일반기술
기계 > 공기조화·냉동기계
본 기술은 이런 출기물로부터 위성체 등을 보호하고 극저온 냉매의 소비를 절감시키는 것에 관한 것이다. 지상에서 우주환경인 진공과 열환경을 보호하는 대표적인 장치로 열진공챔버가있다. 인공위성이나 그 부품에 대한 열환경 시험을 수행하는데, 그 장비는 고가라는 단점이 있다. 또한 1×10-2torr 이하의 진공환경하에서는 시험물질 표면으로부터 출기물(outgassing)이 발생하게 되는데 이 출기물들이 위성체표면, 태양전지 커버글래스 및 탑재체 렌즈 등에 달라붙게 되면 열제어, 전력생산 및 관측 등에 심각한 성능저하를 초래하게 된다.본 기술은 10-5torr 이하의 고진공에서 운용되는 열진공챔버 내에서 환경시험을 수행할 때, 열진공챔버내에 -180℃이하로 유지되는 오염방지판을 설치하여 출기물들을 흡착(trap)시키도록 하고 있으며 열진공챔버 내에서 오염방지뿐만 아니라 진공도의 향상을 도모할 수 있는 특징을 가지고 있다. 열진공챔버의 운용을 위해서는 LN2가 공급되어지고 오염방지 구리판에 구리관을 설치하여 출구 쪽 온도에 따라 벨브를 개폐하게 하고, 구리관의 출구 쪽 구리판 또는 슈라우드보다 높은 위치에 상 분리기 형태의 가스탱크를 설치하여 LN2의 소비를 줄이도록 한 것이다. 본 기술의 가스탱크는 중력에 의해 가벼운 GN2는 위쪽으로 배출되고, 무겁고 차가운 LN2는 가스탱크에 저장되었다가 오염방지판 쪽으로 재활용된다. 그리고 배출되는 GN2는 개폐와 관련없이 일정하며 가스탱크 위쪽에 전자밸브 개폐용 온도센서를 추가 설치하여 더욱 정확하게 LN2의 공급량을 조정할 수 있다. 따라서 오염방지판의 온도를 원하는 온도(-180℃)이하로 낮게 유지시키면서도 LN2의 사용량을 대폭 절약할 수 있는 효과를 가진다.
- 보유기관
- 한국항공우주연구원
- 등록일
- 2001-05-16
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일반기술
기계 > 단위기계 요소부품
본 기술은 극한상황에서도 안정된 동작을 수행하는 로타리 댐퍼(Rotary Damper)에 관한 것으로 특히 우주 구조물에서 사용되는 태양전지판의 전개속도를 조절하는 한편 전개 완료시 태양전지판에 충격하중이 걸리지 않도록 한 것이다.기존의 우주 구조물인 인공위성은 발사체에 실려 우주궤도에 올려진 후에는 각 서브 시스템에서 필요로 하는 동력원 발생을 위한 태양전지판을 전개시켜야 하며 태양전지판은 댐퍼에 의해 전개속도가 조절되어야 한다. 따라서 태양전지판의 전개시 사용되는 댐퍼는 마지막 단계에서 충격하중이 가해지지 않도록 전개속도를 조절하여야 하며 또한 우주는 기온차가 극심한 극한 상황의 연속이므로 어떠한 상황에서도 안정된 동작을 하도록 설계되어야 한다. 이러한 조건을 만족시키기 위하여 기존에는 점성유체가 담긴 실린더 내부에 날개가 달린 댐퍼축을 삽입시키되 외부온도에 따른 점성유체의 열적변화에 의한 점성계수를 조절하는 한편 실린더 벽면과 날개와의 간격도 조절하여야 한다. 그러나 점성유체의 점성계수를 조절하는 데에는 열적변화에 따른 한계가 있고 또한 실린더와 날개와의 간격조절은 그 구성이 복잡한 문제점이 있다. 본 기술은 위와 같은 문제점을 감안하여 태양 전지판의 전개속도를 조절하고 전개완료시의 충격을 받지 않는 로타리 댐퍼를 제공하고자 하는 것이다.본 기술은 밸브스크류가 삽입되는 구멍이 하부에 뚫리고 날개가 달린 코어가 중앙에서 회전되며 점성 유체가 담겨지고 회전경사면을 갖는 실린더와, 실린더 외부에 장착된 히팅코일을 보호하고 밸브 스크류가 밀려나지 않게 하는 하부커버, 실린더 상부에 삽입되고 코어가 돌출되는 구멍이 형성되며 실린더 내부로 삽입되는 벽면을 갖는 상부커버, 상기 벽면의 내부에서 밸브 스크류에 의해 이송되며 벽면에 뚫린 슬롯의 개방정도를 조절하여 댐퍼의 회전속도를 제어하는 슬라이드 밸브로 이루어진다. 이와같은 기술은 진공상태이고 기온차가 극심한 극한 상황에서도 안정된 동작을 수행할 수 있는 것으로 극지대나 높은 열을 받는 곳 등 이와 유사한 환경에서 사용할 수 있도록 설계된 것이다.
