자동차 연료펌프의 유동 및 진동 해석과 성능시험에 관한 연구

손재환(Son, Jae-Hwan),배정섭(Bae, Jung-Sub),김영석(Kim, Young-Suk),한창우(Han, Chang-Woo) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.4

엔진에 장착된 자동차용 연료펌프는 외부 및 내부 로터로 구성되어 있으며, 내부 로터는 입구로부터 연료를 흡입하여 출구로 배출한다. 본 연구에서는 로터가 장착된 연료펌프의 성능을 평가하기 위해 해석 및 시험을 수행하였 다. 입출구 포트 각도가 0, 15, 30°에서 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 연료펌프의 유동 특성을 해석하였다. 가장 우수한 유동 특성을 가진 펌프를 결정한 후 진동 특성을 해석하였다. 그 결과 유량은 입출구 포트 각도가 0° 에서 191.0 LPH로 가장 우수하게 나타났으며, 진동은 0.866 ㎨으로 계산되었다. 진동 시험 결과를 통해 연구된 펌프가 기존의 펌프에 비해 작은 진동을 가지고 있음을 알 수 있었다. 그리고 두 펌프의 고유진동수들은 거의 일치하였다. 따라서 연구된 펌프의 성능이 우수하다는 것을 알 수 있었다. The fuel pump mounted on the engine in the vehicle is consist of the outer and inter rotors, and which inhales fuel from the inlet port and supplies it to the outlet port. In this study, it is carried out the analysis and test of the fuel pump with rotors to evaluate its performance. It is analyzed the flow characteristics of the fuel pumps with numerical simulation in their inlet-outlet angles of 0, 15, 30 degree. After it is determined whether it has the best flow characteristics, its vibration characteristics is analyzed. The flow rate of a pump in the inlet-outlet angles of 0 degree is 191.0 LPH(Liter per hour) which is the largest. and its vibration is calculated to be 0.866 ㎨. In the results of vibration test, it is known that the vibration of the research pump is smaller than that of the existing one. And the natural frequencies of two pumps is nearly same. Therefore it is known that the performance of the research pump is superior.

치과용 시술기구(Micro Handpiece)재료의 특성평가 및 표면품질에 대한 연구

손재환 ( Jae-hwan Son ),한창우 ( Chang-woo Han ),최상일 ( Sang-il Choi ),김용중 ( Yong-jung Kim ),최창진 ( Chang-jin Cho ) 한국산업융합학회 2006 한국산업융합학회 논문집 Vol.9 No.3

As Industrialization gets more and more advanced, human technological medical apparatus for dentistry has been developed. Such a medical apparatus have to let precision revolution and torque control facilitate. Consequently, Development of Micro hand-piece with strong durability should be required. Moreover, It's also very important to evaluate performance of such a Micro hand-piece, Evaluation of Mechanical property of Material and ANOVA have been known as useful methods in the field of Quality Evaluation. For Verification of Quality Evaluation, It has been evaluated by One-way layout ANOVA based on the data of Surface Roughness Test. Anyhow, This test has been respectively carried out by 3 kinds of Test and Superior performance has appeared in the Test result

2 캐비티 사출성형 공정을 활용한 중ㆍ대형 LCD Moldframe의 품질 개선에 관한 연구

손재환(Jae-Hwan Son),이호영(Ho-Young Lee),한창우(Chang-Woo Han),최원식(Won-Sik Choi),전치용(Chi-Yong Jeon) 대한기계학회 2009 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2009 No.11

LCD moldframe is a important part which is supporting the BLU of medium/large sized TFT-LCD. To produce it efficiently, it is necessary to achieve the molding process improvement from 450 tons 1 cavity to 450 tons 2 cavities. Because 2 cavities machine is compact and its hot-runner zone is broadened, it is difficult to control the normal molding temperature. In this study, injection molding analysis of 2 cavities process with MAP-3D software was carried out to estimate molding quality of the process. It is calculated that the injection molding pressures in 1 cavity and 2 cavities processes are 41.13 and 40.49 ㎫. In the results of measurement, the maximum flexure loads and surface roughnesses of moldframes from left and right cavity are 209, 193 N, 0.08㎛, and 0.10㎛ respectively while those from 1 cavity are 140 N and 0.13 ㎛. In the results of the simulation and measurement it is known that the molding quality of moldframe in 2 cavities process is improved.

