• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
• /
• pp.29-29
• /
• 2009

On this research, laser welding technology for manufacturing automobile body is studied. Laser welding technology is one of the important technologies used in the manufacturing of lighter, safer automotive bodies at a high level of productivity; the leading automotive manufacturers have replaced spot welding with laser welding in the process of car body assembly. Korean auto manufacturers are developing and applying the laser welding technology using a high output power Nd:YAG laser and a 6-axes industrial robot. On the other hand, the robot-based remote laser welding system was equipped with a long focal laser scanner system in robotic end effect. Laser system, robot system, and scanner system are used for realizing the high speed laser welding system. The remote laser welding system and industrial robotic system are used to consist of robot-based remote laser welding system. The robot-based remote laser welding system is flexible and able to improve laser welding speed compared with traditional welding as spot welding and laser welding. The robot-based remote laser systems used in this study were Trumpf's 4kW Nd:YAG laser (HL4006D) and IPG's 1.6kW Fiber laser (YLR-1600), while the robot systems were of ABB's IRB6400R (payload:120kg) and Hyundai Heavy Industry's HX130-02 (payload:130kg). In addition, a study of quality evaluation and monitoring technology for the remote laser welding was conducted. The welding joints of steel plate and steel plate coated with zinc were butt and lapped joints. The quality testing of the laser welding was conducted by observing the shape of the beads on the plate and the cross-section of the welded parts, analyzing the results of mechanical tension test, and monitoring the plasma intensity and temperature by using UV and IR detectors. Over the past years, Trumf's 4kW Nd:YAG laser and ABB's IRB6400R robot system was used. Nowadays, the new laser source, robot and laser scanner system are used to increase the processing speed and to improve the efficiency of processes. This paper proposes the robot-based remote laser welding system as a means of resolving the limited welding speed and accuracy of conventional laser welding systems.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권12호
• /
• pp.688-701
• /
• 2020

본 연구는 자동차 산업의 기술협력 네트워크의 특성과 변화 요인들에 대해 분석한다. 전 세계 주요 자동차 기업들이 2000년부터 2017년까지 출원한 112,009건의 자율주행 관련 특허를 사회연결망 분석(SNA: Social Network Analysis, 이하 SNA)을 활용하여 기술협력 네트워크의 구조를 분석한다. 네트워크 분석지표 중 구조적 특성 분석을 통해 밀도 등의 네트워크 특성을 분석한다. 연결 정도 중심성, 매개 중심성 및 관계 중심성 등의 지위적 특성 지표 분석을 통해서는 기술협력 네트워크의 구조적 특성을 확인한다. 분석 결과는 토요타, 현대자동차 등 완성차 기업들과 부품 공급 업체인 보쉬, 콘티넨탈 등이 자율주행과 관련한 기술 개발 실적이 높은 것으로 확인되었다. 네트워크의 구조적 특성 분석 결과 자율주행 기술 개발의 협력 네트워크에 참여한 기업들의 수가 증가하고 다양해졌으며 지위적 특성 지표들은 모두 감소하는 결과를 보였다. 이는 기업 간의 수평적이며 보완적인 기술협력 형태가 증가하는 현상으로 해석할 수 있다. 그리고 자동차 자율주행 기술 분야의 참여자가 많아지고 네트워크가 더 복잡해짐을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.36-42
• /
• 2021

최근 4차 산업혁명으로 인해 제조업계에서는 제조업의 인공지능을 접목시켜 효율성을 극대화하는 스마트 팩토리 붐이 일어나고 있다. 특히 자동차 부품 제조 및 생산에 널리 적용되어 불량을 낮추는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 머신러닝을 통한 불량예측을 시트 폼 발포공정에 접목시켜 발포공정의 효율성을 극대화하는 연구를 진행하였다. 자동차 시트폼 에서 주로 사용되는 폴리우레탄 폼(polyurethane foam)은 폴리올(polyol, 이하 POL)과 이소시아네이트(isocyanate, 이하 ISO)를 혼합 및 발포하는 공정으로 제조되며, 각 원료의 혼합비율과 온도의 변화에 따라 제품의 특성이 변화한다. 이에 본 연구에서는 발포공정에서 수집되는 인자별 데이터값을 머신러닝에 적용하여 불량을 예측하고자 한다. 머신러닝에 사용되는 알고리즘으로는 의사결정트리, kNN, 앙상블 알고리즘을 사용하였으며 학습은 5,147개의 데이터를 사용하였으며, 학습된 결과를 1,000개의 검증용 데이터에 적용한 결과, 세 알고리즘 중 앙상블 알고리즘에서 최대 98.5 %의 정확도를 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통해 발포공정에서 실시간으로 수집되는 데이터를 통해 현재 생산되는 부품의 불량 여부를 확인할 수 있으며, 나아가 각 인자를 조절하여 불량률을 개선할 수 있음을 짐작할 수 있다고 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권12호
• /
• pp.8940-8947
• /
• 2015

