• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.170.2-170.2
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• 2016

전주기술은 전기도금을 이용하여 몰드 위에 도금한 후 도금층만을 분리하여 부품을 만들거나 정밀한 형상의 표면을 복제하려는 금속 성형공정의 하나이다. 최근 고분자소재용 미소금형 제조에 전주기실의 응용이 확대되면서 니켈뿐만 아니라 니켈합금전주에까지 관심이 고조되고 있으며 니켈합금전주는 합금피막의 요구조건에 따라 Co, Fe, Mn, W, P 등 다양한 원소를 합금원소로 선택가능하다는 장점이 있다. 그러나 국내 전주기술은 설파민산 니켈을 중심으로 활발히 진행되어 왔으나, 니켈합금 전주에 대한 연구는 미비한 상태다. 이는 전주 기술이 전류밀도, 도금액 조성, pH, 온도 교반조건 등과 관련된 복합기술로서 최적의 피막 제조를 위해서는 도금액 개발과 함께 적잘한 전주장비 개발이 병행되어야 하는 복잡한 작업이기 때문이다. 본 연구에서는 몰드금형 제작용 전주니켈도금액을 제작하기 위해 고경도, 저응력의 이원계 NiX 도금액을 제조에 대한 내용을 다루었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.55.1-55.1
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• 2011

의료용 고속 에어터빈 핸드피스는 주로 치과에서 치아 절삭 및 치료에 사용하는 도구로써 치의학 분야에서 가장 폭넓게 사용되는 의료장비 중 하나이다. 핸드피스용 소재는 황동 혹은 스테인레스 강이 주로 사용되었으나, 최근 고내식성, 인체친화성이 높은 티타늄을 사용한 가벼운 재질의 핸드피스 제품들이 개발되어 독일 및 일본을 중심으로 출시되고 있다. 티타늄으로 제조되는 부분은 헤드와 바디로써, 본 연구에서는 에어터빈의 케이스에 해당하는 헤드부 제조에 있어서 정밀주조 공정 적용의 타당성을 조사하였다. 티타늄은 특히 용융점이 높고 유동성이 좋지 않을 뿐만 아니라 주형과의 반응성이 높기 때문에 주조 시 제품 내/외 부에 결함발생 빈도가 높다. 이와 같은 주조결함 제어를 위하여 상용 유한요소 프로그램인 ProCASTTM을 사용하여 핸드피스 헤드 제조 시 유동 및 응고해석을 수행하였다. 또한 헤드 부 형상에 따른 주조성을 조사하여 이를 바탕으로 최적 주조방안 도출을 위한 정밀주조 공정해석 연구를 수행하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.331-332
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• 2008

최근 엘리노 현상과 기상이변(태풍 및 폭설)으로 갤로핑 및 전선도약(Sleet jump) 등에 따른 송전선로 상간단락 고장의 우려가 날로 증가하고 있다. 특히 345kV급 간선계통의 상간단락 고장은 순간전압 강화 등 전기품질 저하로 이어질 수 있다. 이에 본 논문에서는 345kV 2도체용 폴리머 상간스페이서를 개발하여 상간단락고장에 대한 근본적인 예방책을 제시하였다. 폴리머용 345kV 절연 설계, 고강도 FRP ROD 설계 및 턴버클을 이용한 미세조정 장치 적용, 코로나 방지를 위한 코로나 링 채용 등을 통하여 최적의 345kV 2도체용 상간스페이서를 고안하였다. 또한 상간스페이서 소재의 성능 평가 및 해석을 위하여 Maxwell 2D Field Simulator를 이용하여 모델링하였으며 갓 형상에 따른 전계분포 해석과 FRP와 고무 계면에서의 전계분포 해석도 수행하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.624-627
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• 2010

최근 자동차 업계서는 차량의 온실가스 배출량을 줄이고 연비를 개선시킬 수 있는 방법 중의 하나로 경량화 소재를 사용하여 차체의 중량을 줄이는 연구가 활발히 진행 중에 있다. 특히 알루미늄 합금의 경우 기존 강재에 비해 비중이 낮아 가볍고 부식에 대한 저항성이 높아 많이 사용되어지고 있는 추세이다. 본 연구에서는 먼저, 저입열 용접공정을 적용하여 용접 변수와 토치의 각도에 따른 인장강도 특성을 비교하여 적정 용접 범위를 산정하였으며, 인장강도와 비드형상의 관계를 다중 회귀 분석을 이용하여 비드 예측 회귀 모델을 제시하였다. 또한 호감도 함수를 적용한 반응표면분석법을 이용하여 자동차 생산 현장에서 겹치기 용접 이음부의 강건한 용접 품질을 가질 수 있는 최적용접 공정 조건을 도출할 수 있는 효과적인 방법을 제안하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.7
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• pp.913-919
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• 2013

Magnesium alloys are known to be hard-forming materials at room temperature owing to their material structure. This study analyzes the optimal temperature conditions of warm-forming and the forming process by using a high-pressure laminating test and FM analysis, respectively. The effect of temperature on the fatigue limit was examined from the collected specimens by analyzing the material properties after the fatigue test. The material formed at a temperature of $230^{\circ}C$ shows occasional defects, but the best forming quality was obtained at $270^{\circ}C$. The optimal temperature for the forming process was found to be $250^{\circ}C$ considering the material quality and thermal efficiency. The overall fatigue life of specimens decreases with an increase in the processing temperature. The fatigue limit of AZ31 formed at $250^{\circ}C$ was approximately 100 MPa after $10^6$ cycles.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.18 no.4
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• pp.301-308
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• 2015

