• 제목/요약/키워드: 제조고려설계

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빠른 상승률 갖는 단일 IGBT 스위치 기반 고전압 펄스 파워 모듈레이터 (High-Voltage Pulsed Power Modulator based on single IGBT switch with Fast-Rising Time)

  • 유창어;조찬기;송승호;류홍제
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.46-48
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    • 2019
  • 본 논문은 Discontinuous Conduction Mode(DCM) 플라이백 컨버터로 생성한 고전압 펄스를 스파크 갭으로 펄스 상승 시간을 줄이는 방법에 관하여 다룬다. 이러한 방법으로 생성된 빠른 상승률 특성을 가지는 고전압 펄스 전원장치는 친환경 가스 처리 분야에 사용할 수 있다. 기존 스태킹 구조의 펄스 전원 장치는 많은 수의 스위치들과 에너지 저장 소자가 필요하므로 부피가 커지고 제조 단가가 증가하는 반면, 분 논문에 제안된 전원 장치는 구조를 단순화하여 전체 시스템의 소형화 및 제조 단가를 낮춘 점을 특징으로 한다. 제안된 설계 토폴로지는 플라이백 변압기 2차 측에 다이오드의 사용 유무에 따라 두 개의 변형된 회로로 응용 가능 하다. 변압기 2차측에 다이오드를 사용하면, 음의 성분 없이 깨끗한 고전압 출력 펄스를 만들 수 있지만 사용한 다이오드의 전압 정격을 고려해야 한다. 다이오드를 사용하지 않는다면, 고전압 출력 펄스에 음의 성분이 발생하지만 비용과 부피를 최대한 줄일 수 있다. PSIM 시뮬레이션을 사용하여 제안하는 전원 장치의 23kV, 0.5 ㎲, 10 ns rising time의 출력 펄스 발생 성능을 검증하고, 다이오드 사용에 따른 출력 펄스의 차이점을 비교하였다.

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군용항공기와 결합방지를 위한 개선방안 및 법적 책임관계 연구 (Legal Review of Product Liability of a Defective Aircraft)

  • 조영기;정욱
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.59-158
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    • 2005
  • 현재 공군이 보유하고 있는 군용항공기가 그 설계, 제조, 사용상의 주의사항 경고 누락 등과 같은 제조상의 결함으로 인하여 인적 혹은 물적 피해가 발생한 경우, 그 책임소재를 가려 항공기 제조회사 등 법적 책임이 있는 자에게 최종적 책임을 물어야하고 이러한 점은 당해 제조상의 결함에 추가적인 사고피해로 이어지지 않는 경우에도 마찬가지이다. 또한, 보다 중요한 것은 그와 같은 책임추궁을 하기에 앞서 군용항공기의 부품이나 완성품에 애초부터 하자가 발생하지 않도록 사전에 미리 조치하는 것이다. 그럼에도 불구하고, 현재 실무상 항공기의 제조상 결함에 대한 사전 방지대책이나, 사후의 결함발생에 대한 효과적이고 명확한 대응방안이 체계적으로 제시되지 않고있다. 즉, 현재 군수물자 조달에 관한 일반 실무지침이나 협상의 기준으로 제시되는 계약서 양식 및 관련 법령 및 제도는 군용항공기의 부품적 특성, 구매방식에 따른 협상의 난이 등을 실무적 관점에서 충분히 고려한 것이라고 보기 어렵고 또한, 군용항공기 결함에 대한 책임추궁 법리 연구도 실무장의 요구를 충족시키기에는 다소 부족한 실정이다. 따라서, 군용항공기의 제조상 결함과 관련된 국가의 법적 대응방안을 미리 확보해 놓는 것이 필요한데, 여기서의 법적 대응방안이라는 것은 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 그 하나는 군용항공기의 결함이 발생하지 않도록 판매제조업체 선정시 구매방식상의 특성을 고려하여 보다 안정적인 부품 및 완성품을 공급받을 수 있는 법적제도적 방안을 마련하는 한편, 부품에 하자가 발생할 때를 대비하여 계약시에 그 책임을 물을 수 있는 충분한 법적 장치를 설치하는 것이다. 다른 하나는 그 와 같은 노력에도 불구하고 부득이하게 제품에 하자가 발생한 사후에 있어서 책임있는 자에게 법적 책임을 추궁하기 위한 법논리를 탄탄히 갖추는 일일 것이다. 따라서, 이 글을 통해 앞으로 군용항공기를 사전에 계약함에 있어서 구매방식에 따른 문제점을 짚어본 후 그에 대한 법적제도적 개선방안을 모색하고, 또한 항공기의 결함 및 그로 인한 사고 실제로 발생한 경우 이에 대한 분쟁을 처리함에 있어서의 법적 개선점을 찾아보고자 한다. 이렇게 함으로써 장기 방위전략사업 및 대규모 국책사업 성격을 띠는 군용항공기의 구매 시에 제품의 결함율을 감소시켜 국가방위전력을 향상시킴과 동시에 추후 하자발생으로 인한 막대한 국가 및 국민의 인적 물적 손실을 방지하는데 도움을 줄 수 있다고 본다. 이 글에서는 먼저 군용항공기의 구매방식에 따른 제품결함 발생과 관련한 문제점 및 결함발생 방지를 위한 사전 개선방안을 논하고, 결함이 실제 발생한 경우의 제조회사에 대한 정부 및 피해국민의 정당한 책임추궁 방법을 군용항공기의 특성을 고려하여 논의하도록 하겠다.

