nglaura/koreascience-summarization huggingface dataset:
본 연구에서는 의용생체공학에 널리 사용되는 미소바늘과 같은 3차원 고종횡비 미소구조물을 용이하게 제작할 수 있는 하이브리드 자외선 노광법에 대해 기술한다. 하이브리드 자외선 노광법은 기존에 사용되고 있는 경사노광, 회전노광 및 역노광을 혼합한 방법으로, 경사 및 회전노광은 경사진 축대칭 형상을 가지는 3차원 미소구조물의 제작이 가능하도록 하고 역노광은 자외선 노광공정 중 필연적으로 발생하는 하부기판에서의 자외선 반사를 최소화 시킨다. 자체 개발한 자외선 노광시스템과 SU-8 음성감광제를 이용하여 하이브리드 자외선 노광법의 다양한 공정조건이 최종 제작된 3차원 고종횡비 미소구조물 형상(종횡비, 선단의 곡률반경 등)에 미치는 효과를 확인한다. 또한 SU-8의 소프트 베이킹(soft baking) 조건과 미소구조물 선단 형상 사이의 관계에 대해서도 논의한다.

Three-dimensional (3D) high-aspect-ratio (HAR) microstructures for biomedical applications (e.g., microneedle, microadhesive, etc.) are microfabricated using the hybrid ultraviolet (UV) lithography in which inclined, rotational, and reverse-side UV exposure processes are combined together. The inclined and rotational UV exposure processes are intended to fabricate tapered axisymmetric HAR microstructures; the reverse-side UV exposure process is designed to sharpen the end tip of the microstructures by suppressing the UV reflection on a bottom substrate which is inevitable in conventional UV lithography. Hybrid UV lithography involves fabricating 3D HAR microstructures with an epoxy-based negative photoresist, SU-8, using our customized UV exposure system. The effects of hybrid UV lithography parameters on the geometry of the 3D HAR microstructures (aspect ratio, radius of curvature of the end tip, etc.) are measured. The dependence of the end-tip shape on SU-8 soft-baking condition is also discussed.

(게재일: 2016.08.01)
다공성 탄성체는 기름유출과 같은 상황에서 적용 가능한 선택적 흡수재로 각광을 받고 있다. 다공성 탄성체의 선택적 흡수효율은 표면 거칠기, 물리화학적 처리기법, 수압안정성 등의 영향을 받는다. 본 연구에서는 PDMS(polydimethylsiloxane), 미소 소금입자 및 계면활성제(silwet L-77)를 이용하여 다공성 PDMS를 제작하는 방법에 대해 설명한 후, 제작과정 중 물리화학적 처리를 통해 상기 다공성 PDMS의 소수성을 강화하거나 혹은 그 특성을 친수성으로 만드는 방법에 대해 기술한다. 물리적 처리방법으로는 소금입자의 크기조절을 통해 공극 크기(혹은 표면 거칠기)를 조절하고 화학적 처리방법으로는 계면활성제의 혼합비를 조절하여 표면 에너지를 변화시킨다. 제작된 다공성 PDMS를 이용하여 접촉각 및 흡수율을 측정함으로써 소금입자의 직경과 계면활성제의 혼합비가 다공성 PDMS의 접촉각과 흡수율에 미치는 영향을 정량적으로 측정한다.

An elastomer (especially PDMS) sponge is considered to be a promising selective absorber in cleaning up oil spills. The performance of a PDMS sponge in capturing and separating oil from (sea) water depends on several parameters such as surface roughness, physicochemical treatments, and hydrostatic stability. Here, we first present a method of fabricating the PDMS sponges having numerous micro-sized pores that act as absorption and storage spaces for the target material, and then we report an experimental effort undertaken to control the surface physicochemistry (i.e., hydrophobicity or hydrophilicity) of the PDMS sponges by adjusting the size of the pores and the concentration of the surfactant (i.e., silwet L-77). From the experimental results, we develop an in-depth understanding of the mechanism for controlling the surface physicochemistry of PDMS using water-soluble micro-sized particles and a surfactant. The surface energy and absorbing behavior of the PDMS sponges are also extensively discussed.