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- 한국항공우주연구원
- 등록일
- 2001-05-16
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일반기술
기계 > 기타 산업·일반기계
본 기술은 테이블 리프트를 이용한 열진공 챔버용 위성작업대에 관한 것이다. 기존의 열진공 챔버는 도어개방 방식과 위성체의 지지 이송방식에 따라 크게 도어 분리식 열진공 챔버와 도어 부착식 열진공 챔버로 구분된다. 도어 분리식 열진공 챔버는 챔버와 도어가 완전히 분리된 형태이며 도어 부착식 열진공 챔버는 내부에 레일을 설치하여 이에 따라 이동되는 평면지지대를 설치한다. 그러나 도어 분리식 열진공 챔버를 사용할 경우 위성체에 관련된 각종 작업 등이 용이하다는 장점이 있지만 위성체의 하중에 따른 지지대의 도어 끝단에서 과도한 모멘트(Moment)가 발생할 가능성이 크고 위성체 하중이 큰 것을 무리하게 사용할 경우 위성체 지지대가 붕괴할 가능성도 배제할 수 없다. 또한 도어 부착식 열진공 챔버는 도어 분리식 열진공 챔버의 단점을 해소시킬 수 있지만 위성체에 관련된 작업이 불편하고, 챔버 내부로 작업자의 출입이 불가피할 때는 챔버 내부가 오염되는 문제점이 있게 된다. 본 기술은 이러한 문제점을 극복하기 위해 열진공 챔버의 도어 개방시 개방된 도어와 챔버의 바닥면 레일 내측에 테이블 리프트가 설치된다.본 기술은 테이블 리프트의 사용으로 위성체를 챔버 내부로 하부에서 지지하게 되고, 테이블 리프트는 짧은 길이와 긴 길이로 구성되어 상판의 높이를 조절한다. 높이 조절 수단은 실린더와 높이 조절대, X자로 결합된 지지봉으로 이루어진다. 여기서 실린더는 AC서브모터 또는 DC모터를 이용하여 실험실 내부오염을 줄이는 효과를 가져온다. 따라서 테이블 리프트의 사용으로 카운터 모멘트의 필요성을 제거하여 도어 후방의 고하중 구조물을 경량화 할 수 있고 도어의 조정이 용이할 뿐만아니라 도어의 운전시 사용되는 전기모터의 용량도 줄일 수 있게 된다. 이럼으로써 모터 제작비 및 챔버 사용시의 운영비도 절감되는 효과를 가져온다. 또한 테이블 리프트가 위성체 지지대를 받혀줌으로써 위성체의 이송시 안정성이 확보되고, 위성체 지지대의 모멘트에 의한 구조상의 변형을 최소화시켜 고진공 상태의 기밀을 유지시켜주며, 작업자에게 위성체 관련 작업을 챔버 외부에서 수행케함으로써 충분한 작업공간을 확보할 수 있게 해준다. 결과적으로 본 기술은 하중이 큰 구조물을 이송시킬 때 유용하게 사용될 수 있다.
