• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.1
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• pp.61-66
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• 2013

With the development of layered manufacturing, thermally conductive molds or molds embedding conformal cooling channels can be directly fabricated. Although P21 tool steel is widely used as a mold material because of its dimensional stability, it is not efficient for cooling molds owing to its low thermal conductivity. Hence, the use of functionally graded materials (FGMs) between P21 and Cu may circumvent a tradeoff between the strength and the heat transfer rate. As a preliminary study for the layered manufacturing of thermally conductive molds having FGM structures, one-dimensional P21-Cu FGMs were fabricated by using laser-aided direct metal tooling (DMT), and then, material properties such as the thermal conductivity and specific heat that are related to the heat transfer were measured and analyzed.

• Composites Research
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• v.36 no.1
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• pp.25-31
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• 2023

Composite structures have been designed by stacking the laminae with different stacking angles to meet the required mechanical performance. Although the induced stresses on the composite structures under the external loads usually differ depending on the location, we determined the stacking sequence based on the maximum stress, which leads to low efficiency and generally is not the optimum design. Recently, piecewise integrated composites (PICs) were suggested for solving this inefficiency. PICs assume the perfect bonding between adjacent pieces, but this is ideal and hard to accomplish. Therefore, the overlap at the boundary is essential to prevent separation from each other. In this study, we investigated the effect of the overlap design on the impact failure mode of PIC plates. We fabricated the sample composite plates with different overlap designs using the fast curing carbon prepreg and conducted the impact tests according to ASTM D 7136. We found that PICs had different failure modes according to the overlap design, which lead the changes of absorbed impact energies as well as impact load curves.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.25 no.6
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• pp.477-485
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• 2012

Geometric configurations such as hull shape, wall thickness, stiffener layout, and type of construction materials are the key factors influencing the structural performance of pressure hulls. Traditional theoretical approach provides quick and acceptable solutions for the design of pressure hulls within specific geometric configuration and material. In this paper, alternative approaches that can be used to obtain optimal geometric shape, wall thickness, construction material configuration and stiffener layout of a pressure hull are presented. CAE(Computer Aided Engineering) based design optimization tools are utilized in order to obtain the required structural responses and optimal design parameters. Optimal elliptical meridional profile is determined for a cylindrical pressure hull design using metamodel-based optimization technique implemented in a fully-integrated parametric modeler-CAE platform in ANSYS. While the optimal composite laminate layup and the design of ring stiffener for a thin-walled pressure hull are obtained using gradient-based optimization method in OptiStruct. It is noted that the proposed alternative approaches are potentially effective for pressure hull design.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07b
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• pp.873-875
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• 2002

본 논문에서는 Magnetic Yoke를 이용, 자기저항을 최소화하여 관내의 자기장을 증가시키고, 또한 펌핑 압력을 증가시킨 Linear Pump를 설계하고 제작하였다. Magnetic Fluid Linear Pump는 직경 12mm인 관에 적용할 수 있도록 설계하였으며 Magnetic Yoke는 두께 0.5mm 규소강판을 적층하여 사용하였으며, Coil은 1000 Tum으로 하여 기자력을 발생시켰다. Pump의 동작 특성을 분석하기 위하여 제작된 Magnetic fluid Lineal Puup의 내부 자기장을 측정하였으며, 인가된 자기장에 의하여 형성되는 Magnetic Fiuld의 형상을 측정하였다.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.509-510
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• 2011

본 연구는 애니메트로닉스 스킨 원형을 제작하는 기존의 프로세스에 Additive Manufacturing기법을 적용한 디지털 제조시스템 프로세스를 개념을 정립하여 이를 적용하여 보았다. 이는 형상의 모델링 데이터를 슬라이스화하여 여러개의 층으로 나누고 이를 가공하고 적층하여 조립하는 공정기법으로 적용사례로는 거대 공룡의 스킨 원형을 제작하여 프로세스의 결과를 검토해 보았다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.5
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• pp.1601-1610
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• 1991

본 연구에서는 3차원 스트레칭 문제의 2차원화가 가능한 주요 단면에 대해서 박막요소와 적층 셸(degenerated shell) 요소를 혼합하여 사용하는 선택적 M/S 방법을 이용하여 2차원 문제로 해석하였다. M/S변환 조건으로는 변형형상의 기하학적 조건 을 고려하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2002.11a
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• pp.260-262
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• 2002