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전문가 지식 및 퍼지 이론을 연계한 물류설비 선정 방안에 관한 연구 (An Integrated Methodology of Knowledge-based Rules with Fuzzy Logic for Material Handling Equipment Selection)

  • 조지운
    • 지능정보연구
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    • 제12권1호
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    • pp.57-73
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    • 2006
  • 제조 라인의 설계에 있어서 물류설비의 선정은 매우 중요한 부분이다. 생산라인의 특성을 충분히 고려하여 물류설비를 선정하기 위해서는 다양한 요소들이 고려되어야 하며 그 요소들 가운데는 정량적인 요소(예, 자재 부피, 무게)들 뿐만 아니라 정성적인 요소(예, 유지 보수, 통합성)들도 포함된다. 정량적인 요소는 해당 물류설비의 사양 등을 통해 보다 쉽게 평가가 가능하지만 정성적인 요소는 객관적인 분석이 매우 어려운 부분이다. 실제 사례에서도 물류설비선정 시 정량적인 요소들만 검증되고 정성적인 요소들은 대부분 배제되는 것으로 나타나고 있다. 본 연구에서는 물류설비의 보다 효율적인 평가 및 선정을 위해 정량적인 요소뿐만 아니라 정성적인 요소들을 반영할 수 있는 방안을 제시하고자 한다. 이를 위해 전문가 지식 기반의 룰 (Rule) 및 퍼지 로직을 연계한 통합 방안을 개발하였다. 우선 전문가 지식 기반의 룰을 통해 해당 공정간 적절한 물류설비 유형 및 가능한 대안 유형들을 찾아내고 이들 중 정성적인 요소들까지를 반영하여 최적의 물류설비를 선정하기 위해 퍼지이론이 적용되었다. 본 연구를 통해 퍼지 이론의 제조 물류부분 적용 가능성을 제시하였다.

