자동차 차체 사이드 모듈 및 센터필러 단품간의 충돌 특성 연구

박승연(Seung-Youn Park),송종호(Jong-Ho Song),김민근(Min-Geun Kim),엄원익(Won-Ik Eom),추태진(Tea-Jin Choo) 한국자동차공학회 2015 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2015 No.5

자동차 차체 프론트 모듈 및 프론트 사이드 멤버 단품간의 충돌 특성 연구

박승연(Seung-Youn Park),남승완(Seung-Wan Nam),엄원익(Won-Ik Eom),최문석(Mun-Seok Choi),송종호(Jong-Ho Song),추태진(Tea-Jin Choo) 한국자동차공학회 2014 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2014 No.11

스마트시티 기반의 창의융합 교육 환경 조성을 위한 시스템 제안 - 스마트시티 중등교육공간을 중심으로 -

박승연(Park, Seung-Youn),최승아(Choi, Seung-Ah),구하진(Koo, Ha-Zin),성주은(Sung, Joo-Eun) 대한건축학회 2021 대한건축학회 학술발표대회 논문집 Vol.41 No.1

The school space should be changed with the education. In this paper, creative convergence education curriculum is reconstructed into a feasible future education system based on smart cities and smart school campus forms suitable for these educational systems are presented. In the curriculum, the autonomy of education must increase as students grow. In such a process existing standardized subjects are dismantled and organized according to the activities. The curriculum is divided into common education and student-led project education. Project education is conducted in a way that students plan and perform participants, tools, and spaces themselves. Education can be extended outside the school to utilize smart city infrastructure. In this process, the school is used as a base for smart school education.

승합차 차체부품소재의 저항점용접부 열영향 특성 연구

박승연(Seung Youn Park),이우람(Woo Ram Lee),김병호(Byung Ho Kim),송종호(Jong Ho Song) 대한기계학회 2017 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2017 No.4

S20C 리벳된 Al5052와 SPFC980Y 강철 resistance-element 점용접 접합부의 미세조직 발달 및 고강도-부식 저항 특성

백승엽(Seung-Yeop Baek),송종호(Jong-Ho Song),박승연(Seung-Youn Park),송일종(Il-Jong Song),이현철(Hyun-Chul Lee) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.2

이 연구는 electric resistance element spot welding 프로세스를 도입하여 알루미늄 합금-강철의 이종 접합부의 기계적 강도 및 내식성을 향상시키기 위해 수행되었다. SPFC980Y 강철과 Al5052-H32가 각각 모재로써 적용되었고, S20C 강철은 리벳 element로써 음각과 양각의 형상으로 구분되며, Al5052-H32에 전기 저항 스폿 용접을 위해 리벳팅 되어 6.5 kA의 전류와 250 kgf/cm²의 가압력으로 접합되었다. 그 결과, 음각된 S20C element는 스폿 용접공정 후 불안정한 너깃이 형성되는 반면, 양각된 S20C의 경우, 구조적으로 건전한 접합부로 건전한 내식성 및 탁월한 기계적 특성이 얻어졌다. FEM 시뮬레이션의 도입으로, 음각과 양각의 계면의 접합 특성이 수치적으로 밝혀졌으며, 시뮬레이션 결과는 미세조직 발달 양상을 수치적으로 뒷받침하였다. 이 연구는 element 스폿 용접된 H32-A5052 이종 접합부의 기계적 강도 및 부식 신뢰성에 대해 체계적으로 분석되었으며, 이 공정은 금속재료뿐만 아니라, 경량 비전도성 비철/비금속계 재료에도 적용 될 수 있기 때문에, 차세대 차체 경량화의 양산 기술로 확장 될 수 있다. This study examined the mechanical strength and corrosion resistance of a dissimilar joint with an aluminum alloy and steel by resistance element spot welding. SPFC980 steels and Al5052 alloys were applied as the base materials. S20C steels were assembled on Al5052 for the riveting element before the electric resistance welding process. The SPFC980-S20C riveted Al5052 was welded at a 6.5 kA current and 250 kgf/cm². As a result, the engraved S20C elements formed unstable nuggets after the spot welding processes. In contrast, in the embossed S20C elements, exceptional mechanical properties, such as robust corrosion resistance and fatigue resistance, were obtained by structurally sound joints. The correlation between the microstructure and mechanical properties were examined by microstructural investigations and FEM simulations. The corrosion reliability of element spot-welded SPFC980-Al5052 dissimilar joints was investigated systematically.

