가변 러너 시스템을 이용한 패밀리 금형 충전 밸런스에 관한 실험적 연구

박형필 아주대학교 2006 국내석사

패밀리 금형은 생산 및 금형 비용을 절감할 수 있는 장점을 가진 것으로 널리 알려져 있다. 하지만 캐비티 간의 체적 차이를 보이는 패밀리 금형은 성형 시 체적이 작은 성형품의 과충전으로 불량현상이 빈번하게 발생한다. 일반적으로 금형 설계자는 각 캐비티의 이론적인 충전을 위한 사출성형해석을 통해서 러너의 직경을 계산하고 이를 금형제작에 반영하여 왔다. 그러나 실제 사출성형에서는 여러 가지 요인들로 인한 충전 불균형은 피할 수 없는 문제로 알려져 있었다. 본 연구에서는 캐비티 충전 불균형으로 인하여 발생되는 문제점을 온도 및 압력센서를 이용하여 확인하고, 캐비티 충전 균형을 위한 가변러너시스템을 개발하였다. 개발된 가변러너 시스템을 이용하여 패밀리 금형의 충전 균형을 위한 실험을 수행하였으며, 러너 단면조절에 따른 각각의 캐비티 내부의 온도 및 압력 분석을 통하여 캐비티의 균형된 충전을 확인 하였다. 그리고 사출성형해석을 통하여 러너단면조절 및 성형조건변화의 영향이 러너 내부의 전단율 변화에 미치는 영향을 분석하고, 이로 인한 전단가열현상이 충전 균형에 미치는 영향을 알아보았다. 또한 가변러너 시스템의 충전 균형 특성에 사출조건 변화가 미치는 영향을 실험을 통하여 분석하였으며, 수지의 유변학적 특성이 캐비티 충전 균형에 미치는 영향을 파악하여, 실제 산업현장에서의 적용 가능성을 검토하였다.

실리콘 오일을 이용한 유체사출성형이 중공제품의 내벽 품질에 미치는 영향에 관한 연구

박형필 아주대학교 2013 국내박사

중공형 플라스틱 제품 생산에 사용되는 물사출성형은 물의 불안정한 유동과 비등현상의 영향으로 불균일한 잔류 벽두께 및 기포 등을 발생시킨다. 특히 물의 높은 열용량과 열전도도의 영향으로 온도에 따른 민감한 점도 변화를 보이는 ABS는 잔류벽두께 불균일성이 크게 나타나며, 반면에 PP와 같이 온도에 따른 점도 변화가 둔감한 수지는 상대적으로 작은 영향을 미치는 것으로 알려져 있다 본 연구에서는 중공제품의 잔류벽두께 균일도, 동심도, 그리고 내벽 품질 향상을 위해서 유체의 불안정한 유동과 비등효과를 억제할 수 있는 고점도 실리콘 오일을 적용한 유체사출성형에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위해서 다양한 유체를 적용하여 중공제품을 성형할 수 있도록 기존의 가스사출성형 장비를 이용하여 유체의 압력을 제어하는 가스사출성형 기반 유체사출성형 시스템과 노즐을 개발하였다. 개발된 시스템을 이용한 유체사출성형 실험에는 물(0.86 mPa•s @ 25℃)과 고점도 유체인 실리콘 오일(970 mPa•s @ 25℃)을 적용하였으며, 유체의 유변학적, 열적 물성과 공정조건의 영향이 중공제품의 잔류벽두께 분포 및 동심도 변화에 미치는 영향에 대해서 비교 분석하였다. 물에 비해서 실리콘 오일은 높은 점도와 비등점을 갖기 때문에 안정적인 잔류벽두께를 형성하였다. 또한 물과 실리콘 오일의 충전과정을 분석함으로써 내벽의 불균일한 잔류벽두께 및 기포 발생이 노즐부 유로 형상과 분무화 영향에 의해서 발생되며, 낮은 점도의 물은 불안정한 유동 영향이 크지만 높은 점도의 실리콘 오일은 초기 불안정한 유동이 빠르게 안정화되었다. 적용 유체의 점도는 유동선단부 형상을 결정짓는 모세관 수에 영향을 미쳤다. 높은 점도의 실리콘 오일은 높은 모세관 수를 형성하여 폭이 좁고 긴 포물선 형상을 나타내었다. 이는 물에 비해서 유동선단부 경계면의 안정화된 유동을 유도하여 더욱 균일한 잔류벽두께를 형성하였다. 특히 실리콘 오일의 유동선단부 형상은 용융수지의 중심부로 더욱 가깝게 침투시켜 높은 동심도를 갖는 중공단면을 형성하였다. 물과 실리콘 오일의 열용량과 열전도도의 영향은 PP (Polypropylene : 반결정성 수지)와 ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene : 비결정성 수지)의 적용 효과가 다르게 나타났다. PP의 내벽 품질은 결정화 영향으로 물을 적용한 경우가 우수한 표면 품질을 나타냈으며, ABS의 내벽 품질은 구성 성분인 부타디엔의 연신으로 실리콘 오일을 적용한 경우가 우수한 표면 품질을 나타냈다. 유체의 열적 특성이 수축공 형성에 미치는 영향을 분석하였으며, 실험과 해석을 통하여 낮은 열용량과 열전도도를 갖는 실리콘 오일은 내벽의 고화층 형성이 지연되어 유체의 압력에 의한 체적 수축 보상이 원활히 이루어져 수축공 발생이 저감됨을 확인하였다.