자동차 조립산업에서는 다양한 제품의 요구사항에 신속히 대응하기 위해 혼합형 모델 조립생산 방식이 널리 활용되어 왔다. 그러나 이 모델은 부품의 혼돈을 유발할 수 있는데, 혼합형 모델 조립라인에서 부품이 물리적으로 뒤바뀔 때 발생하는 조립오류의 원인이 될 수 있다. 최근 RFID와 ZigBee 무선센서네트워크와 같은 새로운 기술을 조립공정에 적용함으로써 이와 같은 생산 시스템에서 IT 인프라를 통한 실시간 정보를 활용할 수 있게 되었다. 본 논문은 혼합형 모델 조립라인에서 조립공정을 위한 RFID와 ZigBee 무선센서네트워크 활용을 제안한다. 먼저, 조립공정에서 정확한 부품을 선택하기 위해, 조립라인 상의 각 칵핏모듈에 RFID 태그를 부착하고, 이러한 태그를 RFID 리더기를 사용하여 스캔한 뒤 차량의 정보를 인식하고, 칵핏모듈의 각 부품은 바코드를 부착하여 바코드 리더기를 사용하여 스캔하여, 해당 부품이 조립될 차량의 칵핏모듈의 정확한 부품임을 확인한다. 다음으로 본 논문은 자동차 회사로부터의 다양한 주문과 신차 모델에 따른 조립라인에서의 공정의 변화와 재구성에 따라 발생하는 RFID 장치들과 IT서버 시스템 사이의 유선통신용 케이블 포설과 불편함을 제거함으로써 조립오류와 비용을 줄일 수 있는 가변구조 혼합형 모델 칵핏모듈 조립생산방식을 위해 ZigBee 무선센서네트워크 기반의 응용을 제안한다. 마지막으로 제안한 방식을 적용한 수년간의 운영 결과를 제시한다.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
• /
• 한국분말야금학회 2001년도 추계학술강연 및 발표대회
• /
• pp.7-7
• /
• 2001

The increasing interest in light weight materials coupled to the need for cost -effective processing have combined to create a significant opportunity for aluminum P/M. particularly in the automotive industry in order to reduce fuel emissions and improve fuel economy at affordable prices. Additional potential markets for Al PIM parts include hand tools. Where moving parts against gravity represents a challenge; and office machinery, where reciprocating forces are important. Aluminum PIM adds light weight, high compressibility. low sintering temperatures. easy machinability and good corrosion resistance to all advantages of conventional iron bm;ed P/rv1. Current commercial alloys are pre-mixed of either the AI-Si-Mg or AL-Cu-Mg-Si type and contain 1.5% ethylene bis-stearamide as an internal lubricant. The powder is compacted in closed dies at pressure of 200-500Mpa and sintered in nitrogen at temperatures between $580~630^{\circ}C$ in continuous muffle furnace. For some applications no further processing is required. although most applications require one or more secondary operations such as sizing and finishing. These sccondary operations improve the dimension. properties or appearance of the finished part. Aluminum is often considered difficult to sinter because of the presence of a stable surface oxide film. Removal of the oxide in iron and copper based is usually achieved through the use of reducing atmospheres. such as hydrogen or dissociated ammonia. In aluminum. this occurs in the solid st,lte through the partial reduction of the aluminum by magncsium to form spinel. This exposcs the underlying metal and facilitates sintering. It has recently been shown that < 0.2% Mg is all that is required. It is noteworthy that most aluminum pre-mixes contain at least 0.5% Mg. The sintering of aluminum alloys can be further enhanced by selective microalloying. Just 100ppm pf tin chnnges the liquid phase sintering kinetics of the 2xxx alloys to produce a tensile strength of 375Mpa. an increilse of nearly 20% over the unmodified alloy. The ductility is unnffected. A similar but different effect occurs by the addition of 100 ppm of Pb to 7xxx alloys. The lend changes the wetting characteristics of the sintering liquid which serves to increase the tensile strength to 440 Mpa. a 40% increase over unmodified aIloys. Current research is predominantly aimed at the development of metal matrix composites. which have a high specific modulus. good wear resistance and a tailorable coefficient of thermal expnnsion. By controlling particle clustering and by engineering the ceramic/matrix interface in order to enhance sintering. very attractive properties can be achicved in the ns-sintered state. I\t an ils-sintered density ilpproaching 99%. these new experimental alloys hnve a modulus of 130 Gpa and an ultimate tensile strength of 212 Mpa in the T4 temper. In contest. unreinforcecl aluminum has a modulus of just 70 Gpa.

