 본 시스템은 차후에 가상생산 에이전트(최형림 등, 2000) 중에서 공정계획 에이전트의 엔진으로서 역할을 수행할 것이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권3호
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• pp.181-186
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• 2017

점진 판재 성형은 금형을 제작하지 않고 판재를 가공하는 방법으로써 빠른 시제품 제작과 소량 생산에 적합한 성형법이다. 이러한 점진 판재 성형의 공정 변수로 공구 직경, 매 스탭당 z-방향 깊이, 공구 이송속도, 공구 회전 속도 등은 성형품의 품질에 크게 영향을 미친다. 본 연구에서는 Al5052-O(0.8mm) 판재를 사용하여 Varying Wall Angle Conical Frustum 모델의 점진성형을 실시하였으며, 각각의 변수들의 조합에서 성형성을 판단하였다. 다구찌 기법을 사용하여 점진성형 변수들의 조합을 찾아내고, 그레이 관계형 최적화를 통하여 최적 성형 변수 값의 조합을 찾아 내였다. 최종 성형물의 품질은 성형성, 스프링 백, 두께 감소량을 측정하여 판단하였다. 본 연구의 실험 조건에서의 최적의 변수 조합은 공구직경 6 mm, 회전속도 60rpm, 매 스탭당 z-방향 깊이 0.3 mm, 이송속도 500 mm/min으로 판단되었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권9호
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• pp.2242-2251
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• 1993

The mesh-based frictional contact model has been developed which does not rely on the spatial derivatives of the tool surface. Only points on the surface are evaluated from the description. which can then be simplified because of the relaxed demands placed on it. The surface tangents, normals, and corresponding derivatives at each finite-element node are evaluated directly from the finite-element mesh, in terms of the connecting nodal positions. The advantages accrue because there is no longer a need for a smooth tool surface to assure reasonable normals and derivatives. Furthermore, it can be shown that the equilibrium equations can only be properly written with a special normal derived from the mesh itself. The validity, accuracy, computation time, and stability of mesh-based contact model were discussed with the numerical examples of rounded flat-top and rough, flat-top rounded punch forming operations. Also, the forming process of a automobile inner panel section was simulated for testing the robustness of new contact model. In the discussion, the superiority of new model was examined, comparing with tool-based contact one.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권1호
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• pp.18-24
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• 2010

Efforts to obtain more efficient coupling of light from a laser diode to a single mode fiber have continued for various applications such as links for optical fiber communication systems. In TO-can package, configuration of optimized aspherical lens is bi-aspheric and its diameter is 2.4mm. We designed and fabricated aspherical coupling lens by means of glass molding technique under consideration of glass shrinkage. By controlling the aspherical profile error and surface roughness which were below 90nm and 10nm, respectively, we obtained the low coupling loss, 5.40dB, which was able to use for coupling a single mode fiber to laser diode.

• 한국기계가공학회지
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• 제14권6호
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• pp.7-13
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• 2015

The production processes were reviewed through the injection analysis of the shift lever as a core component of an auto lever installed in the automatic transmission of cars. The injection analysis was carried out for the shift lever and rod among the components in a shift lever module. The shift lever and rod are designed for injection molding with the insertion of a tube, a pin cable plate, and a steel rod for securing the strength of the product. The charging time, failure of injection molding, weld line, air trap, and deformation were reviewed according to this insert. Analyses on various gate positions were carried out for reviewing the cultivation and deformation of fiber around major components, such as the generation section of manipulation feeling and assembly section, so that optimal gate conditions might be reviewed and reflected in the mold design. Finally, we plan to compare the analysis results with the production of trial products.