(게재일: 2016.08.01)
트랙롤러는 건설기계의 무한궤도 메카니즘에 장착되어 차량에 가해지는 하중을 지지하는 역할을 하는 핵심부품이다. 건설기계의 작업환경은 매우 가혹하며, 이러한 환경에 노출된 트랙롤러는 반복되는 주행충격으로 누유 및 파손 등의 고장을 발생하게 된다. 트랙롤러의 고장이 발생하면 건설기계 차량의 주행에 큰 영향을 미치게 되므로, 트랙롤러 생산업체에서는 자체시험을 수행하여 제품의 성능을 확인하고 있다. 하지만 현재 트랙롤러 대부분의 시험은 수직하중을 가한 상태의 시험만을 수행하고 있다. 이는 트랙롤러가 장착된 건설기계의 선회주행시 발생되고 있는 수평방향에서 가해지는 하중을 고려하지 않은 시험평가로 실제 주행조건을 재현하지 못하는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 트랙롤러에 가해지는 수직 및 수평방향 하중 크기와 이를 고려한 시험조건을 정립하였다. 또한 수평방향 하중이 트랙롤러의 고장에 미치는 영향에 대한 해석과 시험의 결과를 제시하였다.

Track rollers are the key parts that support the weight applied to the caterpillar track of construction machinery. The operating conditions of construction machinery are harsh; hence, the track rollers exposed to these conditions can experience failures such as oil leakage and breakdown of the machine, because of impacts during driving. The failure of track-rollers has a major effect on the operation of the construction machinery. Therefore, each manufacturer tries to evaluate the performance of their products by conducting a self-test. However, only the vertical loads applied to the track rollers are considered in most of the self-tests. This method has the problem of ignoring the horizontal loads that are applied to the track rollers while rotary driving, and hence it does not create the practical operating condition of the construction machinery. In this study, we have determined the experimental conditions that effectively consider the magnitudes of the vertical and horizontal loads. The results of simulations and experiments conducted to assess the influence of horizontal loads on the failure of track rollers are presented in this paper.

(게재일: 2016.08.01)
본 논문은 스테어케이스법을 사용하여 크랭크 스로 부품용 S34MnV강의 피로한도의 신뢰도를 평가하는 것이다. 크랭크 스로 부품의 소재는 S34MnV이며, 뜨임 및 풀림 열처리된 단조강이다. 본 연구에서는 설계피로강도의 신뢰도를 예측하기 위해 축 하중 일정진폭 피로시험을 수행하였다. 시험편은 평균응력 0 MPa의 동일한 응력부하를 적용하였고, 즉 응력비는 -1로 하였다. 피로시험 결과는 Dixon-Mood 접근법으로 평가하였다. 스테어케이스법에 의해 예측된 피로강도의 평균과 표준편차는 각각 296.3 MPa 및 10.6 MPa로 나타났다. 마지막으로 어떤 임의의 파손 확률에 대한 피로강도의 신뢰도를 예측하였다. 본 연구에서 제안한 예측법은 단조강의 설계 최적화를 위한 피로강도 값을 결정할 수 있다.

The aim of this study is to estimate the reliability of fatigue limit of the material used for crank throw components according to the staircase method. The material used for crank throw components is forged S34MnV grade steel, which is heat treated by normalizing and tempering. In this work, to predict the reliability of the design fatigue strength, axially loaded constant amplitude fatigue testing was conducted. The test specimens were loaded with an axial push/pull load with a mean stress of 0 MPa, which corresponds to a stress ratio of R=-1. The fatigue test results were evaluated by Dixon-Mood formulas. The values of mean fatigue strength and standard deviation predicted by the staircase method were 296.3 MPa and 10.6 MPa, respectively. Finally, the reliability of the fatigue limit in some selected probability of failure is predicted. The proposed method can be applied for the determination of fatigue strength for design optimization of the forged steel.