윤리경영과 공직기강 : 원리경영이 기업경영 성과에 미치는 영향

박형필 한서대학교 정보산업대학원 2006 국내석사

현재 전 세계에서는 투명하고 공정한 시장 환경을 조성하여 모든 기업이 국적을 초월해서 평등한 입장에서 경쟁을 할 수 있도록 노력하고 있다. 동시에 불투명한 기업은 지속 가능한 성장을 구가할 수 없도록 시장 환경이 변화하고 있는 것이다. 이러한 움직임을 지지하기 위해 OECD, UN 등 국제기구는 반부패 및 윤리경영에 대한 지침 혹은 제도를 강화하고 있으며 이를 준수한 기업만이 국제거래에서 신뢰받을 수 있도록 하여, 이를 준수하지 않은 기업은 시장참여의 기회를 박탈하는 방향으로 진행되고 있다. 윤리경영이란 '회사경영 및 기업 활동에 있어 윤리를 최우선 가치로 생각하며 모든 업무활동의 기준을 윤리규범에 두고 투명하고 공정하며 합리적인 업무 수행을 하는 것이다.' 또한 윤리경영이 추구하는 가치는 기업의 이해관계자인 고객, 주주, 협력업체, 지역사회 모두가 함께 성장과 가치를 나누는 21세기 초일류 기업을 만드는 것이다. 윤리경영의 강령을 제정하는 것으로 윤리경영이 실천되고 있다고 볼 수는 없다. 윤리경영 또한 기존의 경영혁신 운동처럼 준비과정이 필요하다. 오히려 전 직원을 대상으로 실천활동을 유도해야 하므로 상대적으로 더 많은 노력과 시간이 요구된다. 윤리경영을 선포하고 추진하는데 있어 다음과 같은 단계가 필요하다. 1단계로는 현재모습의 진단, 윤리강령 제정, 윤리경영 선포 및 전 직원 교육 실시, 실천시스템 구축 실행, 성과분석 및 차기 계획 등이다. 국내 한국신용평가원에서도 '윤리헌장을 제정한 기업의 영업이익 비교 분석'이라는 조사에서 윤리헌장을 제정한 기업이 윤리헌장을 미 제정한 기업보다 영업이익률이 훨씬 높다고 발표한 적이 있다. 윤리경영에 대한 외국사례에 있어 생활용품 업체인 존슨앤존슨 이야기를 많이 한다. 지난 1982년 어떤 정신병자가 해열진통제인 타이레놀 캡슐에 청산가리를 집어넣어 6명이 사망하는 사건이 일어났다. 미국 식품의약국은 시카고 지역의 제품을 수거하라는 명령을 내렸지만 회사측은 오히려 '고객에 대한 책임'을 명시한 신조에 따라 미국 전 지역에 있는 제품을 전량 회수하고 자체적으로 소비자에게 경보를 발령하고'원인규명이 되기 전까지는 복용하지 말라'는 대대적인 홍보를 하였다. 이러한 활동으로 1억 달러라는 비용이 들었다. 사건 직후 시장점유율 32%에서 6.5%로 떨어졌으나 6개월이 지난 시점에서 거의 회복되었고, 현재 미국에서 가장 시장점유율이 높은 해열진통제로 연간 15억 달러의 매출을 올리고 있다. 또한 실패사례라고 할 수 있는 국내의 동아건설을 보면 건설업에 종사하고 있는 기업인으로서, 건설회사로서 가장 중요시해야 하는 것은 시공한 건물이나 다리를 이용하는 소비자, 정부이다. 동아건설은 이해관계자의 '안전'을 도외시하는 기업이 될 경우 사회적 이슈에서 동아건설이라는 기업의 존재 위기까지 이르게 되므로 회사가 경영계획에서 실행까지 이르는 모든 부분의 윤리교육과 종업원들의 윤리의식의 확립이 필요했다. 특히나 윤리경영이 중요시되는 회사가 그것을 등한시 함으로써 사회의 안전과 자신의 존립을 모두 포기한 경우라 할 수 있다. 앞서 말한 존슨앤존슨과 국내의 동아건설을 비교하면 확연히 윤리경영 불감증을 볼 수 있다. 윤리경영이 절실히 필요한 시기이다. 윤리경영을 하나의 캠페인으로 보고 그저 기업 내 문서로 윤리강령을 만들어 놓는다면 오히려 기업경영에 있어 어려움만 줄 수 있다. 내부적으로는 조직 구성원들은 사기저하와 함께 기업활동의 의사 결정 원칙이 붕괴되고, 또한 외부적으로는 선포 내용과는 다르게 운영함으로써 신뢰 할 수 없는 기업으로 비쳐지게 되는 것이다. 윤리경영의 궁극적인 성과는 바로 기업의 이해관계자인 고객 주주, 협력업체, 지역사회 모두가 신뢰와 믿음을 가질 수 있는 기업을 만드는 것이다. 이러한 기업이 바로 21세기를 리드하는 초우량 기업이 될 것이다.

