• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.25-31
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• 2018

본 연구에서는 카울 모듈의 성형 시 최적 설계 공정을 유한요소해석을 통해 도출하는 방안을 제시하였다. 소재 인장시험 및 성형성 평가와 같은 기계적 물성 평가를 통해 성형 해석의 주름 및 크랙 발생을 사전에 파악하고 이를 개선하기 위한 공정 설계 변경을 통해 최적 설계 방안을 도출하였다. 또한 제진성 향상이 필요한 카울 로워 패널에 패치워크를 적용을 통해 카울 모듈의 강성 증대 및 제진 특성 향상을 고유진동수 측정 시험과 해석을 통해 확인하였다. 해석 결과, 실러 패치워크 기술 적용에 따른 1차 고유진동수가 향상됨을 알 수 있었고, 이는 강성 및 제진특성 증대와 관련있다고 볼 수 있다. 실러 패치워크 적용 시 공정수 감소를 위해 성형 전 로워 패널 블랭크에 패치워크 블랭크를 점용접으로 접합시켜 성형하므로, 성형 후 패치워크 패널의 위치가 점용접 조건에 따라 달라진다. 이를 위해 점용접 위치에 따른 성형 해석을 실시하여 결과를 바탕으로 최적 공정 설계를 도출하였다. 스탬핑 공법을 이용한 타부품의 적용을 위해 성형 해석 기법을 구축하여 다양한 제품 설계에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권11호
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• pp.116-123
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• 2009

The elastic properties of core affect mechanical properties and deformation behaviours of the lightweight sandwich panel. The objective of the present paper is to estimate experimentally Young's and shear moduli of a core in internally structured boned (ISB) panel with woven metal as inner structures using the deflection theory of sandwich beam considered core stiffness. Three points bending experiments were performed to obtain force-deflection curves of the designed ISB panel in each material direction. The elastic and shear moduli of the core in each material direction were estimated from slopes and intercepts of relationships between compliance per the span length and square of the span length, respectively. The results of the estimation showed that the fabric technology of the woven metal affects the variation of the elastic properties in the core. Through the comparison of shear moduli and force-deflection curves of the proposed method and those without considering the core stiffness, it was shown that the core stiffness should be considered to estimate properly the Young's and shear moduli of ISB panels. Finally, the contribution ratio of bending and shear deflections of ISB panels to the total deflection was quantitatively examined.

• 청정기술
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• 제23권3호
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• pp.256-269
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• 2017

국내외 자원순환규제 대응 및 온실가스 저감을 위해 자동차산업에서는 부품의 소재 종류의 수를 줄여 재활용률 목표치를 달성하고, 폐기단계 또는 제조단계에서 발생하는 불량 및 스크랩을 순환자원으로 재활용하는 노력을 하고 있다. 또한 기존 제품의 성능은 유지하면서 온실가스 저감 목표치를 달성하기 위해 부품 경량화를 추진하고 있다. 기존제품의 폐기단계에서 100% 소각을 하던 제품을 개선제품에서는 제조전단계와 제조단계에서 발생하는 스크랩, 불량을 수거하여 90%의 재활용이 가능하도록 개선했다. 또한 기존제품 대비 56% 경량화를 통해 연비 개선효과를 나타냈다. 본 연구에서는 자동차 언더커버를 대상으로 유니소재화 제품 개발 적용가능성에 대한 사전평가를 실시하고, 개발된 시제품의 전과정평가를 통해 기존제품과 개발된 시제품의 환경영향값을 비교, 분석하고자 한다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.64-64
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• 2009

The use of ultra high strength steels (UTSS) is a natural result with increasing the demands for the lightweight materials and developing an innovative steel technology. Recently it has been used a 1500MPa grade hot stamping steel as automobile bodies, reinforcement parts, and seat frame parts in the automotive industry. It is a quenchenable steel manufactured by hot stamping process. It is well known that UTSS welding has softening in the heat affected zone(HAZ). Because welding is a sort of process applying heat, it should change the heat treated features and degrade the strength. This study was performed to investigate the influence of the heat input on the softening of the HAZ in the GMAW process. Each experiment was compared with that in the conditions having a different current and voltage at a same heat input. In order to analysis characteristics of the HAZ, optical microscope was used to observe microstructure and vickers hardness tests were carried out across the welds. Applying low heat input means a fast cooling rate. It leads to high hardness in the HAZ. It is found that characteristics of the HAZ are determined by microstructure obtained by different cooling rate.

