기능성 합성목재 자동 제조장치 개발(합성목재에 철심을 삽입한 경우)

오익수,김봉석 한국기계기술학회 2015 한국기계기술학회지 Vol.17 No.2

In this study, we have developed an automatic manufacturing system for functional wood plastic composites(WPC) which are one of spotlighting materials for landscape architecture and residential construction material. In addition to the existing facilities, this manufacturing system is consist of an automatic hole manufacturing device, iron band supply and winding device, mold with the iron band insert system, calibration unit, control system, etc. We have performed the performance tests for the system such as the specific gravity, bending strength, screw holding power, percentage of moisture content, formaldehyde, absorption thickness, expansion rate, cold resistance(appearance & bending strength), and shock resistance. As a result, the performance of the prototype system satisfies all the objects of this study.

기능성 합성목재 자동 제조장치 개발 (합성목재에 철심을 삽입한 경우)

오익수,김봉석 한국기계기술학회 2015 한국기계기술학회지 Vol.17 No.2

In this study, we have developed an automatic manufacturing system for functional wood plastic composites(WPC) which are one of spotlighting materials for landscape architecture and residential construction material. In addition to the existing facilities, this manufacturing system is consist of an automatic hole manufacturing device, iron band supply and winding device, mold with the iron band insert system, calibration unit, control system, etc. We have performed the performance tests for the system such as the specific gravity, bending strength, screw holding power, percentage of moisture content, formaldehyde, absorption thickness, expansion rate, cold resistance(appearance & bending strength), and shock resistance. As a result, the performance of the prototype system satisfies all the objects of this study.

초등학교 전자석 실험에 쓰이는 철심의 실험 적합성 분석

최범길,전영석 한국물리학회 2018 새물리 Vol.68 No.2

2009개정 초등학교 과학과 교육과정에 의한 교과서에서는 잔류자기의 문제를 해결하고자 전자석의 철심으로 쇠못 대신에 가열과정이 필요 없는 전산볼트를 사용하는 것으로 실험 활동이 변경되었다. 그러나 가열조건에 따른 쇠못의 자기적 특성을 구체적으로 비교한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 못의 잔류자기를 최소화하는 최적 가열조건을 찾고, 최적 조건의 못과 전산볼트를 비교하여 전자석의 철심으로 적합한 재료를 알고자 하였다. 연구 결과, 전자석의 철심으로 사용할 못의 최적 가열 시간이 존재한다는 점을 발견하였으며, 전산볼트와 쇠못에서의 잔류자기 차이가 크지 않고, 전류가 흐를 때 유도되는 자기장의 세기는 쇠못이 전산볼트의 3배 이상이기 때문에 전자석의 철심으로는 쇠못을 적절한 방법으로 열처리하여 사용하는 것이 더 유용하다는 결론을 얻었다. Threaded bolts have been replaced by iron nails in electromagnet experiment activities in the textbook for the 2009 revision of the elementary science curriculum because of the slight residual magnetism. However, the related research is rare, so we tried to determine the optimized heating condition of the iron nail so that the residual magnetism would be a minimum. Then, the optimized nail was compared to the threaded bolt to determine which one would be better for use in the core of an electromagnet. We found an optimized heating condition of nail for use in the core of an electromagnet. In addition, we found that a nail that had been subjected to the optimal heating treatment was better than a threaded bolt as the difference between the residual magnetic field strength in the nail and that in the threaded bolt was not very much while the magnetic field strength induced in the nail by an electric current was more than three times larger.