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- 한국항공우주연구원
- 등록일
- 2001-05-16
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일반기술
기계 > 운송하역장비기술
본 기술은 청과물 등의 피냉각물의 수확 후 품질 손상을 방지하기 위해 신속하게 냉각처리하는 예냉작업과 장, 단기 출하 조절을 위한 청과물 등의 피냉각물의 예냉겸용 저온저장고에 관한 것이다. 기존에는 피냉각물의 장기저장을 위한 저온저장고 및 신속냉각을 위한 예냉장치가 별개의 분리구성으로 설비되어 각각 독립적으로 운용되어 왔는데, 이는 일반농가에서 그 시설에 따른 많은 경비부담이 있었고 예냉시설에서 예냉처리된 피냉각물을 다시 저온저장고로 옮기는데 따른 노동력의 소요 및 이동시간의 과다소요 또는 옮기는 과정에서의 과실에 의한 손상 등이 발생되는 문제점이 있었다.본 기술은 간단한 구조에 의한 피냉각물의 예냉처리 및 이 예냉처리상태를 지속적으로 유지할 수 있는 저온저장고를 겸용으로 하여 사용의 편리성 및 설비비용을 최소화하고 설치면적의 최소화 및 노동력의 절감을 극대화할 수 있게 하였다.본 기술에 따르면 단열벽체를 이루는 저장고의 한쪽 벽면의 상부 및 하부에 공기흡입구와 공기배출구를 관통 형성하여 덕트에 의해 연결되게 하되 덕트의 내부에 흡입송풍기를 설치하고, 공기배출구측의 내벽면에는 권취롤러에 권취된 공기차단막을 구비하고, 저장고의 다른 쪽 벽면에는 냉동기를 설치하되 내부에 설치되는 유니트쿨러와 연결관으로 연통되게 하여 피냉각물의 예냉처리 및 저온저장이 동시에 가능하기 때문에 출하시까지 장단기 출하조정 및 고신선도, 고품질의 유지가 가능하여 농가의 실질적 소득 향상에 기여할 수 있고 간단한 구조에 의한 피냉각물의 예냉처리 및 저온저장이 확보되어 겸용구조에 의한 설비면적 및 설비비용을 극소화할 수 있다.
- 보유기관
- 한국산업은행
- 등록일
- 2001-05-16
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일반기술
기계 > 운송하역장비기술
인력의 소요가 필요없이 소용수로로 물을 나눌 수 있는 자동장치로서 유입구, 유출구 및 분수공을 구비한 본체 내에, 유출공과; 유출공을 개폐시키기 위한 마개; 및 외부의 제어신호에 의해 작동되어 마개를 상승 및 하강시키기 위한 전자석을 포함하며, 마개의 개폐에 의한 부력에 의해 상승 및 하강하여 분수용 구멍을 개폐시키기 위한 분수공 개폐수단을 포함하는 자동 분수장치이다.분수(分水)장치는 용수로로부터 소용수로의 관개수의 유입을 조절하여 논의 물높이를 적절히 유지하기 위한 장치인데, 종래의 분수장치는 용수로와 소용수로의 사이에 개폐판 및 개폐판을 상·하 또는 좌·우로 구동하기 위한 회전식 핸들 등의 구동수단을 설치하고 논의 물높이를 육안으로 판별하여 인력 또는 동력에 의하여 개폐판을 개폐시킴으로써, 관개수의 유입을 조정하도록 구성되어 있어, 관리인력과 관개를 해야 할 시기를 수시로 점검하여야 한다는 불편함과 함께 효율적인 물 관리가 불가능하였다. 이에 본 기술은 용수로에서 소용수로로의 분기점에 설치하여 논의 물높이가 설정된 높이 이하가 되면 컴퓨터의 제어신호에 의해 분수 구멍을 개방시켜 관개수를 소용수로에 공급하며, 논의 물높이가 설정된 높이에 도달한 것으로 감지되면 분수공을 폐쇄시켜 관개용수가 차단되도록 하는 부자식 자동분수장치를 개발하였다.
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- 한국산업은행
- 등록일
- 2001-05-18
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일반기술
기계 > 운송하역장비기술
수세식 변기의 물통내의 물높이 조절용 부력공과 마찬가지로 관개수의 높이를 자동으로 조절하기 위하여 부력에 의해 부자판을 상승 및 하강시키기 위하여 부자를 이용하는 함으로서 인력의 추가적인 소요없이 자동으로 물꼬를 조절하는 장치이다.기존의 물꼬장치는 관개수의 유입을 조절하기 위해서는 인력에 의해 물꼬를 작동하거나 동력을 이용하여 작동해야 하기 때문에, 추가적인 노동력이 필요하거나 별도의 추가적인 동력발생 수단이 필요함은 물론, 물꼬장치를 사용할 때에는 관개를 해야할 시기를 수시로 점검하여야 한다는 불편함과 함께 효율적인 물관리가 불가능 하였다. 이에 본 기술은 논에서의 물 높이가 설정된 높이 이하가 되면 소용수로의 관계수를 논으로 유입시키며, 설정된 높이에 도달하면 관개수가 차단되도록 하는 부자식 자동 물꼬장치를 개발하여 동력을 사용하지 않고 자동으로 논의 물높이를 적절히 조절하여 경제적일 뿐만 아니라 불필요한 노동력을 배제하여 농촌의 인력부족을 해결할 수 있게 하였다.