• 열처리공학회지
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• 제27권6호
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• pp.281-287
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• 2014

Microstructural and mechanical characteristics of Al-6Si-2Cu alloy for engine mount bracket prepared by gravity casting (as-cast) and die-casting (as-diecast) process have been investigated. For the microstructural characterization, the inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), optical microscope (OM), scanning electron microscope (SEM) and electron probe microanalysis (EPMA) analyses are conducted. For the intermetallic phases, the X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive spectroscopy (EDS) are also conducted with quantitative and qualitative analysis. Micro Vickers hardness and static tensile test are achieved in order to measure mechanical properties of alloys. Secondary dendrite arm spacing (SDAS) of as-cast and as-diecast show 37um and 18um, respectively. A large amount of coarsen eutectic Si, $Al_2Cu$ intermetallic phase and Fe-rich phases are identified in the Al-6Si-2Cu alloy. Mechanical properties of gravity casting alloy are much higher than those of die-casting alloy. Especially, yield strength and elongation of gravity casting alloy show 2 times higher than die-casting alloy. After shot peening, shot peening refined the surface grains and Si particles of the alloys by plastic deformation. The surface hardness value shows that shot peening alloy has higher value than unpeening alloy.

• 폴리머
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• 제37권6호
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• pp.722-729
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• 2013

Poly(dimethyl siloxane)(PDMS, 실리콘 고무)의 열전도도 향상을 위하여 보론 나이트라이드과 탄소나노튜브를 열전도성 충전제로 사용하였다. 보론 나이트라이드의 함량은 0에서 100 phr로 증가시켰으며, 탄소나노튜브의 함량은 보론 나이트라이드의 함량을 100 phr로 고정시킨 상태에서 0에서 4 phr로 증가시켰다. 실리콘 고무 복합재료의 열전도도는 보론 나이트라이드 함량의 증가에 따라 증가하였으나, 탄소나노튜브를 추가로 첨가하더라도 열전도도 향상에 대한 효과는 미미하였다. 100 phr 함량의 보론 나이트라이드 함량에 탄소나노튜브를 충전 시 복합재료의 열분해가 가속화되는 예상치 못한 결과를 얻었다. 이를 해석하기 위하여 Horowitz-Metzger 방법을 이용하여 열분해 활성화 에너지를 계산하였다. 또한 보론 나이트라이드/탄소나노튜브가 충전된 실리콘 고무 복합재료의 경화거동, 전기저항 및 기계적 물성을 연구하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.663-668
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• 2016

연료의 경제성을 증가시키는 것이 신차 개발에 필수불가결한 이슈가 되고 있으며 연료 경제성을 개선하기 위한 가장 중요한 문제는 차량 무게를 감소시키는 것이다. 본 연구에서는 연료 경제성을 증가시키기 위하여 알루미늄 합금 소재와 같은 경량 소재를 사용하여 무게를 감량시키는 것에 관한 연구를 진행하였다. 이를 위하여 너클(knuckle)의 경량화 설계과정을 주철 소재인 기존 재질 대신에 310 MPa 급의 알루미늄 6061-T6 합금으로 대체함으로써 설계 형상의 변경에 따라 von-Mises stress의 변화를 살펴보는 방법을 통하여 제시하고자 한다. 재료의 변화에 따른 너클 동강성 해석결과를 비교하였으며 FCD600 주철 소재 대비 6061 알루미늄 합금으로 설계된 너클의 동강성은 약 30% 내외 더 우수한 것으로 나타났다. 보통 동강성의 경우 진동에도 영향을 주기 때문에 동강성이 큰 경우 진동적으로도 우수한 경향을 나타낸다. 본 연구를 통하여 경량화 설계에 대한 가이드가 되는 성과를 얻을 수 있었으며 차량용 너클 개발을 위한 최적 설계 조건을 제시하는 데 기여하고자 한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.570-577
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• 2018