産業用 니켈-金屬水素化物(Ni-MH) 포켓式 蓄電池의 實用化 硏究

박형필 서울産業大學校 에너지環境大學院 2006 국내석사

중, 대형 전지가 주로 사용되는 산업 현장의 비상전원으로 지난 100년 이상, 납축전지(Lead-acid battery)와 니켈-카드뮴전지(Nickel-cadmium Battery)가 시장을 지배해 왔다. 하지만, 납축전지는 치명적인 유해 중금속인 납(Pb)을 활물질로 사용하므로 그에 따른 환경적인 문제 외에도 낮은 에너지밀도, 좁은 사용 온도범위 및 취약한 내구성이 문제점으로 지적되고 있다. 또한, 니켈-카드뮴전지도, 음극활물질로 사용하는 카드뮴(Cd)이 유해 중금속이며, 전지의 유지 보수 주기가 짧고, 에너지밀도가 납축전지에 비해서는 높으나, 상대적으로 니켈-금속수소화물전지(Nickel-Metal hydride battery)등에 비해 낮다는 점들을 단점으로 갖고 있다. 니켈-수소화물전지는 니켈-카드뮴전지의 음극인 카드뮴을, 청정연료로서 주목받고 있는, 수소를 흡장 및 방출할 수 있는 금속수소화물로 대체한 전지로, 소형전지시장에서 이미 알카리 및 니켈-카드뮴전지를 대체하여 주로 사용되고 있으나, 리튬이온(lithium ion battery) 및 리튬폴리머전지(lithium polymer battery)의 등장으로 판매량은 갈수록 줄어들고 있는 추세이다. 본 연구에서는 기존 산업용전지의 낮은 에너지밀도와 전지성능, 유해중금속 사용으로 인한 환경적인 문제를 해결할 수 있는 대안으로, 이미 소형전지시장에서 오랜 기간 사용 및 검증 되어 왔던 니켈-수소화합물전지를 중, 대형의 산업용전지 규격에 적합하게 재구성하고 전지의 안전성 및 성능을 확보하여, 궁극적으로 새로운 산업용전지로서의 실용화에 초점을 두었다. 시험 제작된 전지는 중, 대형 산업용전지에 사용되는 포켓식 전지의 구조를 따르고, 양극 활물질로는 수산화니켈을, 음극활물질로는 AB_(5)계의 수소저장합금을 사용하였다. 포켓식 구조는 전지의 장수명화가 가능하고, 과충전으로 인한 전해액 고갈 및 극판의 열화와 화재로부터 안전성을 확보하기 용이하다. 포켓식전지의 구조를 따라 제작한 양극극판은 활물질의 성형성이 우수하이 무난하게 제작되었으나, 음극활물질로 사용한 AB_(5)계의 수소저장합금은 성형성이 떨어져 극판을 제작하기가 어려웠다. 따라서 이 문제를 해결 하기위해 화학 도금법을 사용하여 성형성과 전지성능을 동시에 기대할 수 있는 물질인 구리를 음극활물질에 코팅하였다. 구리가 코팅된 음극활물질은 성형성이 우수하여, 포켓식 극판의 제작이 가능하였다. 연구를 위해 시험 제작된 200Ah급 니켈-금속수소화물 포켓식 전지는 현재 산업용 니켈-금속수소화물전지의 시험규격이 없음으로 니켈-카드뮴 전지의 규격인 KS8517에 따라 성능테스트를 진행하였으며, 모두 기준 이상의 우수한 전지 성능을 나타내었다. 보다 우수한 전지의 성능을 확보하기위해 위한 방법으로 양극 활물질의 표면개질을 수행하였다. 활물질 표면을 산화시키는 방법을 이용하였으며, 수산화니켈의 표면 산화정도에 따라 용량이 10%이상 늘어나는 것을 알 수 있었다. 최종적으로 제작된 산업용 니켈-금속수소화물 포켓식 전지는, 납축전지대비 3배 이상의 출력 밀도와, -20 ∼ 50℃의 사용 온도범위 및 약2,500회 이상의 충, 방전 사이클을 나타냄으로 산업용 전지로서 실용화가 가능함을 알 수 있었다. This study focuses on the actual commercialization of industrial Ni-MH battery as the alternative proposal in order to replace initial industrial batteries which have lower energy density, environmental problems, with safety