- 보유기관
- 한국산업은행
- 등록일
- 2001-05-18
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일반기술
기계 > 운송하역장비기술
기존의 발효장치에서 외부공기가 적절히 혼합되지 못해서 발생되는 이상발효 문제를 해결하기 위해 본 기술은 발효통 중심부에 설치되는 교반용 날개의 회전축 자체에서 외부공기를 공급하도록 함으로써 혼합물 위,아래에 골고루 외부공기를 공급하게 하고, 혼합물을 교반하는 교반용 날개의 구조를 개량하여 발효통의 중심에서 좌, 우 양측으로 이동하고, 다시 중심으로 이동하도록 하여 혼합물을 고르게 교반시킬 수 있도록 함으로써 발효효과를 높인데 특징이 있다. 종래의 발효장치는, 혼합물이 별도로 설치된 분쇄장치에서 분쇄한 후, 이송장치를 통하여 발효통으로 이송되어지고, 이후 교반용 날개가 회전하면서 분쇄된 혼합물을 교반하면서 발효통의 위측에 관통된 공기투입구로 투입된 공기와 혼합되면서 자연발효 시키도록 하는 것인데, 이러한 발효장치는, 혼합물의 위에서 투입된 외부공기를 교반용 날개를 이용하여 혼합하도록 된 것이어서, 아래에서는 외부공기가 거의 공급되지 못하여 발효상태가 미흡하였으며, 혼합물에서 발생하는 수분이 모아져 배수되지 못하여 이상발효 현상이 발생할 우려가 있는 등의 문제점이 있었다. 이에 본 기술은 단일의 본체 내에 혼합물을 분쇄하는 분쇄장치와, 분쇄된 음식물을 발효시키는 발효통을 내장하되, 발효통 중심부에 설치되는 교반용 날개의 회전축에서 외부공기를 공급하도록 함으로써 혼합물 전체에 균일하게 외부공기를 공급하며, 혼합물을 교반하는 교반용 날개의 구조를 개량하여 발효통의 중심에서 좌, 우양측으로 이동하고, 다시 중심으로 이동하도록 하여 혼합물을 고르게 교반시킬 수 있도록 함으로써 발효효과를 극대화 하며, 발효시간을 단축할 수 있다.
- 보유기관
- 한국산업은행
- 등록일
- 2001-05-18
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일반기술
기계 > 기타 자동화 기술
본 기술은 조형물을 원하는 형상으로 빠르고 정확하게 가공할 수 있는 정전기 방식을 이용한 종이 적층형 조형장치에 관한 것이다.기존의 종이 적층형 조형장치는 종이에 접착제를 프린트 한 뒤 기존의 종이 위에 위치시키게 함으로써 종이를 정확히 위치시키기 어렵고, 적층 후 종이를 절단하게 됨으로써 불필요한 부분의 제거가 용이하지 않고 절단 가공시 이전에 적층되었던 종이에 손상이 가기 쉬운 문제점이 있었다.따라서, 본 기술은 정전기를 이용하여 종이를 고정시키고 이를 원하는 형상으로 가공한 뒤 기존의 종이와 접착시킴으로써, 불필요한 면의 접착을 없애고, 접착 후 절단에 의한 종이의 손상을 방지하고자 한다.본 기술에 의한 정전기 방식을 이용한 종이 적층형 조형장치는 종이가 탑재되는 플레이트가 상하 이동 가능하게 설치된 종이 공급부와, 플레이트에 탑재된 종이를 정전기를 이용하여 고정하는 정전판이 종이 공급부 상측에 수평 이동 가능하게 설치된 종이 이송부와, 종이 이송부의 이동 경로 상에 위치되며, 커터와 프린터가 설치된 헤드를 수평의 2축 방향으로 동작시켜 정전판에 고정된 종이는 절단하고, 기 적층된 종이에는 접착제를 프린트하는 XY 테이블부와, XY 테이블부 하측에 상하 이동 가능하게 플레이트가 설치되어 XY 테이블부에서 가공된 종이가 적재되는 종이 적층부를 포함한다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 종이를 먼저 절단한 후 적층시키게 됨으로써 불필요한 면의 제거가 용이하고, 절단시 기존에 적층된 종이의 손상을 방지할 수 있으며, 후처리 작업이 간편한 장점이 있다. 또한, 기존 방법이 접착제가 도포된 종이나 특정 용지로 재료가 한정되는 것에 비해 이면지 등의 재활용을 가능하게 하여 제조비용을 줄이고 환경친화성을 제고할 수 있는 효과가 있다.