(게재일: 2016.08.01)
본 논문은 자세 제어 장치와 능동 후륜 조향장치를 가지는 통합 섀시 제어에서 요 모멘트 분배를 위해 적응 알고리즘을 적용하는 방법을 제안한다. 통합 섀시 제어는 상위제어기와 하위제어기로 구성된다. 상위제어기에서 슬라이딩 모드 제어 이론을 이용하여 차량을 안정화시키는데 필요한 제어 요 모멘트를 계산한다. 하위제어기에서는 제어 요 모멘트를 만들어 내기 위해 자세 제어 장치의 제동 압력과 능동 후륜 조향장치의 조향각을 결정하는 데에 적응 알고리즘을 적용한다. 차량 시뮬레이션 패키지인 CarSim에서 시뮬레이션을 수행하여 제안된 방법의 타당성을 검증한다.

This paper presents an application of adaptive algorithms for yaw moment distribution with electronic stability control (ESC) and active rear steering (ARS) in integrated chassis control (ICC). Integrated chassis control consists of upper- and lower-level controllers. In the upper-level controller, the control yaw moment is computed with sliding mode control required to stabilize a vehicle. In the lower-level controller, adaptive algorithms are applied to determine the required brake pressure of ESC and the necessary steering angle of ARS, in order to generate the control yaw moment. Simulation is performed using the vehicle simulation package CarSim to validate the proposed method.

(게재일: 2016.12.01)
주름 강판의 주름은 강판의 중량당 굽힘 강성을 획기적으로 증가시킨다. 그러나 주름 강판은 같은 중량을 갖는 평판보다 낮은 차음 성능을 보인다. 특히, 특정한 주파수대역에서는 투과손실이 크게 감소한다. 이 문제의 주 요인은 주름단위에서의 국부적 공진으로 알려져 있다. 특정 주파수대역에서 다수의 국부적 공진모드가 발생하고 모드밀도가 급속히 증가한다. 본 연구에서는 음 투과손실과 모드 밀도 사이의 관계를 검토한다. 최종적으로, 중량의 증가 없이 주름 강판의 차음 성능을 향상시키기 위한 모드 밀도의 측면에서의 설계전략을 제시한다.

Corrugation of a corrugated panel dramatically increases the bending stiffness per weight. However, corrugated panels show lower sound insulation performance than that of the flat plate having the same weight. Especially, in a particular frequency region, the sound transmission loss significantly decreases. Main reason of the problem is known as the local resonance. A number of local resonance modes occur above a certain frequency band and modal density rapidly increases. In this study, we investigate the relation of the sound transmission loss and the modal density. Finally, we propose a design methodology in terms of the modal density to improve the sound insulation performance of the corrugated panels without weight increase.

(게재일: 2016.12.01)
과소 구동기구 로봇 핸드에서 최소한의 구동기만으로 적응 파지 기능을 구현할 수 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 연구결과를 기반으로 새로운 의수의 설계를 제안하였다. 또한 다양한 크기의 원통형, 구형, 사각 기둥 형 물체에 대한 의수의 파지 성능을 평가하는 방법을 제시하였다. 중요 설계 인자들이 파지 성능에 미치는 영향을 실험계획법으로 평가하고 개선된 설계 방안을 제시하였다.

It has been shown that the adaptive grasp feature can be implemented by underactuated robotic hands with a minimal number of actuators. Following this approach, a new design of prosthetic hand is presented. A method is proposed for evaluating grasp performance using cylinders, spheres, and square bars of various sizes. The effects of the major design parameters were investigated experimentally and an improved design is proposed.

