• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1122-1127
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• 2011

자동차 범퍼는 충돌 시 차량 충격 에너지를 흡수하여 차체를 보호하는 중요한 부품이다. 따라서 자동차 범퍼 설계의 초기 단계에서 범퍼 충돌 성능을 만족하는 범퍼 빔의 단면을 결정하는 것은 매우 중요한 요구 조건이다. 본 논문에서는 고정벽 충돌 대응용 자동차 범퍼 빔의 최적 단면 계산을 위하여 중간매개반응표면모델을 사용하였다. 자동차 범퍼 충돌 해석의 결과로 나오는 비선형성이 강한 충격력 대 범퍼 빔의 변위 결과 그래프를 중간매개반응표면모델을 사용하여 정도가 확보된 근사화된 그래프를 만들어서 범퍼 충돌 시의 범퍼 빔의 변형 결과를 구하게 된다. 본 연구의 방법을 이용하면 3차원 비선형 유한요소해석에서 요구되어지는 방대한 해석 시간을 획기적으로 줄일 수 있게 된다. 본 중간매개반응표면모델을 이용한 범퍼 빔의 변형 결과는 3차원 유한요소해석 결과와 비교하여 그 결과 정도의 타당성을 검증하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.13-15
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• 2017

지난 50년 동안 우리나라 근해의 해양사고통계에 따르면 해양사고의 36%가 선박충돌사고로 나타나고 있고 이로 인해 막대한 재산피해, 인명손실 및 환경피해가 발생되고 있다. 한국형이네비게이션사업은 우리나라 근해에서 발생하는 이러한 해양사고를 획기적으로 줄이기 위한 것으로 현재 연구가 진행중이다. 본 연구는 한국형이네비게이션의 최적안전항로서비스에 필요한 충돌위험도평가모델을 개발하는 것이 목적이다. 개발된 충돌위험도평가모델은 과거의 AIS 데이터를 기반으로 주어진 항로의 충돌위험도를 계산한다. 모델의 계산 및 결과를 도시하기 위해 MATLAB 및 MATLAB 기반의 M-Map 패키지가 사용되었다. 개발된 모델의 검증을 위해 정상작동 여부를 확인하기 위한 시험해역 적용과 현장 적용성을 검토하기 위한 실해역 적용이 각각 수행되었으며 그 유용성을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.1552-1558
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• 2011

본 논문에서는 알루미늄 폼을 사용한 자동차 범퍼 빔을 설계하고 충돌해석을 수행하였다. 해석모델은 B형 단면 구조를 갖는 실제 크기의 범퍼 빔이다. 저속 정면충돌 시 알루미늄 범퍼 빔의 변형량 및 내부 에너지 거동을 예측할 수 있는 ANSYS AUTODYN을 이용하였다. 7075-T6 알루미늄 합금을 사용하여 철강 재질의 빔보다 55 %의 중량 감소를 얻을 수 있었으며 알루미늄 폼을 사용한 범퍼 빔의 변형량은 철강 빔과 비슷하지만 충돌에너지의 감소가 더 큰 것을 확인할 수 있었다. 또한, 알루미늄 폼의 완충보다는 50 % 충진 시 충돌에너지 흡수가 더 좋았다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.237-243
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• 2005

항만의 계획 및 개발단계에서 중요한 요소 중 하나는 항로의 설계이다. 항로를 설계할 때 가능한 한 굴곡부를 피해야 하지만, 그렇지 못할 경우에는 변침과정에서 추가적으로 발생하는 항과면적의 증가를 고려하여 항로의 폭을 확장하고 항로를 배치하는 것이 선박의 안전한 통항에 필수적이다. 본 연구에서는 가변범퍼영역모델을 이용하여 굴곡부에서의 항로의 폭과 항로의 배치를 결정하는 기법을 다룬다. 모델실험결과 굴곡부 중심교각이 30도 미만인 경우 굴곡부 항로의 폭을 확장할 필요가 없는 것으로 분석되었으며, 굴곡부 중심교각이 60도 인 경우에는 대상선박이 길이와 굴곡부의 중심교각에 따라 항로의 폭을 확장해야 할 것으로 분석되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권8호
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• pp.693-699
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• 2005

항만의 계획 및 개발단계에서 중요한 요소 중 하나는 항로의 설계이다. 항로를 설계할 때 가능한 한 만곡부를 피해야 하지만, 그렇지 못할 경우에는 변침과정에서 추가적으로 발생하는 항과면적의 증가를 고려하여 항로의 폭을 확장하고 항로를 배치하는 것이 선박의 안전한 통항에 필수적이다. 본 연구에서는 가변범퍼영역모델을 이용하여 만곡부의 항로의 폭과 항로의 배치를 결정하는 기법을 다룬다. 모델실험결과 만곡부 중심교각이 30도 미만인 경우 만곡부의 항로의 폭을 직선구간에서의 항로의 폭과 동일하게 설계할 수 있지만, 만곡부 중심교각이 60도인 경우에는 만곡부의 항로의 폭을 대상선박의 길이와 만곡부의 중심교각에 따라 확장해야 할 것으로 분석되었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.159-164
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• 2019