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- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-05-18
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일반기술
기계 > 기타 산업·일반기계
실리콘 반도체 기억소자의 경우에 1기가 디램급 이상의 초고집적 소자 제조를 위해서는 단위 실리콘 기판 당 형성되는 소자의 개수를 높이기 위하여 직경 12인치 이상의 산화물 박막 형성기술이 필요하다. 또한 평판 디스플레이 경우도 대면적화 되어 플라즈마 디스플레이 경우 대각선 길이 70인치 크기를 목표로 산화물의 균일한 대면적화 기술개발을 하고 있는 실정인데, 최근에는 전산유체역학 시뮬레이션 도구를 사용하여 12인치 크기의 산화물 박막의 대면적화를 추진하고 있으나 실제 박막 형성과 시뮬레이션 결과를 비교하기 위한 실험장치의 비용이 많이 들어서 대면적화 연구로 직접 적용하기가 어렵다. 그리고, 기존의 박막 형성장비의 샤워헤드는 공정가스를 기판의 중앙부에 많이 공급하므로 기판의 상면 중앙에 형성되는 산화막의 두께와 가장자리에 형성되는 산화막의 두께 차이가 심하게 발생되는 문제점이 있었다.본 기술에서는 다수개의 가스분배기를 구비하여 볼트 조립하고, 산화막을 형성시 가스주입관을 통해 주입한 가스를 기판 전면에 걸쳐 균일하게 분사하여 대면적으로의 확장을 용이하게 하고 기판에 형성하는 산화막의 두께 균일도를 향상시켰다.본 기술에 따르면 피라미드 형상으로 이루어진 다수개의 가스분배기들을 볼트로 조립하는 다단구성을 이루고, 이 가스분배기들은 전산유체역학 도구를 사용하여 산화막을 형성시 가스주입관을 통해 주입한 가스를 기판 전면에 걸쳐 균일하게 분사하도록 구성하였기 때문에 기판에 형성되는 산화막의 두께가 균일하게 형성되고 대면적으로의 확장을 용이하며 적은 비용으로 제작이 가능하여 제작비용을 절감할 수 있다.
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-21
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일반기술
기계 > 단위기계 요소부품
최근들어 각종 전자소자 및 반도체 산업의 눈부신 발달로 생활주변의 거의 모든 산업제품에 이들 소자 및 칩이 필수적으로 사용되고 있다. 각종 전자소자와 반도체칩에서는 전기가 흐르면서 필연적으로 열이 발생하게 되는데, 이때 발생하는 열을 어느 정도 효과적으로 방열하는가에 따라서 이들 소자 및 칩의 효율이 직접 혹은 간접적으로 영향을 받게 된다. 예를 들어 반도체칩의 경우 집적도가 고도화되고 다중층 팩키징(Multi-Layer Packaging)이 일반화됨에 따라 칩에서 발생하는 열을 효과적으로 외부에 발산시켜주지 못할 경우 칩성능이 저하되고 수명이 단축되는 문제를 일으킬 수 있는데, 최근에는 이를 보완하는 방법으로 방열판 내부에 냉각유체를 흐르게 할 수 있는 튜브를 삽입함으로써 방열효과를 증진시키는 기술과 함께 알루미늄선을 다발로 묶어 한쪽 끝부분을 부채살처럼 퍼지게 하는 방법으로 방열체를 구성하는 기술이 시도되고 있으나 발생하는 열을 충분히 발산시키는데 효과적이지 못하여 새로운 형태의 방열체 및 방열시스템의 이용이 불가피할 것으로 보인다.이에 본 기술은 단위 무게당 표면적이 매우 큰 스폰지 구조의 구리골격에 열전도성이 좋은 알루미늄을 일정두께로 주입한 신형 방열체를 제공하여 방열효율을 극대화시킴으로써 제품의 성능을 향상시키고 그 수명을 장기화하며 제품의 소형화를 가능하게 하였다.본 기술에 따르면 적당한 형태로 재단하고 세척한 후에 감수성 처리 및 활성화 처리한 기지재료에 무전해도금을 실시하여 전도성을 부여하되 구리도금을 실시하여 적당한 두께의 구리피막을 형성한 후 기지재료를 열처리하고, 전도성을 부여한 기지재료를 제거하여 스폰지 구조의 구리골격을 형성하고, 구리골격을 알루미늄 용탕에 잠기게 한 후 구리골격의 밑부분에 알루미늄을 주입하여 방열효율이 극대화되기 때문에 제품의 성능을 향상시킬 수 있고 제품의 수명을 장기화할 수 있으며 제품을 소형화할 수 있어 경제적인 효과를 얻을 수 있다.