(게재일: 2016.10.01)
컨트롤 밸브용 SCM415강은 밸브케이스와 밸브의 지속적인 운동을 통해 마멸이 발생한다. 마멸은 밸브의 성능을 저하시키고, 사용 수명을 단축시킨다. 본 논문은 컨트롤 밸브용 모재 및 침탄 처리된 SCM415강에 대하여 마멸 특성을 평가하였다. 마멸 시험은 다양한 온도 및 하중에서 왕복동 마모시험기를 이용하여 수행되었으며, 마멸량, 비마멸율 및 마찰계수를 분석하였다. 마멸 메커니즘은 SEM을 통하여 분석하였다. 마멸량에 대한 하중과 온도의 교호작용은 MINITAB을 이용한 분산분석을 수행하였다.

SCM415 steel for the control valve undergoes wear because of continuous movement between the valve and valve case. The wear of the valve interrupts the performance of the valve, and decreases the service life. In this study, wear characteristics of the as-received and carburized SCM415 steels are evaluated. The wear tests are conducted for various temperatures and loads using a reciprocating wear tester. From these results, wear loss, specific wear rate, and coefficient of friction are analyzed. The wear mechanism was analyzed by SEM. The interaction effects between loads and temperatures on wear loss are determined for analysis of variance using MINITAB.

(게재일: 2016.10.01)
본 논문은 두께 10 mm의 조선용 강판 AH36에 대해 레이저-아크 하이브리드 용접을 사용하여 원패스 관통용접을 실시함으로써 실제 조선 산업에서의 생산성 향상을 목적으로 연구되었다. 10 mm두께의 후판을 사용하였기 때문에 관통용접을 얻기 위해서는 더욱 높은 레이저 및 아크의 출력이 요구되었다. 그러나 보다 더 증가된 레이저 및 아크 출력의 사용은 비드 양단에 언더컷과 같은 결함을 야기하였다. 이러한 언더컷은 노치로 작용하여 용접 구조물의 강도를 약화시키므로 반드시 방지되어야하며, 본 실험에서는 아크의 변수인 용접 전압 및 펄스컬렉션을 조절함으로써 제어할 수 있었다. 용접된 시험편의 기계적 특성을 파악하기 위해 레이저 영역 및 아크 영역에 대해 경도 측정을 실시하였다. 그 결과, 열영향부는 조직의 변태로 인해 최대 경도가 용접부보다 높은 것을 확인할 수 있었다. 미세조직 관찰 결과, 열영향부는 마르텐사이트 및 베이나이트와 같은 경한 조직으로 구성되어 있는 것을 알 수 있었다.

The purpose of this study is to improve productivity by implementing one-pass full penetration welding using laser-arc hybrid welding for AH36. On increasing the thickness of the plate, a higher power of laser and arc was required to obtain full penetration. However, increasing the power of heat source caused undercut defects at both ends of the bead. This undercut was prevented by controlling the parameters of welding voltage and pulse correction. Hardness measurement and tensile test were conducted to apprehend the mechanical properties of weld. Also, by carrying out the microstructure observation for laser and arc regions, microstructural properties were understood.

(게재일: 2016.10.01)
리튬 이온 배터리의 잔존수명 추정은 품질보증, 운전계획, 교체주기 파악 등을 위해 활용된다는 점에서 그 필요성이 점점 커지고 있다. 본 논문에서는 에너지 저장 장치용 배터리의 잔존 수명을 단일지수 용량열화 모델과 마코프체인 몬테카를로(MCMC) 방법을 이용하여 추정한 결과를 제시한다. MCMC방법은 사전 정보가 제대로 주어지지 않았을 때, 추정결과가 모델 초기값과 입력 설정값에 따라 크게 변하게 되는 단점이 있어, 실제 현장에서 배터리 모델과 추정법에 익숙하지 않은 사용자가 활용하는데 어려움이 있다. 이러한 어려움을 극복하기 위해, 본 논문에서는 베이지안 추론법의 이론식을 전역 탐색하여 구한 이론값과 MCMC 추정값을 비교해서, 초기값과 설정값을 결정하는 과정을 제안한다.

