• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.10 no.4
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• pp.50-58
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• 2016

In our preceding study, we reported that the use of light, composite-material wings in long-endurance Solar-Powered UAVs is a critical factor. Ribs are critical components of wings, which prevent buckling and torsion of the wing skin. This study was undertaken to design and manufacture optimal composite ribs. The ribs were manufactured by applying laminated-layer patterns and shapes, considering the anisotropic properties of the composite material. Through the finite element analysis using the MSC Patran/Nastran, the maximum load and the displacement shape were identified. Based on the study results measured by structural tests, we present an optimal design of ribs.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.28 no.1
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• pp.41-44
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• 2008

레오다이캐스팅 공정은 용탕상태의 원소재로부터 최종형상에 가장 가까운 정형제품(near-net shape)을 원하는 기계적 성질과 동시에 경제적으로 생산할 수 있는 제조방법으로 개발되어 왔다. 본 논문에서는 전자교반 시스템을 이용하여 결정립이 제어된 반용융 상태의 소재를 수직형 다이캐스팅기를 사용하여 리어파트(rear parts) 자동차 부품을 성형실험 하였다. 성형된 시제품들은 성형조건에 따른 조직 및 인장강도를 관찰하였으며, 시효경화 시간에 따른 T6 최적 열처리 조건을 조사하였다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.11 no.3
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• pp.7-12
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• 2007

Friction welding is a welding method to use frictional heat of a couple of materials. In this paper object is that design the welding part shape with the flow gallery part which there is no effect in flow. Decided the welding part design parameter and doing the friction welding analysis used the rigid-plastic FEM program DEFORM-2D. To do friction welding analysis must input necessary flow stress data, friction coefficient by temperature change, upset pressure and Revolution per minute etc. According to analysis result, it decided the optimal shape of welding part with no effect in flow.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2007.07a
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• pp.243-244
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• 2007

본 연구에서는 성형용 코어 가공에서 초경합금(WC, Co 0.5%)의 초정밀 가공특성을 파악하기 위하여 다이아몬드 휠의 메시, 주축 회전속도, 터빈 회전속도, 이송속도 및 연삭깊이에 따른 표면거칠기를 측정하여 최적연삭조건을 규명하였다. 규명된 최적연삭가공조건을 활용하여 페러렐 연삭법으로 초정밀 연삭가공을 수행하였다. 연삭가공은 초정밀가공기(ASP01, Nachi-Fujikoshi Co., Japan)를 사용하였다. 최종 정삭가공을 수행한 비구면 성형용 코어의 형상측정결과 형상정도(PV; ${\varphi}$ 3.0mm) 0.15${\mu}m$(비구면), 0.10${\mu}m$(평면)으로 3M급 이상의 고화질 카메라폰에 채용되고 있는 비구면 Glass렌즈 양산용 성형용 코어 규격에 만족한 결과로서 본 연구에 수행된 초정밀 가공조건 및 측정방법이 매우 유효함을 알 수 있었다. 형상정도(PV) 및 표면조도(Ra) 측정은 초정밀 자유곡면 측정기(UA3P, Panasonic Co., Japan)와 3차원 표면조도 측정기(NewView5000, Zygo Co., USA)를 각각 사용하였다. 초정밀 가공된 성형용 코어면에 이온증착법을 활용하여 DLC 코팅을 수행하였다. 코팅 전후의 성형용코어를 활용하여 Glass소재(K-BK7, Sumita Co., Japan)를 최적의 성형조건(성형온도, 압력, 냉각속도)으로 성형하였다. DLC 코팅과 성형은 DLC 코팅기(NC400, Nanotech Co., Japan)와 Glass렌즈 성형기(Nano Press-S, Sumitomo Co., Japan)을 각각 사용하였다. Fig. 1은 초정밀 연삭가공, DLC 코팅막 구조, 코팅된 성형용 코어, 그리고, 성형된 비구면Glass렌즈를 각각 나타낸다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2006.07a
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• pp.197-198
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• 2006

본 연구에서 개발하는 성형렌즈는 그림1과 같이 한쪽 면이 비구면인 평볼록 형상이다. Glass렌즈의 고온압축성형을 위해서는 초정밀 가공기술로 제작된 성형Mold가 필요하며, Mold재질에 따른 성형기술의 확립이 필수적이다. 또한, 성형Mold의 표면과 융착반응이 없는 Glass소재가 요구된다. 본 실험을 위한 성형Mold는 코발트(Co) 함량 0.5 %의 초경합금(WC; 일본, Everloy社, 002K)을 초정밀 연삭가공하여 제작하였다. Glass소재는 전이점(Transformation Point; Tg) $572\;^{\circ}C$,항복점(Yielding Point; At) $630\;^{\circ}C$의 열적 특성을 갖는 K-BK7(일본, Sumita社)을 사용하였으며, d선에서 굴절률 및 아베수는 각각 1.51633, 64.1이다. 비구면 Glass렌즈 성형은 GMP(Glass Molding Press; 일본, Sumitomo社, Nano Press-S)장비를 사용하여 성형온도 $625\;^{\circ}C$, 서냉온도 $550\;^{\circ}C$로 고정하고 성형압력를 200-800 N 범위에서 변화시켰다. 표 1에 성형변수로 사용한 서냉속도와 서냉전환온도 조건을 나타낸다. 표1과 같이 각 서냉조건별로5장의 렌즈를 성형 후 특성값이 평균치에 가까운 3장을 선별하여 그 특성을 비교하였다. 각 조건에 따른 성형렌즈의 형상정도(일본, Panasonic社, UA3P, 자유곡면형상측정기), 두께(일본, Mitutoyo社, MDC-25M, 마이크로메터), 굴절률(일본, Shimatus社, KPR-200, 정밀굴절률측정기) 및 MTF[해상도](독일, Trioptics社, Image Master HR, MTF-Field)를 측정하여 각각의 광학적 특성을 비교 평가하였다. 비구면 Glass렌즈 성형장비와 형상측정기를 그림 2, 3에 각각 나타낸다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.25 no.4
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• pp.35-40
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• 2018

