• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
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• pp.28-28
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• 1997

복합재료 부품을 설계할 때 필연적으로 한 부품이 두 가지 역할을 해야 하는 경우, 적용할 소재의 특성이 두 가지 필요조건을 만족하는 경우는 문제없으나 그렇지 않으면 단일 부품을 두 가지 소재로 설계/제조하여야 한다. 이때 계면의 강도를 최대로 할 수 있는 방법중의 하나가 involute construction 공정이며, 이 공정을 적용하는데 필요한 패턴설계와 적층 공정 및 두 소재사이의 계면 위치 등에 관하여 연구하였다. 계면의 형상을 톱니형으로 하기 위하여 패턴 설계는 1부품에 4가지 설계가 필요하고 적층 공정은 적층 치구를 이용하여야 한다. 계면의 위치는 적층 오차, 성형 중 수축 등을 고려하여 설계하여야 원하는 치수로 부품을 제작할 수 있다는 결론을 얻을 수 있었다. 적층 오차와 성형 중 수축에 의한 양을 분석하여 재 설계하였으며 그 결과 원하는 부분에 정확히 계면을 위치하게 할 수 있는 방법을 개발하였다. 2질 일체형 부품을 이러한 방법으로 제작하면 fabric prepreg를 이용하는 어떤 방법 보다도 정확한 부품을 제작할 수 있을 것으로 생각된다.

• 소성∙가공
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• 제14권7호
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• pp.587-594
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• 2005

분무성형공정은 급냉응고 및 결정입자 제어에 따른 고품위 소재 개발의 장점과 함께 고밀도 near-net-shape 제품의 제조가 가능한 합금제조기술이다 분무성형체의 미세조직은 적층표면에 도달하는 액적들의 평균 열용량, 즉 고상분율에 의하여 결정되며, 이는 액적의 비행과정에서의 분사가스-액적간의 열전달과 적층표면에서의 열유입과 열유출 속도에 영향을 받는다. 실제 다양한 공정변수들이 복합적으로 미세조직 형성과정에 영향을 미치지만, 균일한 미세조직을 얻기 위하여서는 적층표면에서의 온도와 고상분율을 항상 일정하게 제어하여야만 한다 즉, 적층표면 온도를 분무 성형공정중에 지속적으로 측정하여 이를 공정 제어 시스템에 feedback하여 원하는 적층표면온도를 유지하도록 공정변수를 제어하는 것이 필수적이다. 분무성형에 제조된 성형체는 합금원소의 편석이 없고 미세한 등방성의 결정립으로 이루어진 특징적인 미세조직을 나타낸다 이와 같은 미세조직으로 인하여 분무성형체는 우수한 성형성과 기계가공성을 나타내며, 또한 분무성형-후속가공된 최종 제품은 잉곳주조에 의하여 제조된 것과 비교하여 크게 향상된 기계적 성질을 가진다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권7호
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• pp.607-612
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• 2017

최근 다양한 분야에 적용되고 있는 적층 가공 기술(AM)은 복잡한 형상 제조 및 재료 비용 절감으로 인해 혁신적인 제품 생산 방법으로 각광을 받고 있다. 그 중에서도 압출적층조형(Fused Deposition Modeling, FDM) 공정을 통한 친환경 부품 제조는 의료 분야산업에서 많은 주목을 받고 있다. 따라서, 본 논문에서는 친환경 생분해성 재료인 Poly Lactic Acid(PLA)를 사용한 FDM 공정 실험을 수행하고 제작된 적층 시편에 대한 인장 시험을 적용하여 주요 FDM 공정 변수인 적층 두께, 적층 방향, 적층 충진량이 인장 시편의 기계적 성질에 미치는 영향을 정량적 및 정성적으로 분석하고 이를 극대화하는 각 공정 변수의 최적값을 도출하였다.