Remaining useful life (RUL) estimation of the Li-ion battery has gained great interest because it is necessary for quality assurance, operation planning, and determination of the exchange period. This paper presents the RUL estimation of an Li-ion battery for an energy storage system using exponential function for the degradation model and Markov Chain Monte Carlo (MCMC) approach for parameter estimation. The MCMC approach is dependent upon information such as model initial parameters and input setting parameters which highly affect the estimation result. To overcome this difficulty, this paper offers a guideline for model initial parameters based on the regression result, and MCMC input parameters derived by comparisons with a thorough search of theoretical results.

(게재일: 2016.10.01)
압축천연가스(CNG) 압력용기는 D.D.I공정을 통해 실린더부를 제작한 후, 스피닝 공정을 통해 돔 부 성형이 이루어진다. 그러나 스피닝 공정의 입구 부 성형에 관한 연구는 미미하며, 현장 작업자들의 경험이나 시행착오에 의해 제작되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 이론 임계좌굴하중 및 유한요소해석에서 축 방향 하중의 비교를 통하여 좌굴발생을 예측하였고, 상용 소프트웨어를 이용하여 돔부의 좌굴 방지를 위한 방법을 제안하였다. 또한, 입구 부 성형을 위하여 돔 부와 롤러가 맞닿는 점에서의 돔부의 반경에 따른 롤러 하중을 분석하고, 이를 토대로 입구 부 성형을 수행하였다.

The CNG pressure vessel is manufactured by a deep drawing and ironing (D.D.I) process for forming cylinder parts, followed by a spinning process for formation of the dome part. However, studies on the buckling phenomenon of the dome part and formation of the inlet part have not been performed yet, and the CNG pressure vessel is produced by the experience of the field engineers and the trial and error method. In this study, buckling phenomenon during the spinning process was predicted by comparing critical buckling loads obtained through theoretical analysis with axial loads from the FEA, and a method for preventing buckling of the dome part was proposed by employing commercial software (Forge NxT 1.0.2). Also, to form the inlet part, forming loads of the roller at contact point between the roller and the dome part were analyzed according to radii of the dome part, and the inlet part was formed by controlling the radius of the dome part.

(게재일: 2016.10.01)
CNG 압력용기 제조를 위한 딥드로잉 공정에 사용되는 트랙트릭스 다이는 블랭크 홀더 없이 성형을 가능하게 한다. 기존의 연구에서는 D.D.I. 공정의 1차 딥드로잉 공정에 트랙트릭스 곡선을 다이에 적용하였을 뿐, 다이의 수명향상 및 제조원가 절감을 위한 형상 최적화에 관한 연구는 전무한 실정이다. 이에 본 논문에서는 트랙트릭스 곡선의 점근선 이동을 통하여 다이의 높이에 따른 딥드로잉 공정의 유한요소해석을 수행하였다. 또한 펀치의 성형하중에 따른 다이 응력집중부의 Von-Mises 응력을 분석하여 최적의 트랙트릭스 다이 형상을 제시하였다.

Tractrix dies, used in the deep drawing process, can be used to form CNG pressure vessels without a blank holder. Previous studies had only applied tractrix profiles to perform the first deep drawing process of DDI; but an optimal design of the tractrix die that focuses on improving die life and reducing production cost has not been performed yet. In this study, finite element analyses of deep drawing processes were conducted according to heights of the tractrix die by using translating asymptotes. In addition, researchers analyzed von-Mises stresses at the part of stress concentration of the die according to the forming punch loads in order to propose an optimal tractrix die design.

