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마이크로 적층기술을 이용한 열교환기 생산모델 개발과 경제성 평가
유범상(Beom-Sahng Ryuh),김재희(Jae-Hee Kim),박상민(Sang-Min Park) 한국생산제조학회 2006 한국생산제조학회지 Vol.15 No.3
The development of a heat exchanger production model based on the microlamination technology and it’s economic efficiency is addressed. A microchannel production model is proposed for the high-volume production. The microlamination system is made up of lamina patterning, laminae sorting and laminae bonding. A cost estimation model is developed based on the known cycle time and capital equipment costs. An economic efficiency analysis is performed to determine the cost drivers under the different market and product scenarios. The result of the economic efficiency analysis indicated that the device size and the production rate have a great effect on the overall manufacturing cost of microlamination devices. And it can be concluded that the microlamination should focus on bonding larger laminae and reducing both cycle time and warpage.
마이크로채널 열교환기 생산시스템 모델 설계와 경제성 평가
박상민 ( Sang-min Park ),유범상 ( Beom-sahng Ryuh ) 한국고등직업교육학회 2005 한국고등직업교육학회논문집 Vol.6 No.3
This paper presents the development of a microchannel heat exchanger production system design based on microlamination technology and its economic efficiency. A microchannel production system is proposed for the high-volume production. The microlamination system is made up of lamina patterning, laminae sorting and laminae bonding. A cost estimation model is developed based on the known cycle time and capital equipment costs. An economic efficiency analysis is performed to determine the cost drivers under the different market and product scenarios. The result of the economic efficiency analysis indicated that the device size and the production rate have a great effect on the overall manufacturing cost of microlamination devices. And it can be concluded that the microlamination should focus on bonding larger laminae and reducing both cycle time and warpage.
전동 유압 슬라이딩 데크 시스템 최적화를 위한 기구학 및 구조해석
문혁주(Hyeok-Joo Moon),유범상(Beom-Sahng Ryuh),오영섭(Young-Sup Oh),김만중(Man-Jung Kim),이정훈(Jung-hun Lee) 한국산학기술학회 2017 한국산학기술학회논문지 Vol.18 No.6
농기계 상하차를 위한 전동 유압 슬라이딩 데크 시스템을 개발하는데 있어 경량화가 필수적이며, 이를 해결하기 위해 덤프 각도에 따른 슬라이딩 데크의 진출길이를 계산하고, 허용가능 각도 중 가강 큰 하중 받는 각도에서 재질과 두께를 변경하며 구조해석을 진행, 최적 두께와 재질을 선정하였다. 먼저 슬라이딩 데크 진출길이 계산식을 도출하기 위해 전체 시스템의 구성을 파악하고, 시스템을 단순화 하는 작업을 시행하였다. 또한 시스템의 입·출력 관계를 파악하기 위해 자유도 계산을 수행 하였고, 단순화한 모델을 이용하여 덤프각도에 따른 슬라이딩 데크의 진출길이 계산식을 도출하였다. 도출한 계산식을 수치해석 프로그램을 이용하여 덤프각도에 따른 슬라이딩 데크 진출길이 계산을 수행하였고, 시스템의 최대·최소 각도에서의 진출길이를 파악 하였다. 신뢰성 확보를 위해 시스템의 축소모형을 제작하여 실험을 통해 계산식을 검증하였다. 슬라이딩 데크 재질과 두께를 결정하기 위해 데크를 단순화 하였고, 데크 제작에 쓰이는 대표적인 재질 두 가지를 선정하였다. 단순화한 모델을 해석 프로그램을 사용하여 최대 하중을 받는 조건에서 두께와 재질에 따른 변형량과 응력을 비교하였다. 해석결과 ATOS80을 이용할 경우 두께를 줄이면서 더 적은 변형량을 가지게 되어 경량화를 이룰 수 있다. Electro-hydraulic sliding deck systems have been developed to reduce the weight for the loading of an agricultural machine. The extension length of the sliding deck was calculated according to the bed’s dump angle. The optimum thickness and material were determined using a large and heavy load at acceptable angles. In addition, the degrees of freedom were calculated to obtain the input/output relationship of the system.An equation was derived using a simplified model formula for the extended length of the sliding deck according to the bed’s dump angle. Also, the advance length at the maximum and minimum angles of the system was determined using numerical analysis. A down-scaled model of the system wasconstructed and verified by experiments. The deck was simplified to determine the material and thickness of the sliding deck and for the selection of the two representative materials. The simplified model was tested in deformation tests and stress tests with different thicknesses and materials using a structure analysis program. The analysis results show that ATOS80 is the best among the two materials for reducing the weight of the system.