and better function of Ni-MH battery after the battery improvement for industrial application at medium or high capacity battery market. The sample Ni-MH battery has been designed as pocket type electrode for medium or high capacity battery in the industrial application. Positive active material is used with Ni(OH)_(2), negative active material is used with metal hydride of AB_(5). The structure of pocket type electrode can guarantee long cycle life of battery and keep the safety against heating and fire of battery owing to electrolyte drying up caused by overcharging. According to the structure of pocket type battery, positive electrode could be made as the best briquetting condition. But negative electrode was difficult to briquette pure metal hydride of AB_(5). Hence, to solve those problem, through the chemical coating method, Copper is coated to negative material to improve briquetting ability and battery function. Coppered negative material is better to briquette and to make pocket type electrode becomes available. The sample of 200Ah Ni-MH battery was tested and passed with excellent performance, the standard of KS 8517 which is the norm of Ni-Cd battery because Ni-MH battery has no official standard to test the battery performance, Furthermore, in order to improve better performance of Ni-MH battery, the surface modification of positive active material has been carried out. The surface of material is oxidized, under oxidizing condition level of material, the battery capacity is found 10% increasing. Consequently, the industrial Ni-MH pocket type battery as a sample has been tested 3 times more performance density than lead acid battery, usage temperature range of -20∼50℃ and approx., 2,500 cycles life of battery charging and discharging. This Ni-MH battery can be matched to industrial battery application and commercialized for the market.