• 대한공업교육학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.192-217
• /
• 2008

차량기술사들은 자동차산업의 현장에서 신제품기획, 마케팅, 연구개발, 제조 및 관리 등의 전문적인 업무를 수행한다. 이들의 전문 기술역량은 기업과 조직의 경쟁력을 증진시키는 원동력이다. 이 연구는 차량기술사들의 전문적 업무역량 특성과 중요도를 규명하여 자동차 기술 분야의 자격검정과 공학교육을 효율적으로 연계할 수 있는 기초자료를 제공하는 데 목적이 있다. 세부 연구문제는 첫째, 전문가(차량기술사, 자동차 관련 전공 대학교수, 자동차 전문가)들은 추론된 차량기술사의 전문적 업무역량별 중요도를 어떻게 인식하고 있는가? 둘째, 차량기술사의 업무역량에 관한 중요도 인식에 있어서 응답자의 소속집단(차량기술사, 자동차공학 전공 대학교수, 자동차 전문가)간에 차이가 있는가? 이다. 연구자들은 현직에 근무하고 있는 차량기술사 등 자동차 신제품 개발관련 전문가 협의 및 개인면담을 통해 차량기술사의 전문적 업무역량을 추출한 다음, 차량기술사 108명, 자동차 및 기계공학전공 대학교수 49명, 기업체의 자동차 전문가 55명을 대상으로 설문지를 배포하여 총 152명(72%)으로부터 설문지를 회수하여 분석하였다. 차량기술사의 전문적 업무역량에 대한 설문지는 영역 및 항목별로 빈도 및 변량분석을 실시하였다. 연구결과는 제동장치설계, 프로젝트진행리더십, 미래예측과 변화관리, 디젤엔진설계, 환경대책, 제품기획과 안전에 대한 기술이 가장 중요한 것으로 나타났고, 인사총무와 재무회계, 노무관리 등에 대해서는 중요도를 낮게 인식하고 있었다. 또한 업무영역평균의 집단별 중요도는 섀시설계영역, 엔진 변속기설계영역, 제품기획 마케팅영역, 자재 물류 품질관리영역, 디자인 차체 의장설계영역, 판매 정비 및 경영지원영역, 소재 및 엔진제조영역, 프레스 및 조립공장 제조 영역 순으로 나타냈다. 자동차개발업무관련 차량기술사의 전문적 업무역량중 고객편익과 안전관련 신기술 응용력, 경쟁력 있는 신제품개발 능력의 중요도가 높았다. 응답집단별로는 교수집단이 타집단 보다 모든 항목에서 중요도 평가 평균값이 높았고, 다음은 차량기술사, 차량전문가 순으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제39권2호
• /
• pp.183-190
• /
• 2015

무동력펌프의 일종인 이젝터는 압력을 갖는 유체를 노즐에서 분사하여 주위의 유체를 흡입 후 혼합유체를 외부 동력 없이 송출하는 장치이다. 구조가 간단하고 고장이 적어 여러 산업분야에서 이용되고 있으며, 자동차 산업에서는 연료주입용으로도 이용되고 있다. 대부분 이젝터는 가스상을 사용하기 때문에, 가스상 이젝터는 오래전부터 연구되어 왔다. 액체상 이젝터는 그 용도에 비해 아직 연구가 활발하지 못하다. 가스상 이젝터와 달리, 액체상 이젝터는 노즐목에서 부분적인 압력강하에의한 공동현상이 발생되고 이러한 공동현상은 부품파손을 유발하며, 소음을 발생시키는 원인이 되고 있다. 본 연구는 액체-액체상 이젝터의 최대 유량비와 공동현상 발생영역 비교를 위해 5가지 인자를 변경하여 2차원 축대칭 전산해석을 진행하였다. 액체 이젝터의 공동현상에서는 특히 노즐각도가 중요한 역할을 하였으며, 유량비 성능 특성은 혼합챔버각도 $35^{\circ}$가 가장 유리한 것으로 판단된다. 이를 통해 공동 현상을 최소화시키면서 성능 최적화를 달성할 수 있는 조합을 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 통상정보연구
• /
• 제18권3호
• /
• pp.47-72
• /
• 2016