To reduce the weight of a railroad vehicle, a bogie frame skin is considered for manufacture using an RTM process and composite material. Compared to other processes, RTM has merits in that it demands only simple manufacturing facilities and can produce a large and complex structure in a short cycle time. On the other hand, it is important to determine the proper number and locations of gates and vents to prevent void formation inside a structure. In this study, we numerically predicted the flow pattern in a bogie frame skin during the RTM process by distinguishing the permeability of a fiber mat as isotropic or anisotropic. Using the results, we analyzed the RTM process conditions of the bogie frame to predict skin void formation, mold filling time, and optimum location of vents depending on the permeability conditions.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.7
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• pp.270-276
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• 2020

3D printing is an additive manufacturing technology that can produce complex shapes in a single process for a range of materials, such as polymers, ceramics, and metals. Recent 3D printing technology has developed to a level that enables the mass-production through an improvement of the printing speed and the continuous development of applicable materials. In this study, 3D printing technology using a laser was applied to manufacture a heat exchanger for an air compressor in a railway vehicle. First, the optimal design of the heat exchanger was carried out by focusing on weight reduction and compactness as a shape suitable for 3D printing. Based on the design derived, heat exchanger prototypes were made of AlSi10Mg alloy material by applying the SLM technique. Moreover, the manufactured prototypes were attached to an existing air compressor, and the heat exchange performance of the compressed air was tested. The test results of the 3D printed prototypes showed a heat exchange performance of approximately 80% and 85% at low and high-pressure, respectively, compared to the existing heat exchanger. From the 𝓔-NTU method results with an external cooling air condition similar to that of the existing heat exchanger, the calculated heat transfer amount of 3D printed parts showed similar performance compared to the existing heat exchanger. As a result, the 3D printed heat exchanger is lightweight with good performance.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.41 no.4
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• pp.302-309
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• 2017

If a hydrogen explosion occurs in a containment building, its multiplex defense wall may be destroyed and a large amount of radioactive material may be released. The hydrogen occurred interacting with melting fuel rods must be effectively controlled and removed. however, the countermeasures for reducing explosion risk are difficult to carry out, due owing to the various variety of accident scenarios causes and the irregularity of hydrogen distribution and behavior. In this study, We examine the guide structures while considering the ambient flows, in order to improve the efficiency of PAR the widely used Passive Autocatalytic Recombiner(PAR). We simulate the fluid behavior and the hydrogen reduction rate were simulated when a guide is attached to the two-step catalyst PAR. For an upward flow, the consisting of a height of 150mm, a gap of 0mm, and a performs $60^{\circ}$ showed the best. In contrast, for a sideways flow, a consisting of the height of 150mm, a gap of 100mm, and a performs $60^{\circ}$ showed the best in the case of side ward flow. for a downward flow, a consisting of the height of 50mm and a directly attached guide produce the best in the case of down ward flow results.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.8
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• pp.899-904
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• 2014

Thickness profiled blank is designed using optimization techniques for maximizing the bulged heights during the free bulging of Inconel 718. The thickness of the blank was described by the Bezier curve and the locations of the control points were used as the design variables for optimization. The maximization of the bulged heights within the limited strain range served as the objective function and constraints for optimization. The equivalent static loads method for non-linear static response structural optimization (ESLSO) was used and the result of the optimization revealed 22 increased bulged heights. A free bulging test using a blank with an optimized profile was conducted to verify the optimization process. The results were compared with those of numerical analysis in terms of bulged height and deformed shape.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.50-50
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• 2009

본 연구에서는 차체 부품의 경량소재 대체에 따른 Panel Assembly Rear Seat Back 부품 제작에 최신 저입열 미그용접공정을 적용한 TWB(Tailor Welded Blank) 공정기술을 확보하기 위해 최적 용접조건 도출에 관한 연구를 진행하였다. 용접 후 성형이 이뤄지는 제조공정의 특성 상 성형강도에 중점을 둔 실험을 진행하였으며, 이를 위해 각 와이어에 따른 용접부의 기계/금속학적 특성이 평가되었다. 대상 시편은 6천계열 열처리형 합금이며, 두께는 각각 1.6t, 1.4t로 이를 맞대기 용접 후 그 특성을 평가하였다. 용접은 저입열 GMA용접 공법 중 하나인 CMT 용접법(Cold Metal Transfer)을 사용하였으며, 평가 대상 와이어로는 4043, 4047, 5183 및 5356이 사용되었다. 특성평가는 마크로 및 마이크로 조직, 경도, 인장강도, 기공 및 결함, 성형강도 등에 대해 이뤄졌으며, 희석된 와이어의 조성이 용접부 특성에 미치는 영향에 대해서도 검토되었다. 실험 결과, 5천계열 와이어가 성형강도에 비교적 더 강인한 결과를 나타냈으며 성형강도는 용접조건 및 초기 갭에 대한 영향은 받았으나, 비드형상과 강도간의 연관성은 찾을 수 없었다. 이에 따라 TWB 적용을 위한 와이어로는 5356이 가장 우수한 것으로 판명되었다.