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고온/저가습 PEMFC운전을 위한 $ZrO_2/NafionM$ 복합막 개발 (Development of $ZrO_2/Nafion^R$M composite membranes for PEMFC operation at high temperature/low humidity)

  • 박기태;정운호;최동웅;천국;이향미;김성현
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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    • pp.399-402
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    • 2006
  • 현재까지 연료전지 전해질 막으로는 Nafion으로 잘 알려져 있는 perfluorosulfonic acid(PFSA)막이 주를 이루고 있다. 이 막들은 $80^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도의 연료전지에서 가장 좋은 성능을 보인다. PFSA 막들은 탄소-불소로 이루어진 사슬의 특성상 산화, 환원의 조건에서도 뛰어난 안정성을 보이며 이온 전도도가 0.1S/cm 이상으로 기존에 알려진 전해질 막들 중 가장 우수한 성능을 나타낸다. 하지만 연료전지의 작동온도가 $100^{\circ}C$ 이상의 높은 온도에서 는 막에 존재하던 수분이 제거되면서 수소이온 전도도가 떨어지며 기계적 물성도 떨어지는 문제점을나타낸다. $100^{\circ}C$ 이상의 온도에서 연료전지를 작동시키면 양쪽의 전극에서 일어나는 촉매반응의 속도가 향상되며, 물의 끓는점 이상에서 작동되므로, 전지 내에서 다양한 상을 고려하지 않고 기화된 물만을 고려하여 설계를 할 수가 있다. 따라서 최근 이러한 고온/저가습 운전을 위 한 전해질 막의 개발을 위해 기존의 Nafion 막에 전도성 무기 입자를 도입하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 전도성 무기 입자로서 $ZrO_2$나노입자를 합성하고, 이를 상용 10 wt.% Nafion 용액에 분산하여 solution casting 방법을 통해 $61{\mu}m$ 두께의 유기-무기 복합막을 제조하였다. 제조한 유기-무기 복합막의 성능 평가를 위하여 함수율, 이온 전도도, 당량무게 및 단위 전지를 이용한 전류-전압 곡선을 측정하여 상용 Nafion 112 막과 비교해 보았다. $ZrO_2$ 입자는 전도성이며 동시에 친수성을 나타내기 때문에 상용 막에 비하여 함수율 및 수소이온 전도도가 우수하게 나타났다. 복합막의 이러한 물성은 $100^{\circ}C$이상의 고온에서 전해질 막 내의 물 관리를 용이하게 한다. 단위 전지 운전 온도 $130^{\circ}C$, 상대습도 37%의 운전 조건에서도 상당히 우수한 전지 성능을 보임에 따라 고온/저가습 조건에서 상용 Nafion 112 막보다 우수한 막 특성을 나타냄을 확인하였다.

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대형 LCD 패널 제조용 복합재 롤러의 회전체 동역학 해석 (Rotordynamic Analyses of a Composite Roller for Large LCD Panel Manufacturing)

  • 박효근;최진호;권진회;이영환;양승운;김동현
    • Composites Research
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    • 제19권6호
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    • pp.8-15
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    • 2006
  • 본 연구에서는 대형 LCD 패널 제조용 복합재 롤러에 대한 3차원 회전체 동역학 해석을 수행하였다. 전산해석은 로터시스템의 회전에 의한 자이로스코픽 영향을 고려한 일반적인 유한요소법에 근거하고 있다. 본 연구에서는 유럽의 범용 상용 유한요소해석 프로그램인 SAMCEF를 활용하였으며 이는 전문적인 로터해석 모듈을 포함하고 있다. 전산해석 기법의 검증을 위해 베어링 지지된 2중 회전축 로터 모델에 대한 해석 및 비교결과를 제시하였다. 설계된 복합재 롤러 모델에 대한 상세 유한요소 모델을 구축하였으며, 중력 효과를 고려한 전산해석을 통하여 실제 운용환경에서의 진동특성을 고찰하였다. 이의 결과로 다른 회전조건에 대한 로터 안정성 선도 및 불평형 응답에 대한 결과들을 제시하였다.