Simple and useful synthetic process to control the morphology of block copolymers (BCPs) is required for implementation in various device applications. However, the conventional method to use colloidal templates is not enough to realize the production of pure and massive core-shell nanoparticles due to the cost-intensive complex process. Here, we introduce a novel and facile synthesis method to realize the formation of core-shell $SiO_x$ nanoparticle power by employing an immersion annealing of a sphere-forming poly(styrene-b-dimethylsiloxane) (PS-b-PDMS) BCP. We successfully obtained a PS-encapsulated $SiO_x$ nanoparticle with a diameter of ~20 nm. In addition, we analyzed how the mixing ratio of heptane/ethanol affects the BCP morphology of self-assembled PS-b-PDMS nanoparticles, showing a worm-like structure under the optimum immersion conditions. This useful approach is expected to be extendable to other solvent-based BCP synthesis, providing a new guideline for unique BCP production.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.3
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• pp.320-326
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• 2017

Multistage deep-drawing technology is used widely in the production of mobile phone battery cases to improve productivity and economy. To ensure adequate capacity and rigidity, such cases are fabricated as a rectangular cup with a high slender ratio. The multistage deep-drawing of a rectangular cup entails a high slender ratio, and the heights of the product sides may be non-uniform because of the complicated deformation mechanisms. This causes problems in product assembly that affects the surface quality of the case. This study examined a blank shape that minimizes the height variations of the product to resolve the aforementioned problems. Optimization design and analysis were performed to identify the shape that yields the least variation. The long and short sides of an oval blank were set as the design variables. The objective function was set to yield the lowest height difference, and the thickness reduction rate of the product was set to the target range. In addition, the height of the final shape was set as a constraint. The height difference was minimized successfully using the optimized design. The design process of the initial blank for all rectangular shapes can be automated in the future.

• Annual Conference of KIPS
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• 2019.10a
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• pp.746-749
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• 2019

자유 단조는 고온에 가열한 강괴에 높은 압력을 가하여 원하는 형상의 제품을 만드는 공정으로 에너지 소모가 매우 크다. 여러 개의 강괴를 가열로에 장입하여 고온에 가열한 후 소재를 하나씩 꺼내어 프레스 공정을 수행한다. 가열로에 함께 장입되는 소재들의 조합에 따라 가열 시 소요 시간 및 에너지 사용량이 달라진다. 소재 조합에 따른 가열 비용 예측을 통해 최적의 소재 조합을 결정하여 에너지 효율을 높일 수 있다. 비용 예측 모형을 학습하기 위해서는 가열 소요 시간 및 에너지 사용량 데이터가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 가열로의 온도 및 가스 사용량 데이터를 이용하여 가열로의 가동 상태 변경 지점을 감지하는 방안을 제안한다. 가열로의 온도 및 가스 사용량은 IoT 인프라를 기반으로 손 쉽게 획득할 수 있다. 가열로의 상태 별로 온도 및 가스 사용량에 나타나는 패턴을 이용하여 상태 변경 지점을 감지한다. 이를 통해 가열 공정 데이터를 획득할 수 있을 뿐만 아니라 가열로의 상태를 실시간에 모니터링이 가능함으로써 불필요하게 가열하는 것을 예방하여 에너지 효율을 높일 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.10a
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• pp.141-141
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• 2009

EHD(electrohydrodynamic) 증착법을 적용하여 코팅층 표면복합구조제어를 연구하였다. 이 방법을 이용하여 표면구조 제어를 통한 친/소수 코팅층 개발의 제반 조건들을 탐색한다. 화학적으로 안정한 코팅층을 형성할 수 있는 전구체 물질을 용매에 혼합하고, 전구체 물질의 농도를 조절하여 다양한 점도의 용액을 합성하고, 전기장을 적절한 범위에서 변화시키면서 용액의 점도와 전기장의 변화에 따른 코팅층의 표면형상을 체계적으로 조사하고, 주요 공정 변수인 용액 전구체농도와 전기장에 따른 표면형상 변화에 대한 공정 MAP을 조사하여 초친수/초발수 특성을 나타내는 최적 표면구조를 예측한다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.32 no.6
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• pp.251-261
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• 2022

This paper describes the finite element analysis and die design change of spring retainer forging process to reduce the cold forging load and plastic forming stress concentration. Plastic deformation analysis was carried out in order to understand the forming process of workpieces and elastic stress analysis of the die set was performed in order to get basic data for the die fatigue life estimation. Cold forging die design was set up to each process with different four types analysis progressing, the upper and lower dies shapes with combination of fillets and chamfers shapes of cold forging dies. This study suggested optimal cold forging die geometry to reduce cold forging load. The design parameters of fillets and chamfers are selected geometry were selected to apply optimization with the DoE (design of experiment) and Taguchi method. DoE and Taguchi method was performed to optimize the workpiece preform shape for spring retainer forging process, it was possible to expect an increase in cold forging die life due to the 20 percentage forging load reduction.