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-21
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일반기술
기계 > 기타 자동화 기술
힘 재현(Force Reflection) 기능을 가진 인간형 마스터장치의 대부분은 사용되어지는 전기식 모터의 절대적인 크기 및 무게 그리고 인간팔에 장착하기 위한 지지부의 무게 등으로 조종자에게 매우 커다란 하중을 가하고 있어 장시간 작동이 불가능할 뿐만 아니라 자체 하중 및 관성(Inertia)에 의한 제어의 난이성 등이 커다란 단점으로 지적되고 있다. 따라서, 인간의 팔에 장착한다는 장점을 유지하면서 경량화시킬 수 있는 마스터의 개발이 요구되고 있다.이에 본 기술은 조종자의 신체 각 부위에 체결하여 고정하는 체결부를 구성하고, 원통형 회전축부재를 구비한 회전축부를 구성하고, 이들을 연결하는 연결부를 구비하여 장치의 구조를 단순화함은 물론 인간팔의 회전토크를 제어하는 토크발생부를 몸통 근처로 집중화시켜 자중에 따른 인체의 피로감 및 작동의 복잡성을 개선하였다.본 기술에 따르면 제1체결부 내지 제4체결부를 구비하여 각각 조종자의 등 상측, 팔꿈치 상측, 팔꿈치 하측 및 손등에 고정하고, 원통형 회전축부재를 갖는 제1 내지 제3회전축부를 구비하여 제1회전축부는 제1체결부에 연결하되 조종자의 어깨 움직임을 감지하며 제2회전축부는 제2체결부와 제3체결부 사이에 각각 연결부재로 결합하되 조종자의 팔꿈치 움직임을 감지하며 제3회전축부는 제3체결부에 연결하되 조종자의 손목 움직임을 감지하고, 제1연결부의 일단을 제1회전축부에 결합하되 그 타단을 회전링크부재를 매개로 제2체결부와 연결부재를 직렬 연결하며 제2연결부의 일단을 제4체결부와 결합되게 하되 그 타단을 회전링크부재를 매개로 제3회전축부와 연결부재를 직렬 연결하여 자중에 따른 인체의 피로함 및 작동의 복잡성을 개선하였기 때문에 장치에 의한 자중을 최소화할 수 있다.
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-21
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일반기술
기계 > 단위기계 요소부품
신축 건물의 외부 벽 표면에 알루미늄 판재를 부착하여 건물 외벽을 둘러싸는 방법이 통상 사용된다. 기존 기술에서는 단순히 나사를 사용하여 이러한 알루미늄 판재를 건물 외벽에 부착하였다. 따라서, 일정 기간이 경과되면 나사의 표면이 산화되어 미관상 불량하게 되었다. 또한, 나사의 표면이 산화됨으로써 미관이 불량하게 되는 단점을 방지하기 위해 나사를 노출시키지 않도록 판재를 절곡하여 나사를 덮어씌우는 방법이 통상 사용되었다. 하지만, 이는 약 20% 이상의 판재가 더 소요되며 판재 제조, 운송, 부착 등의 비용이 더 소요됨으로써 비용 면에서 비효율적이었다.본 기술에서는 양극 산화처리한 알루미늄판재로부터 소정 지름의 원형부재를 뽑아내어 반구형부재로 성형하되 최대 외경을 갖는 상부 돔형부와 그 하부에 내측으로 구부러지게 위치하고 내경을 갖는 하부 스페이서 체결부를 성형하여 나사용 캡을 형성함으로써 작업이 용이하고 내구성이 우수하며 매우 수려한 외관을 얻게 하였다.본 기술에 따르면 양극 산화처리한 알루미늄판재로부터 소정 지름의 원형부재를 뽑아내어 이를 반구형부재로 성형하고, 반구형부재를 최대 외경을 갖는 상부 돔형부로 성형한 후 상부 돔형부의 하부에 내측으로 구부러지게 위치하여 내경을 갖는 하부 스페이서 체결부를 성형시켜 나사용 캡을 형성하여 작업을 용이하고 내구성이 우수하게 되기 때문에 비용을 절감할 수 있고 신축 건물 외벽에 적용시 수려한 외관을 얻을 수 있다.