광음향분광법을 이용한 GaAs와 Si 반도체의 열확산도 측정과 운반자특성 연구

임종태,한호연,박승한,김웅,최중길,Lim, Jong Tae,Han, Ho Youn,Park, Seung Han,Kim, Ung,Choi, Joong Gill 대한화학회 1997 대한화학회지 Vol.41 No.7

광음향 분광법을 이용하여 GaAs와 Si 반도체에서 운반자 운송특성을 연구하고 열확산도를 측정하였다. 변조주파수에 따른 반도체에 광음향신호와 위상으로부터 반도체에서의 운반자 특성이 낮은 주파수영역에서는 주로 순간적인 열원에 의하며, 높은 주파수영역에서는 비방사 벌크재결합과 비방사 표면재결합에 의한 효과임을 관찰하였다. GaAs와 같은 직접전이 밴드갭을 갖는 반도체의 경우 위의 세가지 광음향효과를 모두 나타내는 반면, Si과 같은 간접전이 밴드갭을 갖는 반도체의 경우 순간적인 열원에 의한 효과와 비방사 벌크재결합에 의한 효과만을 볼 수 있었다. 이러한 효과로 변조주파수에 따른 광음향신호의 위상에서 GaAs 반도체는 극소값을 보이는 반면 Si 반도체에서는 단조감소하는 것을 관찰할 수 있다. 아울러 광음향신호로부터 반도체 시료의 열확산도 ${\alpha}_s$는 GaAs의 경우 0.35 $\textrm{cm}^2/s$ 이고 Si의 경우 1.24 $\textrm{cm}^2/s$ 를 얻었다. 또한 광음향신호의 위상을 curve fitting하여 열확산도를 측정한 결과 광음향신호로부터 구한 값과 유사한 열확산도를 구할 수 있었다. Photoacoustic spectroscopy was utilized to investigate the carrier transport and the thermal diffusivity in GaAs and Si. From the frequency dependence of the photoacoustic signal, it is found that heat source was originated from the instantaneous thermalization process in low frequency region. In high frequency region, however, the heat was generated by the nonradiative bulk recombination and the nonradiative surface recombination processes. It was also shown that the photoacoustic effects in GaAs of a direct band gap were governed by all three processes and those in Si of an indirect band gap were produced by the instantaneous thermalization and the nonradiative bulk recombination only. The phase of the photoacoustic signal showed a minimum value in GaAs. In Si, the phase of the photoacoustic signal was monotonically decreased as the modulation frequency was increased, demonstrating the above-mentioned mechanisms of the generation of heat. By measuring the photoacoustic signal, thermal diffusivities of semiconductors were determined to be ∼0.35 ㎠/s for GaAs and ∼1.24 ㎠/s for Si. In addition, the similar values of thermal diffusivities were obtained from the curve fitting of photoacoustic phase spectra.

분말 반응법에 의한 YBa₂Cu₃O_7-y 합성과 벌크 초전도체의 제조

전영주,박승연,유병윤,박순동,김찬중,Jeon, Young Ju,Park, Seung Yeon,You, Byung Youn,Park, Soon-Dong,Kim, Chan-Joong 한국분말야금학회 2013 한국분말재료학회지 (KPMI) Vol.20 No.2