가동 철심형 용접기와 정현파를 출력하는 디지털 용접기의 3점식 굽힘시험을 이용한 용접성 비교 분석

김종식,이광호,주이환,고종철,윤경열 국제문화기술진흥원 2023 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.9 No.1

In this study, in order to reduce energy that affects the natural environment, a moving iron core type welding machine and a digital welding machine (inverter type) with low power consumption are compared in shielded arc welding, and the parts that use less power and have the same weldability conditions are identified. want to check. The movable iron core welder uses alternating current that outputs a sine wave, and the digital welder also generates a sine wave alternating current, so it must have the same conditions, low power consumption, and the same weldability. However, weldability can be verified in various ways, but the analysis is limited to the qualification test in the field of national technical qualification welding. 본 연구에서는 자연환경에 영향을 주는 에너지를 절감하기 위해 피복아크용접에서 가동철심형 용접기와 전력 사용량이 적은 디지털 용접기(인버터 방식)를 비교하여 전력 사용은 적으며 용접성은 동일한 조건을 갖춰야 하는 부분을 확인하고자 한다. 가동철심형 용접기는 정현파를 출력하는 교류를 사용하며 디지털 용접기 또한 정현파 교류를 발생시켜 동일 조건을 갖추고 전력사용량은 적으며 같은 용접성을 갖추어야 한다. 다만 용접성은 다양하게 검증할 수 있으나 국가기술자격 용접 분야의 자격시험으로 한정하여 분석하고자 한다.