맞춤형자율연수팀 구성을 통한 교내 자율연수의 효율적인 운영 방안

박형필 강원대학교 교육대학원 2007 국내석사

The purpose of this study is to search for an efficient management way of self-training in school, by actually organizing and managing 'demand-reflected self-training team' after understanding what the current situation and what problem it has to accomplish this goal. Some specific approaches are suggested. (1) To understand the current situation of self-training performed in each school. (2) To analyze the differences in effect between 'demand-reflected self-training in school' and the general training methods. (3) To propose efficient ways of management of self-training in school. To activate these ideas, I analysed information obtained from 65 head teachers who are in charge of the department of research and training in each elementary school located in Chuncheon and Hongcheon areas. After that, a case study was performed with 37 teachers in Namsan elementary school in Hongcheon for the verification of effectiveness brought by 'demand-reflected self-training in school' The program SPSSWIN V12.0 was used to analyze current situation and utility of 'demand-reflected self-training in school.' The results are as follows. It was found that most schools were operating self-training programs in formal or lectured style. Therefore, it was reorganized here by the way of organizing and managing 'demand-reflected self-training team.' Some results were turned out below. First, participants had fun and enjoyed taking the training, and became satisfied with the training, because they were learning a lot of useful skills applicable to the class with the students. Second, they were pleased with their own demands reflected in training, and afterwards they were enthusiastic enough to practice skills obtained from training. Three conclusions according to this case study are listed below. First, training programs in school should be fun and interesting by reflecting the participants' demands. Those can be represented through answers to 'pre-survey for teacher's demands' Second, training has to attract participants' much interest and participation by operating it focusing on practice and technique within small-sized groups. Third, training should be applicable to classes with students, and it is also desirable to invite some experts to school from various fields in society to enhance the quality of training. Conclusively, to achieve all these improvements, educational administrators should supply schools with sincere support and leadership, and principals and vice-principals should have open mind to receive new kinds of management ways for self-training programs in school.

항공전자장비용 냉각시스템의 최적화 설계를 위한 실험적 연구

박형필 高麗大學校 大學院 2010 국내석사

The surrounding temperature of the avionic equipments in the pod which is mounted under a aircraft changes significantly according to flight profile. Therefore, a cooling system for the avionic equipment should be adopted to control the thermal load in the pod for proper operation. The cooling system is usually undergoing large and rapid environmental changes by the variations of flight altitude and velocity, so optimum design of the cooling system is required for the stable cooling operation. Two kinds of cooling cycle is usually adopted for the avionic cooling system: vapor compression cycle and air cycle. The cooling cycle is usually selected depending on aircraft mechanical and electrical specifications, the vapor compression cycle is preferred due to its higher system efficiency and lower cooling capacity deviation. Therefore, in this study, the cooling system for avionic equipment was designed and built by adopting vapor compressor cycle. The experimental equipment was designed and manufactured for the test of the cooling performance and operating characteristic. The cooling system was optimized by the experiments varying refrigerant charging amount and expansion valve opening. The cooling performance characteristics were obtained varying experimental parameters such as thermal heat load, evaporator air flow rate, condenser air flow rate, condenser inlet air temperature and compressor rotating speed. The problems on the designed system were analyzed based on the experimental results and the solutions were suggested to improve the system design and efficiency. Fin and tube heat exchanger was replace by aluminium plate fin heat exchanger to improve the system efficiency and lower the weight of cooling system. The refrigerant of HCFC-124 was replace by HFC-236fa to meet environmental restriction. From this study, the fundamental data was suggested for the optimum design of avionic the cooling systems.