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-21
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일반기술
기계 > 기타 자동화 기술
인간의 작업을 대신하기 위하여 산업 현장에서는 산업용 로봇을 이용하여 자동화 작업을 수행한다. 자동화 작업을 하기위하여 산업용 로봇은 로봇 제어기에 부착된 교시기를 사용하여 작업자가 정보를 주는 방법으로 작업을 수행한다. 하지만, 기존의 방법은 작업자 측면에서 매우 힘든 작업이다. 따라서, 작업 경로를 교시하는데 있어서 작업자의 편이성을 도모하기 위해 역각센서를 이용한 다관절 로봇의 자동 프로그래밍 모듈을 개발하게 되었다. 이러한 자동 프로그래밍 모듈에서는 역각센서에 사용하고자 하는 공구나 다른 센서를 부착하여 작업자가 공구나 센서를 손으로 이동시키면 역각센서에 얻어지는 외력을 측정하며 필요한 로봇의 위치 및 자세와 이동 속력을 계산하는 방법이 사용되는데, 역각센서에 의한 외력측정은 로봇이 임의의 자세로 변할 때 공구의 무게에 의한 영향 때문에 정확하게 외력을 측정할 수 없게 되며 공구가 교체되면 그 무게에 따라 역각센서 출력값에 주는 영향 정도가 달라지는 문제점이 있었다이에 본 기술에서는 공구의 무게벡터 및 무게 중심까지의 거리벡터, 로봇의 자세변화 등을 가지고 중력보상에 필요한 값을 계산하여 공구 또는 센서의 무게 및 형상에 의한 왜곡되는 외력을 보상할 수 있게 하였다.본 기술에 따르면 역각센서의 센서좌표계의 X축과 절대좌표계의 Z축이 평행하도록 로봇 끝단의 자세를 찾아 역각센서의 출력값을 읽어내어 판단하되 두 좌표축이 일치하면 역각센서에 부착된 임의의 형상을 가진 공구의 무게벡터 및 무게중심까지의 거리벡터를 계산한 후, 로봇을 초기자세로 이동시키고, 공구의 특성치를 계산하면 계산한 정보를 바탕으로 로봇이 임의의 자세로 이동하였을 때의 위치정보를 읽어들여 센서좌표계 및 절대좌표계간의 변환관계를 계산한 후, 공구의 무게에 의한 역각센서의 힘과 토크를 계산하여 역각센서의 출력값과의 차에 의해 중력 보상을 실행함으로써 다관절 로봇의 자동 프로그래밍 모듈에서 중량과 형상에 관계없이 공구를 선택하여 작업할 수 있고 역각센서를 사용하여 힘을 제어하는 가공공정에도 적용할 수 있으며 평면가공이 아닌 곡면가공에도 사용할 수 있다.
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-21
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일반기술
기계 > 기타 자동화 기술
센서를 이용한 기존의 로봇 작업경로 보정방법은 대상물에 변형이 생겼거나 측정 기준점이 대상물의 변형에 의하여 틀어졌을 경우에는 적용할 수 없다. 즉, 적용이 가능한 대상물의 종류가 제한적이고 대상물의 기준위치와 자세를 결정할 때 작업 라인에서 여러번 측정을 통한 평균치를 취하여 기준점으로 취하고 있으므로 작업정도를 정량적으로 신뢰할 수 없는 문제점이 있었다.본 기술의 목적은 선형(Translation)운동과 회전(Rotation)운동에 의한 변형 외에 비틀림이나 굽힘 등에 의한 대상물체의 위치보정을 할 수 있도록 로봇 끝단에 부착된 레이저비전센서를 이용하여 기준 가공대상체 및 현재 가공대상체의 물체 좌표계를 설정한 후, 이들 사이의 변형량으로 로봇의 작업경로를 자동보정하여 작업의 신뢰성을 향상시키고 조작을 간편하게 하였다.본 기술에 따르면 로봇의 레이저비전센서를 사용하여 기준물체의 기준측정점의 위치를 측정한 후 기준물체의 기준좌표계를 설정하고, 기준물체의 기준좌표계가 설정되면 로봇의 레이저비전센서를 사용하여 현재작업물체의 기준측정점의 위치를 측정한 후 기준물체에 대한 현재작업물체의 좌표계를 설정하고, 현재작업물체의 좌표계가 설정되면 기준좌표계와 현재작업물체의 좌표계를 이용하여 상호간의 변환량을 구한 후 로봇의 작업경로를 자동보정하기 때문에 센서를 이용하는 자동화공정에서 검사나 가공의 신뢰성을 높일 수 있고 조작을 간편하게 할 수 있다.