$YBa_2Cu_3O_{7-y}$ (Y123) powders for the fabrication of bulk superconductors were synthesized by the powder reaction method using $Y_2O_3$ (99.9% purity), $BaCO_3$ (99.75%) and CuO (99.9%) powders. The raw powders were weighed to the cation ratio of Y:Ba:Cu=1:2:3, mixed and calcined at $880^{\circ}C-930^{\circ}C$ in air with intermediate repeated crushing steps. It was found that the formation of Y123 powder was more sensitive to reaction temperature than reaction time. The calcined Y123 powder and a mixture of (Y123 + 0.25 mole $Y_2O_3$ + 1 wt.% $CeO_2$, $Y_{1.5}Ba_2Cu_3O_x$ (Y1.5)) were used as raw powders for the fabrication of poly-grain or single grain superconductors. The superconducting transition temperature ($T_{c,onset}$) of the sintered Y123 sample was 91 K and the transition width was as large as 11 K, whereas the $T_{c,onset}$ of the melt-grown Y1.5 sample was 90.5 K and the transition width was 3.5 K. The critical current density ($J_c$) at 77 K and 0 T of the sintered Y123 was 700 $A/cm^2$, whereas the $J_c$ of the top-seeded melt growth (TSMG) processed Y1.5 sample was $3.2{\times}10^4\;A/cm^2$. The magnetic flux density (H) at 77 K of the TSMG-processed Y123 and Y1.5 sample showed the 0.53 kG and 2.45 kG, respectively, which are 15% and 71% of the applied magnetic field of 3.5 kG. The high H value of the TSMG-processed Y1.5 sample is attributed to the formation of the larger superconducting grain with fine Y211 dispersion.

고상반응법으로 합성한 분말로부터 Gd_1.5Ba₂Cu₃O_7-y 벌크 초전도체의 제조

김용주,박승연,유병윤,박순동,김찬중,Kim, Yong Ju,Park, Seung Yeon,You, Byung Youn,Park, Soon-Dong,Kim, Chan-Joong 한국재료학회 2013 한국재료학회지 Vol.23 No.6

$GdBa_2Cu_3O_{7-y}$(Gd123) powders were synthesized by the solid-state reaction method using $Gd_2O_3$ (99.9% purity), $BaCO_3$ (99.75%) and CuO (99.9%) powders. The synthesized Gd123 powder and the Gd123 powder with $Gd_2O_3$ addition ($Gd_{1.5}Ba_2Cu_3O_{7-y}$(Gd1.5)) were used as raw powders for the fabrication of Gd123 bulk superconductors. The Gd123 and Gd1.5 bulk superconductors were fabricated by sintering or a top-seeded melt growth (TSMG) process. The superconducting transition temperature ($T_{c,onset}$) of the sintered Gd123 was 93 K and the transition width was as large as 20 K. The $T_{c,onset}$ of the TSMG processed Gd123 was 82 K and the transition width was also as large as 12 K. The critical current density ($J_c$) at 77 K and 0 T of the sintered Gd123 and TSMG processed Gd123 were as low as a few hundreds A/$cm^2$. The addition of 0.25 mole $Gd_2O_3$ and 1 wt.% $CeO_2$ to Gd123 enhanced the $T_c$, $J_c$ and magnetic flux density (H) of the TSMG processed Gd123 sample owing to the formation of the superconducting phase with high flux pinning capability. The $T_c$ of the TSMG processed Gd1.5 was 92 K and the transition width was 1 K. The $J_cs$ at 77 K (0 T and 2 T) were $3.2{\times}10^4\;A/cm^2$ and $2.5{\times}10^4\;A/cm^2$, respectively. The H at 77 K of the TSMG-processed Gd1.5 was 1.96 kG, which is 54% of the applied magnetic field (3.45 kG).

상용차체 개발을 위한 동강성 개선활동

최현범(Hyun Bum CHOI),박승연(Seung Youn PARK),최강훈(Kang Hun CHOI),이상헌(Sang Heun LEE) 대한기계학회 2020 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2020 No.8