자동차 부품 산업에서의 정밀 기술

  • 김기원
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1-13
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    • 2002
  • 최근 자동차가 편리성과 안전성을 추구함에 따라서 자동차 부품도 과거의 기계식 동작 방법에서 전자 제어 장치가 부착된 전자식 동작 방법으로 발전되어 가고 있는 추세입니다. 또한 연비 향상을 위하여 부품의 소형화가 급속히 추진되고 있습니다. 이러한 전자화, 소형화를 실현시키기 위해 자동차 부품에서의 정밀성이 요구되어 지고 있고, 부품 제조 측면에서는 고속화, 정확성이 요구되고 있는 실정입니다. 당사의 경우 CBS (Conventional Brake System)를 생산하다가 전자 제어 장치가 부착된 ABS (Anti-lock Brake System)의 생산을 시작할 때, 부품의 정밀도를 좌우하는 각 치수의 공차 영역이 전체적으로 CBS 대비 약 1/5 수준밖에 되지 않고, 가공 속도는 약 2 배가 빨라야 하기 때문에 생산 준비 단계에서 많은 시행 착오를 겪어야만 했습니다. 여기서 당사가 ABS를 양산하면서 겪은 경험을 토대로 기술토록 하겠습니다. 가공 기술의 경우 고속, 정밀 가공을 실현시키기 위해서 크게 4 가지 측면을 고려해야만 하며, 그 4가지는 설비, Tool Holder, Tool, Chip 측면입니다. 먼저 설비가 고정도가 되기 위해 고강성을 필요로 하는 것은 물론 가동중에 필연적으로 발생하는 열변형에 대한 대책을 수립하지 않으면 안됩니다. 이러한 열변형은 설비 설계 단계에서 대책을 수립할 수 있는 것도 있지만 주위 온도 변화에 의한 열변형처럼 사용 중에 발생되는 것은 설비 사용자가 장시간에 걸친 Data 를 확보하여 대책을 수립하지 않으면 안됩니다. 또한 Tool Holder의 정도도 일반적으로 사용하는 것보다는 고정도의 것이 요구되어지므로 Tool Holder Maker 에 반드시 요구 정도를 명기하여 주문하여야 합니다. Tool도 고속화를 실현시키기 위해 고정도의 다이아몬드 공구가 필요하였고 이를 국내에서 개발하기 위해 많은 시행 착오를 겪어야만 했습니다. 또한 Chip 배출이 고정도의 필수 고려 항목으로서 당사에서는 경우에 따라 여러 가지의 방법을 사용하고 있습니다. 조립 기술의 경우 스테인레스 박판을 열변형을 최소로 하면서 용접을 하기 위해서 레이저 용접을 도입하였고, 부품을 압입하면서 정확하고 정밀한 치수 셋팅을 위하여 서버 모타를 이용한 압입 방법을 사용하였습니다.

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준측지궤적 알고리즘을 이용한 타입 3 복합재 압력용기의 최적설계 프로그램 개발 (Development of Optimization Code of Type 3 Composite Pressure Vessels Using Semi-geodesic algorithm)

  • 강상국;김명곤;김철웅;김천곤
    • Composites Research
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    • 제21권1호
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • 복합재 고압 용기는 우수한 기계적 강도를 유지하면서 경쟁적인 무게절감을 얻을 수 있는 복합재의 장점으로 인해 최근에 많이 사용되고 있다. 하지만 고압에서 발생하는 복합재의 기밀 문제(permeability)를 보완하기 위해 금속으로 덧대는 Type 3 형태의 구조로 많이 사용된다. 그러나 복잡한 기하학적 형상, 제조공정 변수 등으로 인해 차입 3 형태의 압력용기를 설계하는 데에는 많은 어려움이 뒤따른다. 따라서 본 연구에서는 이러한 변수들을 고려하는 준측지궤적 알고리즘(semi-geodesic algorithm)과 최적화를 위한 유전자 알고리즘을 적용하여 차입 3 복합재 압력용기의 GUI(graphic user interface) 최적설계 프로그램을 개발하였다. 또한 개발된 프로그램을 이용하여 연료 전지 자동차에 적용되는 350/700 바 수소저장용기에 대해 최적 설계를 수행하였다.