Composite pressure vessels made through filament winding are widely used in various fields. Numerous studies regarding composite pressure vessels have been conducted in the automotive industry to improve the space efficiency of trunks as well as the fuel efficiency. Compared with steel liquefied petroleum gas (LPG) vessels used in the conventional LPG vehicles, the use of type 4 composite pressure vessels has advantages in terms of reduction of the weight of vehicles. This study focused on development of type 4 composite pressure vessels that can be installed in the spare tire well. Those type 4 composite pressure vessels are designed with torispherical dome shapes instead of geodecis dome shapes because of the space limitation. To reduce deformation due to the stresses in the axial direction of the vessels, thereby securing the safety of the container, the reinforcing bar concept was applied. A structural analysis software, ABAQUS, confirmed the effect of the reinforcing bar on the axial deformation through the type 4 composite pressure vessel. As a result, the final winding angle of the composite layer was analyzed by applying $26^{\circ}/28^{\circ}/26^{\circ}/28^{\circ}/26^{\circ}/88^{\circ}$ The tensile stress was 939.2 MPa and the compressive stress was 249.3 MPa.

• Design & Manufacturing
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• 제14권4호
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• pp.65-70
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• 2020

Partial reinforcement of sheet metal parts with CFRP patch is a technology that can realize ultra-lightweight body parts while overcoming the high material cost of carbon fiber. Performing these patchworks with highly productive press equipment solves another issue of CFRP: high process costs. The A-pillar is the main body part and has an undercut shape for fastening with other parts such as roof panels and doors. Therefore, it is difficult to bond CFRP patches to the A-pillar with a general press forming tool. In this paper, a flexible system that applies uniform pressure to complex shapes using ceramic particles and silicone rubber is proposed. By benchmarking various A-pillars, a reference model with an undercut shape was designed, and the system was configured to realize a uniform pressure distribution in the model. The ceramic spherical particles failed to realize the uniform distribution of high pressure due to their high hardness and point contact characteristics, which caused damage to the CFRP patch. Compression equipment made of silicone rubber was able to achieve the required pressure level for curing the epoxy. Non-adhesion defects between the metal and the CFRP patch were confirmed in the area where the bending deformation occurred. This defect could be eliminated by optimizing the process conditions suitable for the newly developed flexible system.

• 한국가스학회지
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• 제24권6호
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• pp.55-60
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• 2020

세계적으로 친환경자동차의 연구 및 개발이 확대되면서 주행거리를 증대시키기 위해 차량의 부가적인 장치를 축소·삭제하거나 경량화를 위한 연구를 진행하고 있다. 그 중 내연기관자동차에 적용되던 다단변속기를 삭제하고 감속기로 대체하여 모터출력 값 제어를 통해 토크증대로 초기구동력을 확보하고 있다. 하지만 잦은 모터의 속도변화로 부하가 상승되는 결과를 가져올 수 있기 때문에 본 연구에서는 일반적인 감속기구조를 갖는 소형·경량의 수동 2단 감속기를 개발하려고 한다. 따라서 평행축을 갖는 구조에 대기어와 소기어를 삽입하여 평행한 축의 감속기형태에서 V-벨트로 기어를 연결하고, 저단과 고단의 기어비를 각각 설정하여 2개의 기어비를 갖는 2단 변속기를 설계하였다. 또한 변속기의 회전속도와 부하에 따른 동력성능을 시험을 통해 확인하고 구동시 발생되는 발열특성을 확인하여 변속기의 타당성을 검증하였다.