친환경 EPS 단열재 압출공정 개선에 관한 연구

손재환 ( Jae Hwan Son ),강해동 ( Hae Dong Kang ),성수환 ( Su Whan Sung ),권우진 ( Woo Jin Kwon ),노규익 ( Kyoo Ik Noh ) 한국경영공학회 2015 한국경영공학회지 Vol.20 No.1

We investigated if there is a quality improvement by retrofitting extrusion process for the production of environment-friendly ESP insulation that has been widely used because of its good adiabaticity and strength in this study. We could find better adiabaticity and strength, proved from the microscope investigation and thermal conductivity data of the ESP insulation produced by using environment-friendly vesicating gas of n-butane or DME. And we realized that the fluidity of the polymeric material can be improved and the carbonization can be suppressed by replacing the single screw by the twin screw. The optimal operating condition of the initial temperature of the extruding machine and velocities of the first and second screws were obtained through CFD analysis, resulting in better profiles of the pressures, temperatures and flow rates. We believe that the analysis, measurement and retrofitting methodologies in this study can contribute much to improving the extrusion process for the production of environment-friendly ESP insulation.

자동서랍함용 완충기 튜브의 품질 안정성 예측

손재환(Son, Jae-Hwan),김영석(Kim, Young-Suk),한창우(Han, Chang-Woo) 한국산학기술학회 2011 한국산학기술학회논문지 Vol.12 No.7

자동서랍함용 완충기는 서랍을 여닫을 때 충격을 흡수하고 속도를 조절하는 역할을 해 준다. 완충기 튜브는 완충기의 구성품을 에워 쌓고 있는 원통 모양의 케이스이며 아세탈 재질로 되어있다. 본 연구는 사출 성형 공정에서 제작된 완충기 튜브의 품질 안정성을 평가하는 데 목적이 있다. 완충기 튜브는 4 캐비티 냉각장치를 갖춘 사출 성형 공정에서 제작된다. 본 연구에서는 완충기 튜브의 품질 안정을 판단하기 위해 분석과 시험이 수행되었다. 분석과 시 험은 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 품질 분석과 연구된 튜브에 대한 외산품과의 성능 비교 시험이다. 사출 압력은 87.6 MPa로, 전체 휨량은 0.07~1.0 ㎜로 계산하였다. 연구된 튜브와 외산품을 비교해 볼 때 튜브의 최대 압축-하중은 231 kgf, 구간별 변위-하중은 0.05 kgf, 그리고 또 튜브 내경의 표면거칠기(Ra)는 0.02 ㎛ 향상되었다. 결과적으로 사출 성 형 공정에서 제작되어지는 연구된 튜브의 품질은 안정되었고 성능이 우수함을 알 수 있었다. The automatic drawer is used to absorb the movement shock and adjust its velocity when it opens and closes. The tube in shock-absorber is the cylindrical case which surrounds its parts and is made of acetal. The purpose of this study is to determine the quality stability of the tube in the shock-absorber in injection molding process. The tube which had been manufactured in the process with 4 cavity cooling unit was used. In this study, the analysis and test are carried out to determine its quality stability. Which are the quality analysis with numerical simulation and performance tests of the tube compared with one of foreign make. It is calculated that the injection press is 87.6 MPa and the deflections in X, Y, Z directions are ranged in 0.07~1.00 ㎜. When the researched tube is compared with the foreign made tube, the maximum bending compressive load is 231 kgf higher, average axial compressive load is 0.05 kgf higher, and the roughness(Ra) on the inner surface is 0.02 ㎛. lower. In the result, it is known that the quality of researched tube in injection mold process is stable and its performance is superior.

압출기 기어구동부 해석을 통한 안정성 분석

손재환(Jae-Hwan Son),한창우(Chang-Woo Han),강해동(Hae-Dong Kang),노규익(Kyoo-Ik Noh) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회 학술대회 Vol.- No.-

건축 단열재를 생산하는 1, 2차 압출기의 주요구성품은 기어박스, 기어부, 축 모델로 구성된 기어구동부이다. 본 연구에서는 기어, 베어링, 모터 발열로 인한 발생되는 기어박스 모델의 열전달, 열응력 해석을 통하여 최대 응력 및 변형량을 계산하였다. 그리고 기어부의 접촉해석 해석을 통하여 최대 응력 및 변형량을 계산하였다. 기어박스 및 기어부의 응력 및 변형량 해석을 통해 1, 2차 압출기가 정적으로 안전함을 알 수 있었다. 그리고 축모델에 대한 회전체 동역학 해석을 통해 계산된 Campbell의 위험속도를 판단해 볼 때 동적으로도 안정하다 판단된다. 따라서 1, 2차 압출기의 기어구동부에 대한 유한요소해석 결과 정적 및 동적으로 안정함을 알 수 있었다.