사례분석을 통한 이동식 크레인의 안전성에 관한 연구

  • 김병석;양용구
    • 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한안전경영과학회 2012년 추계학술대회
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    • pp.21-30
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    • 2012
  • 이동식 크레인과 관련한 안전사고가 다발하고 있음에도 국내 대부분의 건설현장에서는 아직도 관리감독자와 크레인 운전자의 경험에 의존하여 장비를 선정하고 운용하고 있는 실정이다. 본 연구를 통해 건설현장에서 발생한 이동식 크레인 전도사고사례와 위험성 평가를 실시한 결과 이동식 크레인을 이용한 안전한 자재 양중작업을 위하여 중량물의 무게 형상, 인양장비 제원, 정격하중, 작업반경 등을 고려한 중량물 취급작업계획을 작성 준수하고 이동식 크레인의 제작 설계기준 준수를 위하여 이동식 크레인 제조사에서 제공하는 사용(취급)설명서를 준수하며 위험성 평가 결과가 실제 이동식 크레인을 사용한 양중작업에 적용 가능하도록 지속적인 관리 등이 요구됨을 알 수 있었다.

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TTA와 함께한 ICT표준자문서비스 - 엠투엠테크, IoT 표준으로 국내 승강기 시장 지킨다

  • TTA 표준화본부 표준확산부
    • TTA 저널
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    • 통권168호
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    • pp.100-103
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    • 2016
  • (주)엠투엠테크는 승강기 산업분야에서 IoT 기반 스마트 디바이스를 개발 중인 스타트업 기업이다. 특히, 윈격진단, 포렌식 기능 등 확장된 관제서비스가 가능한 스마트 디바이스 개발에 주력하고 있다. 하나의 디바이스가 다양한 제조사의 승강기에 적용되려면 승강기의 주요 부품, 디바이스, 관제 센터 간의 표준화된 통신 체계가 필요하며, 기존 승강기의 안전을 담보할 수 있는 시스템 유지 관리 체계가 구축되어야 한다. 미래에는 전체 스마트 디바이스로의 연결을 더욱 확대하여 궁극적으로 스마트 빌딩, 도시로의 적용 역시 가능하게 할 단계적 진화 모델의 고려가 필요한 것도 물론이다. (주)엠투엠테크가 TIA의 중소 중견기업을 위만 표준 자문서비스를 신정만 것은 이 때문이었다. (주)엠투엠테크는 TTA 표준 자문전문가들과 함께 국제 표준을 기반으로 한 IoT 프로토콜을 적용해 제품을 업그레이드할 수 있는 시스템 아키텍처를 설계할 수 있었다.

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사용후핵연료 차세대관리기술 실증시설 개발

  • 박성원;이호희;이종렬;이재설;윤지섭;민덕기;노성기;박현수
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.482-487
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    • 1998
  • 누적되는 사용후핵연료의 안전하고 호율적인 관리는 원자력 발전의 지속적인 성장을 위한 중요한 과제중의 하나로 대두되고 있다. 사용 후 핵연료 차세대관리기술 실증시설은 이러한 사용후핵연료의 효율적인 관리·이용과 관련된 후행핵연료주기 기술을 종합적으로 시험 및 실증하기 위한 파일롯 규모의 핫셀 시험시설로서 2000년대 후반 준공을 목표로 현재 개념설계가 수행되고 있다. 본 시설은 국내 원전에서 방생된 PWR 몇 CANDU 원자로 사용후핵연료 집합체를 수납하여 사용후핵연료의 특성검사, 장기 건식저장 및 처분전처리 시험, 파일롯 규모 DUPIC 연료 제조시험을 포함한 사용후핵연료 차세대 관리기술 실증시험, 그리고 중.고준위 제기물의 고정화 시험 등을 수행할 수 있는 기능을 갖도록 하며, 향후 장기적인 연구개발 수요에 대비하여 다양한 중류의 실증시험이 가능하도록 시설의 유연성을 최대한 고려하여 설계될 예정이다.

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