(게재일: 2016.10.01)
최근 미세가공기술이 발전함에 따라 생체분해성 소재 기반의 미소바늘 혹은 미소바늘 주사기에 대한 연구가 각광을 받고 있다. 일반적으로 생체분해성 소재는 기계적 강도가 낮아 생체분해성 소재 기반의 미소바늘은 피부조직 관통 시 구부려지거나 파손되는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 기계적 강도가 향상된 생체적합성 소재를 새로이 합성하는 대신에 미소바늘 삽입 전 피부조직에 1축 혹은 등2축 초기변형률을 가해 미소바늘의 피부조직 관통력을 감소시키는 방법에 대해 살펴본다. 실험에서는 1축 혹은 등 2축 초기변형률을 가해 준 돼지 피부조직에 미소바늘을 삽입시키면서 힘-시간 데이터를 획득함으로써 초기변형률에 의한 미소바늘의 관통력 변화를 측정하였다. 본 연구를 통해 미소바늘의 피부조직 관통력은 피부조직에 초기변형률을 가해주는 방법으로 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

Despite all the recent advances in biodegradable material-based microneedles, the bending and failure (especially buckling) of a biodegradable microneedle during skin tissue insertion remains a major technical hurdle for its large-scale commercialization. A reduction in skin tissue puncture force during microneedle insertion remains an essential issue in successfully developing a biodegradable microneedle. Here, we consider uniaxial and equibiaxial prestrains applied to a skin tissue as mechanophysical stimuli that can reduce the skin tissue puncture force, and investigate the effect of prestrain on the changes in skin tissue puncture force. For a porcine skin tissue similar to that of humans, the skin tissue puncture force of a flat-end microneedle is measured with a z-axis stage equipped with a load cell, which provides a force-time curve during microneedle insertion. The findings of this study lead to a quantitative characterization of the relationship between prestrain and the skin tissue puncture force.

(게재일: 2016.10.01)
등속조인트의 일종인 트리포드 축은 동력전달용으로 고속열차의 KTX와 KTX-산천에 모두 적용되고 있으며, 동력대차에서 모터 감속장치(MRU)와 차축 감속장치(ARU)를 연결해 고속회전동력을 전달하는 핵심 요소이다. 축 방향의 미끄럼 운동이 가능한 트리포드 축은 열차 구동을 위한 토크를 전달하며, 동력전달 시스템에 과토크 발생 시 축의 퓨즈부가 절단되어 동력을 차단한다. 본 연구에서는 리니어 액추에이터를 이용한 대용량 비틀림 시험장치의 개발과 이를 이용한 트리포드 축의 정적 비틀림 강도와 피로수명을 확인하고자 하였다. 또한 구조해석을 통해 축의 취약부를 파악하고 비틀림 피로해석 결과와 실제 피로시험의 결과를 비교분석하여 비틀림 성능 개선을 위한 설계안을 제시하고자 하였다. 한편 트리포드 축의 피로에 따른 열화를 파악하기 위해 히스테리시스 곡선을 이용하였으며, 히스테리시스 곡선의 기울기 변화를 통해 피로고장 시점을 확인하였다.

The tripod shafts of constant-velocity joint are used in both the trains KTX and KTX-sanchon. It is an important component that connects the motor reduction unit and the axle reduction unit in a power bogie. The tripod shaft not only transmits drive and brake torque in the rotational direction, but also slides in the axial direction. If the drive system is loaded with an excessive torque, the fuse part of the shaft will be fractured firstly to protect the other important components. In this study, a rig was developed for conducting torsion tests on the tripod shaft, which is a type of mechanical fuse. The tripod shafts were subjected to torsional fracture test and torsional fatigue test on the rig. The weak zone of the tripod shaft was identified, and its fatigue life was predicted using finite element analysis (FEA). After analyzing the FEA results, design solutions were proposed to improve the strength and fatigue life of the tripod shaft. Furthermore, the deterioration trend and time for failure of the tripod shaft were verified using the hysteresis loops which had been changed with the advancement of the torsional fatigue test.