그 동안 우리나라 정부의 통상분야에 대한 관심은 한 해 동안 교역활동의 흐름을 통해 최종적으로 산출된 숫자의 적(赤)과 흑(黑)이 의미하는 부호(+, -)에만 관심을 가졌다. 이제는 교역활동의 결과를 대리하는 그 숫자가 의미하는 숨어있는 공간정보에 주목할 때이다. 본 연구는 한미 양국이 제공하는 교역액 데이터의 공간정보를 활용하였다. 2003년부터 2015년까지 12년간의 교역데이터의 분석결과 분해가 가능한 공간정보를 교역물품 발생지, 경유지 그리고 최종목적지로 구분하였으며, 연구결과는 첫째, 일반적으로 대미 수출을 뜻하는 한국발 미국향 화물에 대한 공간정보의 특성을 2003년과 비교했을 때 2015년에는 발생지 측면에서 탈수도권화 현상이 나타났다. 국내 경유지 측면에서는 해상 및 항공화물의 비중이 각각 약76%, 23%로 분석되었다. 미국 경유지의 경우 미서부 항만의 경유비율이 줄어들고 있었으며, 상대적으로 미남부 항만의 경유는 증가하고 있었다. 화물의 최종목적지는 캘리포니아 주로의 수출비중이 가장 높았으나, 텍사스와 조지아 주의 화물성장세가 증대되고 있음을 확인하였다. 둘째, 일반적으로 대미 수입을 뜻하는 미국발 한국향 화물의 공간정보특성을 살펴보면 발생지 측면에서는 캘리포니아와 텍사스 주의 비중이 절대적으로 높은 편이다. 미국 내 경유지인 항만과 공항의 경유비율은 약60%, 40%의 비율로 항공화물의 비중이 높은 것으로 분석되었다. 국내의 경유지 중 공항은 인천공항이 절대적이었으며, 항만의 경우는 부산항의 점유율은 68.2%를 기록하여 12년 전과 큰 변화는 없어 영향력이 지속되고 있음을 알 수 있었다. 반면 평택당진항과 인천항과 같이 수도권에 인접한 항만의 성장세가 확인되었다. 본 연구는 12년간 한국과 미국의 교역액 데이터의 공간정보를 분해하여 양국의 교역구조를 발생지, 경유지, 목적지로 구조화하는데 목적이 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권10호
• /
• pp.725-732
• /
• 2017

경량화는 현재 자동차 산업에 있어 가장 중요하게 여겨지는 화두 중 하나이다. 내연기관은 물론 미래형 자동차, 친환경 자동차 개발을 위해 경량화는 자동차 산업에 있어서 결코 빠질 수 없는 소재이다. 친환경 자동차를 개발하는데 있어 연비향상과 주행성능향상은 경량화가 핵심이기 때문이다. 본 연구팀에서도 포뮬러 형태의 자작자동차를 제작하면서 경량화와 최적설계를 통한 주행 성능 향상에 주안점을 두고 연구를 시작하였다. 본 연구는 전년도 제작 차량을 바탕으로 다음의 네 가지 항목으로 나누어 진행하였다. 첫 번째, 엔진의 교체를 통한 엔진룸의 구조설계 및 경량화. 두 번째, 프레임의 최적설계를 통한 부재의 단순화 및 경량화 연구. 세 번째, 프레임의 최적설계에 따른 서스펜션의 구조설계 및 해석. 마지막으로, 업라이트와 허브의 설계 및 경량 부품 사용을 통한 경량화 등이다. 이러한 목표설정을 두고 차량 설계를 진행하였으며 결과적으로 전년도 차량 대비 48 kg을 감량하여 19.5% 만큼의 경량화 하였고 이에 가속도 또한 80 m 기준 6.65 s에서 5.8 s만큼 단축시켰다.

• Composites Research
• /
• 제32권1호
• /
• pp.21-28
• /
• 2019

최근 환경 규제에 의하여 자동차 업계는 차량의 연비를 높이기 위해서 복합소재를 활용한 경량화 연구가 다양하게 진행되고 있다. 하지만 샤시계 부품들은 복합소재를 활용한 경량화 연구가 미진하다. 따라서 본 연구에서는 샤시계 부품 중 서브프레임에 복합재료를 활용하여 스틸 동등 수준의 강성, 강도 그리고 NVH 성능과, 50%의 경량화를 이끌어 내는 것이 목표다. 우선, 복합재료의 Damping 특성을 확인하기 위하여, 스틸과 복합재료 시편을 활용하여 고유 진동수를 1차 비교하였다. 본격적으로 서브프레임 개발에 들어가 강성, 강도를 극대화 할 수 있는 Lay-up Sequence를 제시하였고, 제작과정 중 경화에 의한 열 수축을 피할 수 있는 Lay-up Sequence를 제시하였다. 이 과정은 구조해석을 바탕으로 설계를 하였고, Modal 해석을 바탕으로 고유 진동수와 주파수 응답 그래프를 확인하였다. 설계 안을 바탕으로 프로토 타입 서브프레임을 제작하였고 단품 모달 실험을 통하여 구조해석 설계 안을 검증하였다. 나아가서 실차에 장착하여 공진점 확인 및 아이들링, 로드 노이즈 포함하여 실내 소음 진동 응답 비교를 하였고, 기존 스틸 서브프레임과 동등한 수준의 성능임을 확인하였다. 최종적으로 경량화는 기존 부품 대비 약 50% 무게 경량화 효과를 확인하였다.