모바일 커머스 앱 인터페이스 개선 방향에 관한 융합 연구 - 인터페이스 분석과 사용자 사례를 중심으로 -

손재환(Son, Jae Hwan),김규정(Kim, Kyu Jung) 한국전시산업융합연구원 2021 한국과학예술융합학회 Vol.39 No.1

최근 스마트폰이나 태블릿의 높은 보급률은 일반 소비자들에게 언제 어디서든지 손쉽게 일용품을 검색하고 구매를 할 수 있는 새로운 소비 트렌드를 가져왔고 이에 따라 새로운 형태의 커머스 시장들이 등장하였다. 그러나 커머스 시장의 발전과 다양화에 비교해 모바일 커머스 애플리케이션의 인터페이스 디자인은 발전이 느린 상황이다. 이에 따라 본 연구는 업체 간 그리고 시장 간 어떠한 인터페이스적 차이가 있는지, 또한 현재 운영 중인 서비스에 대해 어떤 방향으로 개선할지에 대하여 밝히는 것을 목표로 시작하였다. 본 연구에서는 분석 대상을 소셜커머스 앱과 음식배달 서비스 앱 중 각각 2개의 업체로 설정하여 인터페이스 위주로 비교 분석하였고, 결과 커머스 시장의 발전에 따라 커머스 시장의 종류와 업체는 늘어났지만, 세로형 레이아웃의 형태에서 일부의 차이만 나타내고 있었다. 이후 하나의 업체에 대해 사용자 평가를 진행하였고 해당 앱의 분석을 진행하였다. 선정한 앱에 대한 사용자 설문의 경우, 레이아웃 특성인 조형성, 가독성, 주목성, 통일성에 관련된 질문을 통해 진행하였으며 결과 복도에 의한 가독성, 조형성 부분에 대한 개선이 필요하였고, 이를 개선하기 위한 방향을 제시하였다. 해당 연구는 지속적인 커머스 시장의 발달에 있어 커머스 앱들의 UI 디자인에서 개선해야 할 부분에 관한 연구를 진행하였고, 사용자 조사를 통해 더 만족할 수 있는 UI 개선 방향을 제시한 것에 의의가 있다. 향후 연구를 통해 개선 방향을 제시한 부분 외의 다른 특징에 대한 개선 및 시장 특성을 반영한 인터페이스 디자인 연구가 진행되기를 기대한다. Recently, the high penetration rate of smartphones and tablets has brought a new consumption trend that allows consumers to easily search and purchase daily necessities anytime, anywhere, and thus new types of commerce markets have emerged. However, compared to the development and diversification of the commerce market, the interface design of mobile commerce applications is slow to evolve. Accordingly, the study began with the goal of revealing what interface differences were between vendors and markets and in what direction improvements would be made to the services currently in operation. In this study, the analysis targets were set as two of the social commerce apps and food delivery service apps respectively, and the result was that the commerce market and the number of businesses increased due to the development of the commerce market, but only some differences were shown in the form of vertical layouts. We then conducted user evaluations for one company and analyzed the app. In the case of user surveys on selected apps, we asked questions related to layout characteristics such as formability, legibility, attention, and unity, and the results required improvement in readability and formability by corridors, and presented directions to improve them. The study conducted a study on what needs to be improved in the UI design of commerce apps in the development of the continuous commerce market, and it is meaningful to suggest a better UI improvement direction through user research. We hope that future research will lead to improvements in other features other than those that suggest improvements and interface design studies that reflect market characteristics.

타발기의 정적 및 동적 안정성 평가

손재환(Jae-Hwan Son),한창우(Chang-Woo Han),이상룡(Sang-Ryong Lee),이춘영(Choon-Young Lee) 한국기계가공학회 2009 한국기계가공학회지 Vol.8 No.3

In this study, static and dynamic stability estimations on the diecutter with finite element modelling were carried out to be creased and cut away printed sheet exactly. To cut away the sheet exactly, the large force should be pressured on diecutter. And which affects not only the quality of produced sheets but also the stability of diecutter. The analyses with and without the tare of diecutter were carried out with NASTRAN software on applying 400 ton force to its top and moving table respectively. It was known that maximum von-Mises stress of 221 ㎫ in diecutter was occurred at the toggle, and it was smaller than the yield stress of 280 ㎫. And maximum deformation of 0.75 ㎜ was occurred at the top table. The natural frequencies of 41, 102, 108, 115, and 134 ㎐ for the 1st, 2nd, 3rd, 4th and 5th mode, which had been determined by numerical simulation, were not coincided with the max. speeds of motor and moving table of 29 and 2 ㎐. And which was verified by vibration test. Therefore it may be estimated that the structure of the diecutter is statically and dynamically stable.