금동반가사유상의 제작 방법 연구 : 국보 78, 국보 83호 반가사유상을 중심으로

민병찬 국립중앙박물관 2016 미술자료 Vol.- No.89

Gilt-bronze Buddhist sculptures are first cast in bronze and then coated with a thin film of gold. They have been produced since the first century A.D. across all areas of Asia, including the countries of Central Asia and Southeast Asia, India, China, Korea, and Japan, where Buddhism flourished. One can, therefore, better understand the spatial and temporal characteristics of these Buddhist sculptures when their materials and production methods are carefully analyzed through employing scientific methods and identifying the stylistic conventions with the naked eye. The gilt-bronze pensive bodhisattva, also an example of a gilt-bronze Buddhist sculpture, was also produced by means of the conventional method, yet it required a more complex and elaborate method due to its unique posture. Two pensive bodhisattva images, respectively designated as National Treasures no. 78 and 83, are the finest examples of gilt-bronze Buddhist sculptures in Korea. They have been examined with nondestructive XRF, γ-ray imaging, and 3-D scanning, and revealed the specific production method, identifying their primary features. Two primary methods of bronze casting were used in ancient times: “piece-mold casting,” which originated in China and was used mainly in East Asia; and the “lost-wax casting,” which was developed in the Anatolian Plateau, Turkey, or in the Middle East, and spread across regions in North Africa, Europe, and Asia. National Treasures no. 78 and no. 83 were cast with the lost-wax casting method using core pins. However, the two demonstrate distinction in terms of the method of making the core, covering wax, and carving the surface. For National Treasure no. 78, a separate clay core was made for the head and body, and each was covered with a layer of wax, roughly carved to give the statue its basic form. The head and body were then joined into a single assemblage. Wax was additionally applied where necessary and details were carved to complete the wax mold. Two metal cores that have been hammered through the shell of the head and body indicate that they were separately made, and molten bronze permeated into the crevice of the neck created a rough protrusion on the inner neck. The use of a thin wax reduced the volume of the body of the drapery folds and ornamentation, thereby yielding an overall flat impression. For National Treasure no. 83, a clay core was formed in a single assemblage for the head and body. The core was covered with a thick wax layer, which was carved away little by little to complete the wax mold. A single metal core extends from the head to the body. The bronze shell of the statue is fairly thick and the drapery and ornamentation are voluminous. Extremely fine clay was used to construct the core for National Treasure no. 78, and thus the air trapped inside the wax was not effectively released when the molten bronze was poured in. This consequently resulted in a thin bronze shell, low liquidity of the molten bronze, and ultimately a number of cast defects. These flaws were remedied through an advanced technique that involved re-casting the flawed parts and attaching them to the body, or by pouring additional molten bronze to the defected area. Accordingly, National Treasure no. 78 appears to be impeccable on the surface. On the other hand, National Treasure no. 83 eliminated, from the beginning, the factors that could have led to cast defects, including securing a consistent thickness in its wax model so that the molten bronze could be poured in easily and using coarse clay for the core that allows for the efficient release of air. Although bronze alloy with less than five percent tin content was used for both statues, National Treasure no. 83 may thus be considered superior in terms of casting technique, given the efficient elimination of trapped air, the enhanced flow of molten metal, and the judicious placement of the core pins to securely stabilize the clay core. 금동불이란 청동으로 만들고자하는 像을 주조한 다음, 겉 표면을 금으로 도금한 불상을 말한다. 인도, 중앙아시아, 중국, 한국, 일본, 동남아시아 등 불교가 성행하였던 아시아 전 지역에서, 기원후 1세기경부터 현재에 이르기까지 꾸준히 만들어졌다. 따라서 육안을 통한 양식분별과 더불어 과학적 조사 방법을 통해 재료를 분석하고, 제작 방법을 파악해내면, 불상 연구의 기본이 되는 시공간의 특징을 객관적으로 얻어낼 수 있다. 금동반가사유상도 금동불의 하나로 동일한 제작방법으로 만들어졌으나, 반가사유라는 독특한 자세로 인하여 좀 더 복잡하고 정교한 제작방법을 필요로 했다. 고대 금동불을 대표하는 국보 78호와 83호 반가사유상을 비파괴성분분석(XRF), 감마선촬영, 3D스캔 등 현대의 과학 장비를 동원한 분석 방법을 통하여 구체적인 제작방법을 알아보면 좀 더 근원적인 특징을 파악할 수 있다. 고대 청동을 주조하는 방법은 크게 두 가지로, 중국에서 기원하여 동아시아에서 주로 사용되었던 分割鑄造法(piece-mould casting)과 터키 아나톨리아고원 혹은 중동지역에서 기원하여 북아프리카, 유럽, 아시아 등지로 넓게 퍼져나간 蜜蠟鑄造法(lost-wax casting, 혹은 실납법失蠟法이라고도 함)이 있다. 국보 78호와 83호 두 상은 모두 쇠못(core pin)을 사용한 밀납주조법을 기본 제작방법으로 하고 있다. 그러나 내형토를 만드는 방법과 밀납을 입히고 조각하는 방법에서는 서로 차이를 보이고 있다. 국보78호 상은 머리와 몸체 부분의 내형토를 각각 따로 만들고 그 위에 얇은 밀납판을 입힌 후 대강의 형태를 조각하였다. 분리되어 있던 머리와 몸체 부분을 하나로 연결한 다음, 필요한 부분에 밀납 판을 덧붙이고 세부를 조각하여 밀납 조각상을 완성하였다. 이는 머리와 몸체 부분에 철심이 각각 들어가 있는 것으로 증명되며, 이로 인해 이어붙인 목 부위 안쪽으로 청동쇳물이 침투해 들어가 거스러미가 생겼다. 얇은 밀납 판의 사용은 옷주름이나 장신구의 입체감을 떨어뜨리고 전체적으로 평면적인 느낌을 띄게 하였다. 국보83호 상은 몸체와 머리 부분의 내형토를 하나로 만들고 그 위에 밀납을 두껍게 입힌 다음, 조금씩 깎아내면서 밀납 조각상을 완성하였다. 철심이 머리부터 몸통까지 하나로 이어져 있고, 불상의 두께가 비교적 두꺼우며 옷주름, 장신구 등에서 입체감이 잘 살아있다. 국보78호 상은 매우 고운 진흙만을 내형토로 사용하였기에 청동 쇳물을 부어 넣을 때 틀 안에 들어 있던 공기가 외부로 원활하게 배출되지 못했다. 이것은 얇은 상의 두께와 더불어 청동 쇳물의 유동성을 크게 떨어뜨렸고, 수많은 주조결함으로 이어졌다. 그러나 결함이 생긴 곳에 쇳물을 부어 재주조하거나 필요한 부분만을 별도로 주조하여 접합하는 등 고도의 수리기술을 이용하여 외관상으론 완벽한 조각상을 만들어냈다. 반면에 국보83호 상은 청동 쇳물이 잘 흘러들어갈 수 있도록 일정한 두께를 확보하고, 공기 배출이 쉬운 모래가 많이 섞인 내형토를 사용하는 등 처음부터 주조 실패 요인을 제거하였다. 주석 함량이 5%내외로 거의 비슷한 청동을 사용하였음에도 불구하고, 쇳물의 유동성 확보, 내형토를 고정시키는 철심의 사용 방법, 쇠못(코어 핀)의 적절한 배치 등에 의해서 주조의 완성도는 큰 차이를 보였다. 국보 83호상에 훨씬 발전된 주조 기술이 사용되었다.