최근, 오토캠핑 등의 여가활동과 인터넷 쇼핑으로 인한 택배화물 수송물량의 증가로 현 상용차 확장모델에 대한 요구가 대두 되고 있다. 하지만, 대다수 상용차는 디젤기관을 동력원으로 하기에 강화된 정부의 환경정책으로 인한 자동차 배기가스 규제에 대응을 위한 연비개선 방안도출은 각 자동차 메이커에서 주요한 과제로 대두되고 있다. 특히, 자동차 총 중량의 30% 내외를 구성하는 차체 (BIW : Body In White)는 경량소재를 적용함으로 중량 감소를 통한 연비개선을 달성하고자 하는 연구는 지속적으로 수행되고 있다. 상용차체는 반복되는 중량물 상하차, 오토캠핑에 의한 취사장비 및 거주자 탑승 등으로 강도와 안전성 확보가 가능한 고장력 강 선정하여 두께 감소를 통하여 경량화를 구현하고 있다. 본 연구에서는 고장력 강을 적용한 상용차체의 후방부 (Rear Floor) 확장모델에 대한 동강성(Dynamic stiffness) 을 기존 상용차체와 해석을 수행하여 비교하여 동등이상 확보가 가능한 개선안을 도출하고자 한다. 먼저, 기존 상용차체와 개발 확장된 상용차체 Modal Test를 통한 1차 고유진동수 범위를 통한 강성비교를 수행하였다. 동강성 해석결과, 기존 상용차체의 1차 고유진동수는 20.3Hz, 개발 상용차체는 18.7Hz로 저하된 결과값으로 차체확장이 시작되는 지점부터 취약부로 도출되어 길이연장 및 소재두께 감소가 원인으로 판단된다. 개발 확장된 상용차체 개선으로 취약부에 적용을 위한 REINF-BRKT를 강성확보를 위해 굴곡 형상 및 중량 절감을 위하여 홀(Hole)을 반영 제작하였다. 개선1차 개발 상용차체 동강성 해석결과는 20.2Hz로 기존 상용차체와 동등한 결과값을 나타냈다. 또한, 동시성형기술로 제작된 SIDE MBR RR-RR를 개발 상용차체에 적용된 동강성 해석결과는 23.7Hz로 기존 상용차체 보다 높은 결과값이 나타나 본 연구에서 최종 목표로 한 동시성형 제품 적용에 대한 경량 및 동강성 증가 효과를 갖는 확장된 상용차체 모델을 확보 하였다. [그림 본문 참조]

상용 차체 리어플로어 후방 충돌해석

최강훈(Kanghun Choi),이상헌(SangHeon Lee),최현범(Hyun Bum Choi),박승연(Seung Youn Park) 대한기계학회 2020 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2020 No.8

친환경 자동차의 개발 가속화로 에너지 효율 증대를 위한 방법으로 경량화가 기술적 화두가 되고 있다. 최근 글로벌 환경법규에 대한 연비규제 및 배기가스규제로 완성차 및 부품업계에서 경량화는 필수가 되고 있다. 내연기관의 성능이나 효율 향상만으로 강화된 환경기준을 만족하는 것은 기술적으로 매우 어려우며, 현재는 내연기관의 기술적 한계로 친환경 에너지를 동력원으로 하는 기술개발이 이루어 지고 있다. 하지만, 안전 및 배터리 등 신규 부품에 따른 중량의 증가로 차체경량화를 통한 효율성 증대기술이 빠르게 증가하고 있다. 특히 상용차의 차체 경량화는 장거리 운행을 주로 하는 상용차의 특성상 에너지 효율과 밀접한 관계가 있기 때문에 필수적으로 개발되어야 한다. 차체 경량화 기술은 소재 및 형상 최적화를 통한 기술개발이 지속적으로 진행되고 있으며, 생산성 및 원가 경쟁력을 위해 초고장력강판을 활용한 차체개발이 대안으로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 상용 차체의 롱바디 개발을 위해 리어플로어의 경량화 및 형상 최적화를 통한 차체부품개발을 진행하였다. 기본차체와의 등등이상 성능을 위해 초고장력강 확대 적용 및 구조 최적화를 통한 형상 설계를 통해 강성 구조의 상용 롱바디 차체를 개발 하였다. 차체 구조 강성평가는 정강성 및 동강성 해석을 통해 구조형상에 대한 검증을 완료하였고, 충돌성능에 대한 평가를 위해 Figure 1과 같이 유럽 ECE/R32 후방충돌 규격을 참고하여 후방충돌 모사를 통한 해석 조건을 입력하였으며, Figure 2와 같이 후방 충돌 해석을 진행하였으며, 후방충돌 해석 결과 에너지흡수율은 66%(32,200kJ → 21,200kJ) 충돌 후 구조적 결함은 없었다. 또한 충돌법규시험 R Point 기준 안전공간 확보 기준대비 변형공간을 확인한 결과 R Point 2,000mm, 최종변형 760.1mm로 확보 공간은 1,239.9mm로 구조적 강도도 만족하는 것을 확인 하였다. 향후 출동 시험 평가를 통한 상관성분석을 진행하여 신뢰성을 확보하고 평가방법 수립을 통한 충돌평가 기법을 정립하겠다. [그림 본문 참조]