스마트 온실 방제 로봇의 요구조건을 고려한 평가 방법 연구
김경철(Kyoung-Chul Kim),유범상(Beom-Sahng Ryuh),이시영(Siyoung Lee),김국환(Gookhwan Kim),이명훈(Meonghun Lee),홍영기(Young-ki Hong),김현종(Hyunjong Kim),유병기(Byeong-Kee Yu) 한국산학기술학회 2019 한국산학기술학회논문지 Vol.20 No.10
최근, 스마트 농업에 대한 관심이 증가함에 따라 농업 자동화 및 로봇에 대한 연구개발이 증가하고 있다. 스마트 온실에서 사용되는 로봇은 작업 특성과 생육 환경이 고려되어야 한다. 이를 위해 스마트 온실의 환경 분석을 통해 개발되어진 방제 로봇들을 대상으로 하였다. 본 논문은 스마트 온실에 적용 가능한 방제 로봇의 요구조건을 고려한 평가방법에 대한 연구를 수행하였다. 로봇의 요구조건을 통하여 성능 및 품질 평가 기준을 수립하고 시험을 실시하였다. 로봇관련표준을 참고하여 방제 로봇의 요구 기능과 목표를 도출하였다. 로봇의 성능을 위해 주행과 작업 능력 시험을 실시하였다. 주행시험은 로봇의 주행성능에 대한 시험을 실시하였고 작업능력은 방제성능에 대한 시험을 실시하였다. 로봇의 품질을 위해 내구성 시험을 실시하였다. 시험결과를 통하여 스마트 온실 로봇에게 요구되는 지표들을 도출할 수 있었다. 이를 통해 스마트 온실에 적용하기 위한 다양한 로봇들의 평가 기준이 될 것으로 판단된다. Recently, research and development on agricultural robots have been on the rise as the interest in smart farming has increased. Robots used in smart greenhouses should be taken into account with the working characteristics and growing environment. This study examined cleaning robots developed through the environmental analysis of smart greenhouses. This study assessed the evaluation method considering the requirements of the pest control robot applicable to the smart greenhouse. The performance and quality assessment criteria were established to conduct tests through the requirements of robots. The required functions and goals of the pest control robot were derived by referring to the robot-related standards. A driving and working ability test was conducted to assess the performance of the robot. The driving test was conducted on the driving performance of the robot and the work capability was tested on the pest control performance. In addition, a durability test was conducted to assess the quality of the robot. The required factors for smart greenhouse robots were derived from the test results. The study results are expected be a standard for an evaluation of a variety of robots for applications to smart greenhouses.
시설온실 생산성 향상을 위한 이송로봇의 토마토 적재 트레이 타탕성 확인과 과일상자 상하차 기구 제작에 관한 연구
김만중(Man-Jung Kim),유범상(Beom-Sahng Ryuh),김경철(Kyoung-chul Kim) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.10
본 논문은 시설온실에서 이송로봇을 사용할시 생산성 향상을 위한 토마토 트레이 필요 여부와 과일상자 상하차 기구에 관한 연구이다. 기존 연구한 토마토 경도측정 값을 토대로 토마토가 상자에서 최대 20㎏의 하중을 받는다고 하였을 때 토마토 윗면의 30%가 접촉한다고 하면 23.6(g/㎟)이상의 압력을 버텨야 한다. 측정결과 토마토는 최소 46(g/㎟)이상의 압력을 버틸 수 있음으로 별도의 적재 트레이가 없어도 수확이나 이송 시 문제가 없음을 알 수 있었다. 과일상자 상하차 기구는 알루미늄 프로파일을 사용하여 최대한 경량화 하였으며, 이송로봇과 이송로봇에 적재되는 과일상자의 크기를 기준으로 충분히 작동 할 수 있도록 설계를 진행 하였다. 상자를 밀어주는 구동부 부분과 상자를 받고 올려주는 테이블 부분으로 나누어 제작 하였으며, 구동부는 2개의 모터를 사용하여 2단으로 작동하여 이송로봇이 움직이지 않고 한 위치에서 상, 하차를 모두 진행 할 수 있도록 제작 하였다. 또한 실험을 통하여 상하차기구의 동작 시간과 동작을 시험한 결과 동작시간은 평균 62.25S로 측정 되었고, 상차 시 상자가 걸리는 문제점을 발견 하였으나 테이블에 롤러를 추가하여 해결 하였다. 본 연구를 통하여 시설 온실에서 이송로봇 이용에 도움을 주었으며 과일 상하차 기구를 통해 생산성을 높이는데 도움을 줄 수 있을 것으로 보인다. This paper studies whether tomato trays are needed for productivity improvement and presents a fruit box loading and unloading mechanism of a transfer robot in a facility greenhouse. Based on the tomato hardness value studied in the past, when a tomato receives a maximum load of 20 kg from a box, and if 30% of the top surface of the tomato is in contact, it must withstand a pressure of 23.6(g/㎟) or more. Based on the measurement result, it was found that there was no problem during harvest or transport even without a separate loading tray, as tomatoes can withstand a pressure of at least 46(g/㎟) or more. The fruit box loading and unloading mechanisms were made as lightweight as possible by using an aluminum profile. It was designed to operate sufficiently based on the transfer robot and the size of the fruit box loaded on the transfer robot. It was manufactured by dividing the driving part that pushes the box and the table part that receives and raises the box. In addition, the problems of the loading and unloading mechanism were identified and solved by conducting experiments. This study found that it is helpful to use a transfer robot in the facility greenhouse, and it is expected to increase productivity through the fruit loading and unloading mechanism.