대칭구조 철심형 리니어모터 이송계에서의 코깅현상에 관한 연구

오정석(Jeong Seok Oh),박천홍(Chun Hong Park) Korean Society for Precision Engineering 2008 한국정밀공학회지 Vol.25 No.10

[미발표] 전동차용 8mH급 철심형 필터리액터의 설계제작 및 특성평가

강재식(Jaesik Kang),이창영(Changyoung Lee),조정민(Jeongmin Jo),이진호(Jinho Lee),정현승(Hyunseung Jeong) 한국철도학회 2013 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.5

본 논문에서는 VVVF 추진 DC 전동차에 공급되는 전원의 품질 향상을 위하여 추진제어장치의 입력단에 설치되는 필터리액터의 경량화를 위한 설계제작 및 특성평가를 수행하였다. 기존에 사용되는 공심형 필터리액터를 대체하여 철심형 필터리액터에 대한 연구를 진행하였다. 요구 사항에 알맞은 구조 및 형상과 성능 조건을 만족하는 필터리액터를 설계하기 위해 유한요소해석 기법을 이용한 전자상 해석과 열 해석을 동시에 진행하였다. 또한 해석에 의한 설계 결과를 검증하기 위해 시작품을 제작하였고, 제시된 필터리액터의 요구 사양에 따른 성능시험을 실시하였다. 자연냉각 조건에서 8.0mH, 정격 DC 450A, DC 1500V를 만족하고, 절연열화시험과 온도상승시험을 진행하여 요구 사양을 만족시켰다. 따라서 510kg의 중량을 갖는 기존 공심형 필터리액터에서 19.6%가 감소된 약 410kg수준에서 제작이 가능하였다. In this paper, design and characteristic evaluation of the filter reactor (FL), which is installed on railway vehicle propulsion control system to maintain the improved power supply, was performed for weight reduction of VVVF DC railway vehicles. Iron-core type filter reactor was replaced a conventional air-core type filter reactor with in this research. In order to design the iron-core FL in a clear structure and proper conditions, the electromagnetic and thermal analysis was progressed by using finite element method (FEM). A prototype was fabricated to verify the result of the design, and some experiments were carried out with respect to certain conditions. With an air-cooled condition, the specifications were satisfied in the conditions of 8mH±10%, rated DC 450A, DC 1500V, and insulating degradation, temperature characteristics as well. As a result, it is possible to fabricate the iron-core type FL with about 410kg weight 19.6% lighter than the conventional air-core FL, which weighs 510kg.

A-41 : 폐타이어를 이용한 TPV(고무플라스틱) 원료 개발

정인경,김봉석,윤상필,서재건 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2013 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2013 No.-