• 적정기술학회지
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• 제7권2호
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• pp.188-195
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• 2021

최근에 4차 산업 혁명을 견인하기 할 수 있는 다품종 소량을 위한 주요 제조 기술로써 적층 제조 공정이 부각 되고 있다. 적층 제조 공정의 층별 적층 특성은 상대적으로 저비용으로 3차원 형상과 기능성을 가진 실제 제품을 쾌속 제작할 수 있다. 이 논문의 목적은 개발 도상국들을 위한 적층 제조 공정의 적정 기술 분야 적용성에 대한 고찰이다. 적층 제조 공정의 적정 기술 적용 예들에 대한 조사/분석을 수행하여, 적층 제조 공정의 적정 기술 분야 실제 활용 가능성에 대하여 고찰하였다. 또한, 적층 제조 공정의 적정 기술 분야에 대한 주요 적용 예들을 소개하였다. 최종적으로 개발 도상국에서 적층 제조 기술을 이용한 실제적 제품 생산에 관련된 적정 기술 측면의 향후 발전 방향에 대하여 토론하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.96.2-96.2
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• 2012

고체산화물연료전지(SOFC) cell은 cathode, electrolyte 및 cathode층으로 구성되어져 있는데, 이 cell의 적층은 EVD, CVD, sputtering등의 기상공정과 screen printing, tape casting, dip coating등의 습식 공정으로 제조한다. 적층 공정의 경우 supports의 크기와 형태에 따라 적용에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 적층공정의 문제점을 해결코자 전사지를 제조하여 평관형 anode supports 위에 적층하여 cell을 제조하였다. 전사지를 이용한 적층방법은 매우 간단하고 두께와 형상제어가 쉽게 가능하였다. 본 연구를 상세히 언급하면 평관형 anode 지지체를 압출법을 통해 제작하였고, 반소된 지지체 위에 anode function layer와 electrolyte(YSZ)층을 형성한 후 $1400^{\circ}C$ 동시 소결하여 치밀한 전해질 층을 형성하였다. 그 후 cthode층을 형성한 후, $1200^{\circ}C$에서 2시간 소결하여 porous한 전극층을 형성하여 cell을 제작하였다. 그 후 Anode supporter위에 전사지를 이용하여 적층한 경우 cell 소결정도를 SEM으로 관찰하였고, 전기화학특성으로는 출력과 분극저항을 측정하였다. 이를 통해 새로운 구성소재 증착방법 즉 전사지를 이용하는 방법을 개발하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권4호
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• pp.223-231
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• 2022

금속 적층제조 공정 중 발생할 수 있는 잔류응력은 3D 프린팅을 통한 정밀한 금속 부품 제작을 위해 적절히 통제되어야 하는 중요한 요소이다. 따라서 본 연구에서는 이러한 잔류응력에 영향을 끼치는 요인에 대하여 실험적인 방법을 이용하여 고찰하였다. 실험을 위해 적층제조 공정을 통해 시편을 제작하고 이를 절단하여 변형량 측정을 수행하였으며, 측정된 데이터를 curve fitting 등의 방법을 이용하여 적절히 보정함으로써 공정 파라미터 및 금속 분말 재사용 여부가 금속 적층제조 공정에서 발생한 잔류응력으로 인한 변형에 끼치는 영향을 정량적으로 분석할 수 있는 자료를 확보하였다. 이 결과로부터 금속 적층제조 공정에서 잔류응력으로 인한 변형의 크기에 가장 큰 영향을 끼치는 요소는 금속 분말 재사용 여부임을 확인하였다. 또한 레이저의 패턴, 적층 회전 각도와 같은 공정 파라미터도 변형 크기에 영향을 줄 수 있는 것을 확인하였다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2006년도 추계학술대회 발표 논문집
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• pp.35-38
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• 2006

디스플레이 산업에 이용되는 적층판(layered plates)의 결합공정 중 냉각공정에서 열팽창계수의 차이로 인해 잔류응력이 발생하고 심하면 적층판에 크랙(crack)이 발생한다. 본 연구에서는 적층판의 결합공정을 대상으로 현상을 분석하고 이 과정을 시뮬레이션하는 해석 프로그램을 개발하였다. 또한 이를 토대로 향후의 새로운 제품에 대해서도 크랙과 같은 문제점을 최소화 할 수 있는 신뢰성 있는 공정 셋업을 제시하기 위해 차원감소법(dimension reduction method)과 근사화 방법인 반응표면법(response surface method), 순차적 근사최적화 기법(Sequential Approximate Optimization, SAO)을 이용하여 신뢰성기반의 강건최적설계를 하였다.