(게재일: 2016.11.01)
고체 추진 기관에서 로켓 노즐은 고온 연소가스에 노출된다. 따라서 고온에서 기능을 발휘할 수 있는 적절한 재료의 선택이 중요하다. 탄소 섬유 강화 실리콘 카바이드 복합재(C/SiC)가 로켓 노즉목에 적용을 위해 연구되어 왔다. 그러나 전형적인 구조 재료들과 비교할 때 C/SiC 복합재는 준취성 거동을 가지고 고온에서 산화의 영향으로 인해 강도와 인성 관점에서 상대적으로 취약한 점이 있다. 그러므로 실제 적용을 위해 C/SiC 복합재의 열, 기계적인 특성을 평가하는 것은 중요하다. 본 논문에서는 액화 실리콘 용침(LSI) 공정을 통해 만들어진 C/SiC 복합재의 고온에서의 파괴 거동을 조사하는 실험적인 방법을 설명한다. 특히 온도와 하중, 산화 조건 그리고 탄소 섬유의 방향을 주요 변수로 설정하여 파괴 특성을 조사하였다. 파단면 분석은 SEM 촬영을 통하여 수행하였다.

In a solid propulsion system, the rocket nozzle is exposed to high temperature combustion gas. Hence, choosing an appropriate material that could demonstrate adequate performance at high temperature is important. As advanced materials, carbon/silicon carbide composites (C/SiC) have been studied with the aim of using them for the rocket nozzle throat. However, when compared with typical structural materials, C/SiC composites are relatively weak in terms of both strength and toughness, owing to their quasi-brittle behavior and oxidation at high temperatures. Therefore, it is important to evaluate the thermal and mechanical properties of this material before using it in this application. This study presents an experimental method to investigate the fracture behavior of C/SiC composite material manufactured using liquid silicon infiltration (LSI) method at elevated temperatures. In particular, the effects of major parameters, such as temperature, loading, oxidation conditions, and fiber direction on strength and fracture characteristics were investigated. Fractography analysis of the fractured specimens was performed using an SEM.

(게재일: 2016.11.01)
최근 전자제품의 소형화 및 경량화 추세에 따라 초소형 체결제품의 개발 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 이동통신기기 적용을 위한 초소형 나사(외경 1.0 mm 피치 0.25 mm)의 전조공정에 대한 연구를 수행하였으며, 특히 대칭 나사산과 비대칭 나사산의 성형을 위한 전조공정의 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 통해 전조금형의 수평방향 간격, 수직방향 간격, 이동 거리 등의 공정변수가 성형된 나사산의 형상정밀도에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 대칭 나사산과 비대칭 나사산에서 발생되는 재료 유동의 차이를 비교하고, 그에 따른 공정변수의 영향을 분석하였다. 상기 해석 결과로부터 도출된 공정변수를 실제 전조공정에 적용한 결과 대칭 나사산과 비대칭 나사산 모두 원하는 형상정밀도 내에서 성공적으로 성형될 수 있음을 확인하였다.

Recent trends in miniaturization and lightness in portable electronics parts have driven developments in subminiature screws. This study aims to investigate the thread rolling process of a subminiature screw with an outer diameter and pitch of 1.0 and 0.25 mm, respectively. Finite element (FE) analyses were performed for the thread rolling process of symmetric and asymmetric screw threads. Through FE analyses, various process parameters, such as the horizontal and vertical die gap and the rolling stroke, were investigated in terms of the forming accuracy. The material flow characteristics in the thread rolling process of the symmetric and asymmetric screws were also discussed, and the relevant process parameters were determined accordingly. These simulation results were then reflected on real thread rolling processes, from which the symmetric and asymmetric screws could be formed successfully with allowable dimensional accuracy.