폐 고무와 폐플라스틱의 경우 재활용에 있어서 가장 큰 비중을 차지하는 것은 단순 소각을 통한 열원이용으로 그 경제성은 매우 형편없는 실정이다. 자원 재활용에 있어서 경제성은 매우 중요한 척도이다. 위와 같은 열원이용은 그 처리규모와 폐자원의 형태 및 기능에 대한 제한은 없지만 초기 시설투자비용이 높고 일차원적 소각처리라는 점에서 경제적으로 많은 문제점을 지닌다. 이에 대한 대안으로 90년대 폐타이어의 가공이용 방법이 부각되기 시작하였고 고무블록 및 매트 제작을 통한 탄성바닥포장 재활용 제품으로 각광받기 시작하였다. 그러나 이 역시 폐타이어 재활용 사업을 고부가가치 사업으로 이끌기에는 부족했으며 중국산 수입 고무 칩의 무분별한 사용으로 인한 인체 유해성 문제로 그 시장이 축소되기에 이르렀다. 타이어의 구성요소인 고무와 강철은 현대 산업사회를 이끌어 가는 중요한 자원으로 이를 재자원화 하는 방안은 매우 시급한 실정이다. 현재 해외 선진사례에서는 폐타이어 고무 칩의 미 분쇄를 통하여 이를 재자원화하는 연구개발이 이루어지고 있다. 특히 폐자원을 활용한 복합신소재 개발은 자동차 부품 및 스포츠 용품, 의료용 소재, 기계부품 등과 같은 다양한 분야에 응용이 시도되고 있다. 본 연구에서는 폐타이어 재활용에 일반적으로 사용되고 있던 Cutting방식에 Shear방식을 도입, 칼날의 모양 및 분쇄드럼 개선을 통하여 기존 분쇄기보다 효율성을 증대시켜 미세 분말(0.5 mm이하) 형태의 고무플라스틱 재생 원료를 생산하는 기술을 개발하였고 또한 폐타이어에 함유된 철심은 재자원화가 가능하도록 하는 분리·선별 process를 구축하였다.

폐타이어를 이용한 TPV(고무플라스틱) 원료 개발

윤상필,김봉석,정인경,서재건 한국폐기물자원순환학회 2013 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2013 No.2

고무와 폐플라스틱의 경우 재활용에 있어서 가장 큰 비중을 차지하는 것은 단순 소각을 통한 열원이용으로 그 경제성은 매우 형편없는 실정이다. 자원 재활용에 있어서 경제성은 매우 중요한 척도이다. 위와 같은 열원이용은 그 처리규모와 폐자원의 형태 및 기능에 대한 제한은 없지만 초기 시설투자비용이 높고 일차원적 소각처리라는 점에서 경제적으로 많은 문제점을 지닌다. 이에 대한 대안으로 90년대 폐타이어의 가공이용 방법이 부각되기 시작하였고 고무블록 및 매트 제작을 통한 탄성바닥포장 재활용 제품으로 각광받기 시작하였다. 그러나 이 역시 폐타이어 재활용 사업을 고부가가치 사업으로 이끌기에는 부족했으며 중국산 수입 고무 칩의 무분별한 사용으로 인한 인체 유해성 문제로 그 시장이 축소되기에 이르렀다. 타이어의 구성요소인 고무와 강철은 현대 산업사회를 이끌어 가는 중요한 자원으로 이를 재자원화 하는 방안은 매우 시급한 실정이다. 현재 해외 선진사례에서는 폐타이어 고무 칩의 미 분쇄를 통하여 이를 재자원화하는 연구개발이 이루어지고 있다. 특히 폐자원을 활용한 복합신소재 개발은 자동차 부품 및 스포츠 용품, 의료용 소재, 기계부품 등과 같은 다양한 분야에 응용이 시도되고 있다. 본 연구에서는 폐타이어 재활용에 일반적으로 사용되고 있던 Cutting방식에 Shear방식을 도입, 칼날의 모양 및 분쇄드럼 개선을 통하여 기존 분쇄기보다 효율성을 증대시켜 미세 분말(0.5 mm이하) 형태의 고무플라스틱 재생 원료를 생산하는 기술을 개발하였고 또한 폐타이어에 함유된 철심은 재자원화가 가능하도록 하는 분리・선별 process를 구축하였다.

선형발전기가 탑재된 파랑에너지 추출장치 설계 II. 선형발전기

조일형(Il Hyoung Cho),최장영(Jang Young Choi) 한국해양환경·에너지학회 2014 한국해양환경·에너지학회지 Vol.17 No.3