충격을 완화시키기 위해 봅슬레이의 프론트 범퍼가 장착되지만, 봅슬레이에 대한 공기 저항은 앞에 위치한 몸체의 형태에 따라 달라진다. 본 연구에서는 봅슬레이의 세 가지 형상에 대한 유동 해석을 수행하였으며, 압력을 적게 받게 되는 모델 B, C인 앞이 뾰족한 형태가 앞이 둥근 모델인 모델 A보다 공기 저항을 줄일 수 있고 범퍼 뒤 쪽이 좁아지는 형태가 넓어지는 형보다 좀 더 매끄러운 유동 흐름이 될 수 있다. 본 연구 결과는 봅슬레이에서의 유동 저항을 가장 줄일 수 있는 몸체의 설계를 확보하는 데 기여할 수 있다고 사료된다. 본 연구결과를 토대로 얻은 봅슬레이의 내구성 있는 설계데이터를 활용함으로서 실생활에서의 기계나 구조물에 융합하여 그 미적 감각을 나타낼 수 있다.

• Composites Research
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• 제35권5호
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• pp.317-321
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• 2022

본 연구에서는 머신 러닝을 통해 하중 유형에 따른 구간을 나누어 각 하중 유형에 강한 적층 각도 순서가 배치되는 PIC 설계 방법이 범퍼 빔에 적용되었다. 머신 러닝을 적용하기 위한 학습 데이터의 입력 값과 라벨은 각각 전체 요소 중 일부인 참조 요소의 좌표와 하중 유형으로 정의되었다. 좌표 값을 나타내는 방법인 2D 표현 방법과 3D 표현 방법을 비교하기 위하여 각각의 방법으로 학습 데이터 생성 및 머신 러닝 모델이 학습되었다. 2D 표현 방법은 유한요소 모델을 각 면으로 나누고 그에 따른 학습 데이터 생성 및 머신 러닝 모델을 학습시키는 방법이며, 3D 표현 방법은 유한요소 모델 전체에서 학습 데이터를 생성하여 하나의 머신 러닝 모델을 학습시키는 방법이다. 머신 러닝 모델의 성능에 영향을 미치는 하이퍼파라미터는 베이지안 알고리즘을 통해 최적 값으로 튜닝되었으며, 튜닝 된 모델 중 k-NN 분류 방법이 가장 높은 예측률과 AUC-ROC로 나타났다. 그리고 2D 표현 방법과 3D 표현 방법 중 3D 표현 방법이 더 높은 성능을 보였다. 튜닝 된 머신 러닝 모델을 통해 예측된 하중 유형 데이터가 유한요소 모델에 매핑되었으며, 유한요소 해석을 통해 비교 검증되었다. 3D 표현 방법의 머신 러닝 모델로 설계된 PIC 방법이 강도 측면에서 더 우수함이 검증되었다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제3권3호
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• pp.233-240
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• 2015

본 연구에서는 다양한 형상변수들이 봅슬레이의 공력성능에 미치는 영향을 평가하기 위하여 삼차원 Reynolds-averaged Navier-Stoke 해석을 수행하였으며, 난류모델로는 표준 k-${\varepsilon}$ 모델이 사용하였다. 격자계로는 비정렬 사면체 격자를 사용하였다. 성능 평가를 위한 형상변수로는 전방범퍼의 장축의 길이, 범퍼의 높이, 그리고, 카울링 측면과 정면 각각에서의 곡률반경 등 네가지 변수를 설정하였으며. 이들이 공력성능으로 선정된 항력계수에 미치는 영향을 평가하였다. 해석결과, 범퍼의 높이와 카울링 측면의 곡률반경이 항력계수에 민감한 영향을 미침을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권2호
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• pp.23-30
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• 2019

폐자동차 범퍼 파쇄물 재활용을 위하여 색채선별법을 도입하였다. 색채선별법은 기존의 비중, 입도 차이에 의한 선별이 어려운 물질을 색상 차이를 이용한 카메라와 영상 분석기법으로 분리하는 선별법이다. 본 연구에서는 반응표면법 중 BBD (Box-Behnken Design)를 적용하여 실험을 계획하고 최적 조건을 도출하였다. 색채민감도, 피드투입량 및 입자크기의 영향을 분석하였으며, 회귀분석과 통계적인 방법에 기초하여 2차 반응 모델을 획득하였다. $R^2$ 및 p-value는 각각 99.56%, < 0.001로 타당하였으며, 추정된 최적조건은 색채민감도 32%, 피드투입 200 kg/h, 입자크기 33 mm 조건에서 94.1%의 회수율이 나올 것으로 예측하였다. 실제 실험을 통한 회수율은 93.8%로 나타나 해당 모델이 적절함을 확인하였다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.42-45
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• 2008

Recently, aluminum is widely used to reduce the vehicle weight. Aluminum curved extruded products are used for the design of automotive frame parts. This study focuses on the determination of process condition fur automotive bumper beam with various curvatures. In this study, a curvature prediction model has been proposed considering the geometric relationship and the characteristic of the curvature extrusion equipment. Using the proposed model and FE analysis, the appropriated process condition was determined to produce the bumper beam. Finally, curvature extrusion experiment was carried out to verify the effectiveness of the proposed curvature prediction model and the process condition.