Analytical and experimental study on the quality improvement of 2 cavity injection-molded LCD frame

손재환(Son, Jae-Hwan),장은실(Jang, Eun-Sil),한창우(Han, Chang-Woo),손재용(Son, Jae-Yong),이영문(Lee, Young-Moon) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.9

LCD 프레임은 중․대형 TFT-LCD BLU의 기본형상을 유지시켜주는 중요한 부분이다. 중․대형 LCD 프레임을 효율적으로 생산하기 위해 1 캐비티에서 2 캐비티 사출 공정으로의 개선이 필요하다. 2 캐비티 금형 구조는 콤팩트하 게 되었고 핫 런너 존이 증가되었기 때문에 사출온도를 조절하기 어렵게 되었다. 본 연구에서는 2 캐비티 사출성형공 정으로 생산된 프레임에 대한 품질을 평가하기 위해서 유한요소해석 프로그램을 사용하여 사출해석을 수행하였다. 1 캐비티와 2 캐비티 공정에서 계산된 사출압력과 최대 변형량은 각각 41.13 MPa과 1.62 ㎜, 40.49 MPa과 1.66 ㎜이 다. 1 캐비티 프레임의 측정된 최대 굽힘 하중, 표면거칠기가 140 N, 0.13 ㎛, 인데 비하여 2 캐비티 중 좌, 우 프레 임의 측정값들은 209 N, 0.08 ㎛와 193 N, 0.10 ㎛이다. 열화상은 2 캐비티 금형 중 좌․우 금형 온도의 최대 표준 편 차값은 1.23 ℃임을 나타내고 있다. 시뮬레이션과 측정은 전체적으로 2 캐비티 사출공정의 프레임 품질이 1 캐비티 품질보다 나쁘지 않다는 것을 보여주고 있다. 그러나 2 캐비티 공정에서 프레임의 최대 굽힘 하중값은 1 캐비티 공정 의 하중값보다 매우 증가되었다. The LCD frame is an important part which supports the BLU of medium/large sized TFT-LCD. To produce it efficiently, it is necessary to achieve the molding process improvement from 1 cavity to 2 cavity system. Because 2 cavity mold is compact and its hot-runner zone is broadened, it is difficult to control the temperature on the mold. In this study, injection molding analysis on the frame in 2 cavity process with FEA(Finite Element Analysis) software is carried out to estimate its quality. The calculated injection molding pressures and maximum deflection in 1 and 2 cavity processes are 41.13 MPa and 1.62 ㎜, 40.49 MPa and 1.66 ㎜ respectively. The measured maximum flexure load and surface roughness of the left and right frame of 2 cavities are 209 N and 0.08 ㎛, 193 N and 0.10 ㎛ while those in 1 cavity are 140 N and 0.13 ㎛. Thermal image shows that the maximum standard deviation of the temperature on left and right side of 2 cavity mold is 1.23 ℃ The simulation and measurement results show that the quality of the frame in 2 cavity injection molding process as a whole is not worse than that of 1 cavity system. But maximum flexure loads of the frame in 2 cavity process are far greater than that in 1 cavity process.

수치해석을 이용한 디젤 자동차 연료펌프의 유동 해석

손재환(Jae-Hwan Son),이호영(Ho-Young Lee),김덕주(Deok-Ju Kim),정재훈(Jae-Hoon Kim),한창우(Chang-Woo Han) 한국생산제조학회 2011 한국생산제조시스템학회 학술발표대회 논문집 Vol.2011 No.4

Fuel pump is essentially functional component of automotive engine assembly whose power is supplied from engine and which is transferred to pressure and flow velocity of oil. In this study, the flow analysis of oil pump is carried out on the angle of is 0, 15, and 30 degree between inlet and outlet ports. With numerical simulation it can be calculated whether the flow rate is over 190.0 LPH(Liter Per Hour) and the pulsation is occurred. Therefore the port angle of oil pump can be designed to increase the power and decrease the noise in the diesel automobile optimally.