제품의 소재를 미리 테입 형태로 만들어 단면의 경계면을 따라 레이저로 절단하여 적층하는 방식은 제품의 표면에 계단 모양의 무늬가 생기므로 정밀한 제품을 제작하는데 어려움이 있었다. 이를 극복하기 위하여 단면의 경계선을 절단할 때 수직으로 절단하는 것이 아니라 경사면을 따라 절단하여 전체적인 제품의 옆면이 부드럽게 연결되는 경사절단형 임의형상가공시스템을 개발하였다. 이를 위하여 레이저 5축 경사절단기를 개발하였는데, x축과 y축은 상용화되어 있는 x-y table을 이용하였고 z축은 한 개의 z축 이송대를 이용하였다. 롤과 피치를 위하여는 서보모터 두 개를 이용하여 작업대가 회전할 수 있도록 하였다. 이와 같은 레이저 5축 경사절단기를 개발함으로써 시편의 어느 위치에서든 어느 각도로도 절단이 가능하게 할 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.28 no.9
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• pp.1337-1343
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• 2004

Shape optimization was performed to obtain a precise shape of cutouts including the internal shape of cutouts in a laminated composite plate by three dimensional modeling using solid element. Volume control of the growth-strain method was implemented and the distributed parameter chosen as Tsai-Hill fracture index for shape optimization. It makes Tsai-Hill failure index at each element uniform in laminated composites under the predetermined volume a designer requires. Shapes optimized by Tsai-Hill failure index were compared with those of the initial shapes for the various load conditions and cutouts. The following conclusions were obtained in this study; (1) It was found that growth-strain method was applied efficiently to shape optimization of three dimensional cutouts in a laminate composite, (2) The optimal shapes of the various load conditions and cutouts were obtained, (3) The maximum Tsai-Hill failure indices of the optimal shapes were remarkably reduced comparing with those of the initial shapes.

• Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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• 2003.10a
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• pp.277-282
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• 2003

The growth-strain method was applied to cutout optimization in laminated composite plates. Since the growth-strain method optimizes a shape by generating the bulk strain to make the distributed parameter uniform, the distributed parameter was chosen as Tsai-Hill value. In this study, of particular interest is to see whether the growth-strain method developed for shape optimization in isotropic media would work for laminated composite Plates. In volume control of the growth-strain method, it makes Tsai-Hill value at each element uniform in laminated composite plates under the predetermined volume. The shapes optimized by Tsai-Hill fracture index were compared with those of the initial shapes for the various load conditions and predetermined volumes of laminated composite plates. As a result, it was verified that volume control of the growth-strain method worked very well for cutout optimization in laminated composite plates.

• CDE review
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• v.2 no.2
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• pp.12-16
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• 1996

Rapid Prototyping(RP)이란 짧은 시간 내에 CAD 그래픽 데이터로부터 3차원 형상의 시제품을 만들어 내는 기술을 일컬으며, 1986년 3D Systems라는 회사에 의하여 상용화된 SLA(Stereolithography Apparatus)방식을 선두로 하여 지난 10년간 급속히 발전을 해왔다. 원하는 형상의 부품을 만들 때 기존의 machining은 원자재에서 재료를 깎아내면서 만드는 반면에, RP는 재료를 한 층씩 차례로 쌓아서 부품을 만드는 가산적인 공정 특징을 가지고 있다. 액체, 고체, 심지어 기체 상태의 재료까지 다양한 재료를 사용하고 있으며 또한 여러가지 적층방법으로 부품을 제작하고 있다. 성공적인 RP기술의 창출에는 RP기계제작에 직접 관계되는 기술뿐만 아니라, 재료 기술, RP제작에 적합한 CAD데이터 생성기술, 후처리 및 가공기술 등이 모두 관건이 된다. 여기서는 RP기술의 주요 파트 제작방법과 RP에 쓰이는 재료, RP의 용도 및 그 한계성 등에 대하여 생각하여 보았다. RP기술은 3차원 CAD 모델이 없으면 실현이 불가능하다. 3차원(3D)화는 제품을 설계하고 만드는 대부분의 회사가 경쟁력을 갖기 위하여 싫든 좋든 이루어야 하는 목표 중의 하나라고 할 수 있는데, RP기술 도입은 이러한 3차원화를 단축시키는 촉매제의 역할을 할 수 있다고 생각한다. RP기술이 부분적으로 정확도의 문제와 제작 가능한 재료의 종류 및 성능에 제한이 있지만, 현재로서도 여러 응용분야에 성공적으로 이용되고 있으며 향후에는 더욱 그 응용 범위를 넓혀갈 것으로 전망된다.