• 한국산업보건학회지
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• 제25권2호
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• pp.126-133
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• 2015

연구목적: 이 연구는 노동부의 보건진단 명령에 의해 유리섬유 강화플라스틱(FRP)을 이용한 이중벽 탱크 제조 사업장의 적층 공정 근로자들을 대상으로 스티렌 노출 특성을 평가하기 위해 수행되었다. 연구방법: 스티렌의 주요발생원 파악을 위해 불포화 폴리에스테르 수지(UPR), 경화제, 조색제, 세척액 등의 원료 내 스티렌 함유량을 가스크로마토그래피 질량분석기(GC-MS)를 이용하여 분석하였다. FRP 적층 공정에 근무하는 작업자들을 대상으로 NIOSH 1501 공정시험법에 의해 공기 중 스티렌 노출 농도에 대한 개인노출 평가를 실시하였고, 생물학적 노출 지표로 뇨 중 만델릭산을 채취한 후 고성능액체크로마토그래피(HPLC)로 분석하였다. 또한 각 직무 특성과 단위작업 중심으로 스티렌에 대한 단시간 노출평가를 수행하였다. 연구결과: 스티렌의 함유량이 가장 많은 주요 원료는 중량비율로37%의 스티렌이 함유된 UPR이었다. 적층 공정의 FRP분무 작업자와 보조 작업자들 모두 스티렌의 8시간 가중평균 노출기준(20 ppm)을 초과하였다. 단시간 노출평가 결과 FRP분무 작업자의 경우 45.9 ppm에서 86.1 ppm 수준으로 FRP를 사용하지 않는 작업보다 통계적으로 유의하게 높은 수준이었다(P<0.01). 가장 높은 수준의 스티렌에 노출되는 단위작업은 FRP를 이용하여 1차 코팅 하는 작업으로 특별한 관리가 필요하였다. 결론: 보건진단을 위해 실시한 이중벽 탱크 제조 사업장의FRP 적층 공정 작업자의 스티렌 노출수준은 노출기준을 초과할 정도로 높은 수준이었다. 그러나 탱크를 천장에 매달고 돌리면서 적층작업을 수행하기 때문에 적절한 국소환기 시스템을 구축하는데 어려움이 있다. 따라서 적절한 방독마스크 착용으로 스티렌 노출 예방이 필요하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제5권1호
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• pp.73-79
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• 2001

정전기력을 이용하는 마이크로가속도계 센서는 단결성 실리콘 SOI(Silicon On Insulator) 웨이퍼의 기판에 절전재료 적층과 등방성 및 이방성 부식공정으로 제작한다. 마이크로가속도 센서 개발에는 3차원 미소구조체의 제작공정에서 가열 및 냉각공정의 온도구배로 야기되는 포핑업과 같은 열변형 해석이 최적 형상설계에 중요한 요건이다. 본 연구에서는 양자역학적 현상인 턴널링전류 원리로 승용차 에어백의 검침부 역할을 하는 마이크로가속도 센서의 제조공정에서 소착현상을 방지하는 부가 비임과 턴널갭의 FIB 절단가공과 백금 적층공정의 열적 거동을 해석한다. 마이크로머시닝 공정에서 온도의존성을 고려하여 연성해석하고 유한요소법의 상용코드인 MARC K6.1로 분석한 결과를 단결정 실리콘 웨이퍼로 가공하는 마이크로가속도 센서의 최적공정 및 형상설계를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권5호
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• pp.415-421
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• 2013

본 논문에서는 한국형 기동헬기 사업을 통해 국산화 된 블레이드 생산 공정 중의 일부 문제점에 대해 검토하고, 개선에 대한 연구를 수행하였다. 개발과 달리 양산은 많은 항공기를 장기간에 걸쳐 군에 납품하기 때문에 신뢰성 있는 공정이 구축되어야 한다. 생산 공정 개선을 위해 로봇과 히트몰드를 개발하여 적층, 경화 공정에 적용하였고, 신규 장비의 성능을 평가하였다. 추가적으로 신규 공정을 통하여 생산된 블레이드를 개발에서 실시한 시험을 수행하여 품질 및 성능을 평가하여 개선된 공정이 양산에 적합함을 입증하였다.