(게재일: 2016.11.01)
본 연구는 가속페달에 반력을 생성하여 운전자의 경제운전을 유도하기 위한 에코페달의 설계와 성능 검증을 다룬다. 에코페달의 제어로직은 사전에 설정된 "허용가속도"를 바탕으로 현재 속도에서 허용되는 연료소비량을 정하고 이를 실제 연료소비량과 비교하여 에코페달의 작동을 결정하는 방식을 제안하였다. 폐달 반력은 운전자가 충분히 인지하되 불쾌감을 느끼지 않아야 하며, 차량의 정상 거동에 간섭이 없어야 한다. 스텝형과 램프형 반력 등과 같이 페달 답력이 급속하게 증가하는 형태의 반력은 반력 작동이 멈춘 직 후 운전자의 답력에 의한 급작스러운 가속 현상 때문에 적용이 어렵고, 이러한 문제가 없는 진동형 반력을 채택하였다. 진동형 반력의 주파수, 진폭, 작동시간은 운전자의 주관적 평가와 연비 향상 효과를 고려하여 결정하였다. 본 연구에서 제안된 에코페달을 차량에 장착하여 주행시험을 실시한 결과 고속도로와 시내주행에서 각각 13%와 15%의 연비향상 효과를 보여주었다.

This research deals with design and performance validation of eco-pedals that generate tactile pedal force to guide fuel saving driving behavior. For eco-pedal control logic, allowable fuel consumption at given driving speed is calculated based on pre-defined "allowable acceleration", and if the actual fuel consumption exceeds the allowable fuel consumption, then pedal force is activated. Pedal force should be recognizable to driver while not causing unpleasantness, and should not interfere with normal operation of pedal. Reaction forces that increase pedal stiffness abruptly, such as step and ramp shape, turn out to be not suitable due to pedal overshoot after release of reaction force. With this regards, vibration type reaction force is adopted, and its optimal frequency, magnitude and duration is determined through subjective evaluation with consideration to effect to fuel efficiency. Though highway and city driving test, it is demonstrated that fuel efficiency increase of 13% for highway and 15% for city is achieved.

(게재일: 2016.11.01)
자동차 엔진과 변속기 블록 등의 가공과정에서 잔류하는 기름때를 제거하기 위한 부품 세척장비는 정교한 제어장치 없이도 정확한 수류방향 절환이 원활히 이루지는 3 방향 절환밸브를 사용한다. 그러나, 밸브의 복잡한 유로 및 바텀플러그 형상으로 인해 유속변화가 심하게 발생하여 공동현상이 나타날 수 있다. 본 연구에서는 3 방향 절환밸브 내의 유동특성을 해석적으로 평가하였으며, 바텀플러그 하부에서 나타나는 공동현상을 공동화지표와 POC(Percent of cavitation)를 도입하여 정량화하였다. 공동현상의 저감을 위해 바텀플러그 형상을 매개변수화하고, 해석의 수렴성 개선과 해석시간을 단축시킬 수 있는 단순 유한요소모델을 이용하여 유동해석을 통한 형상최적설계를 실시하였다. 또한, 연구팀에서 보유하고 있는 유동시험설비와 ISA-RP75.23 규격에 맞게 제작된 시편을 이용하여 공동현상 가시화 실험을 실시하여 해석결과를 검증하였다.

A three-way reversing valve, which provides rapid and accurate changes in the water flow direction without requiring any precise control device, is used in automotive washing machines to remove oil and dirt that remain on the machined engine and transmission blocks. Because of the complicated shape of the bottom-plug, however, cavitation occurs in the plug. In this study, the cavitation index and POC (percent of cavitation) were used to quantitatively evaluate the cavitation effect occurring in the bottom-plug on the downstream side. An optimal shape design was conducted via parametric study with a simple CAE model to avoid time-consuming CFD analysis and hard-to-achieve convergence. To verify the results of the numerical analysis, a flow visualization test was conducted using a specimen prepared according to ISA-RP75.23. In this test, the flow characteristics, such as cavitation occurring on the downstream side, were investigated using flow test equipment that included a valve, pump, flow control system, and high-speed camera.

(게재일: 2016.11.01)