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-21
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일반기술
기계 > 가공기계 (L54)
채석장이나 건축 현장에서 암석 또는 콘크리트 등의 석재 절단용으로 사용되는 기존의 다이아몬드 톱은 톱판과 이 톱판의 외주연에 다이아몬드 팁또는 다이몬트 세그먼트를 접합하여 제작되는 것으로, 다이아몬드 톱이 회전하여 암석을 절단할 때 다이아몬드 팁이 암석에 타격을 가하면서 톱판에 진동이 전달되고 이로 인하여 극심한 소음이 발생되는데, 이때 발생하는 금속성 소음은 불쾌감을 일으켜 부근 주민에 대하여 엄청난 소음공해를 야기하여 민원의 대상이 될 뿐만 아니라 절단기를 장기간 운전할 경우 청각 장애를 일으키는 단점이 있었다.본 기술에서는 톱판에 톱판과는 달리 독립적으로 진동하는 댐퍼를 부착시켜 톱이 암석 등을 절단할 때 발생하는 톱판의 진동을 흡수하여 현저한 소음(消音)효과를 얻고 작업환경을 개선하였다.본 기술에 따르면 외주연에 절삭날을 형성하고, 중앙부에 원형으로 배열한 복수개의 구멍을 천공하되 각각의 구멍 내에 헐겁게 끼운 복수개의 방진댐퍼를 형성한 원형톱판을 구성하되 방진댐퍼는 그 양쪽 단부에 와이어로 연결된 구슬을 수용하는 중공부를 각각 형성하여 채석장이나 건축 현장에서 암석 또는 콘크리트 등의 석재를 절단하는 경우 불쾌한 금속성 소음(騷音)이 제거되기 때문에 소음(消音)효과를 거둘 수 있고 작업환경을 크게 개선할 수 있을 뿐만 아니라 목재절단용 또는 아크릴 절단용으로도 적용이 가능하다.
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-21
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일반기술
기계 > 진동·소음저감 기술
대기오염의 주범으로 지목되고 있는 디젤엔진 배기가스의 질소산화물(NOx)과 매연을 동시에 제거하기 위한 플라즈마/디젤분진필터(Diesel Particulate Filter;DPF)/촉매시스템으로서 대기오염의 주원인이 되는 배기가스 중의 NOx와, 매연 등의 PM(Particulate Matter;입자상 물질)을 동시에 제거하는 것을 목적으로 한다. 디젤엔진에서 연소된 후 배출된 배기가스는, 전극역할도 하는 허니콤 형태의 다공성 필터(DPF)를 통과하면서 매연 등의 PM이 걸러진다. 이 과정에서 필터 각 셀의 중앙에 있는 절연체로 코팅된 전극과 필터 전극 사이에서 플라즈마가 발생되고 이 플라즈마에 의하여 배출가스 중의 NO가 NO2로 변환된다. 변환된 NO2는 다시 다공성 필터 전극을 통과하면서 필터에 포집된 매연 등의 PM을 산화, 제거시키며, 이후 남은 잔류 NOx성분은 촉매가 충전된 촉매반응기(Catalytic Reactor)를 지나면서 촉매에 의해 최종적으로 제거된다. 이미 적용되거나 연구중에 있는 자동차 배출가스 처리기술은 필터로 매연을 물리적으로 여과하는 방법과 플라즈마를 발생시켜 배출가스 중의 NO(일산화질소)를 NO2(이산화질소)로 산화시킨 후 매연과 반응시킴으로써 매연과 NOx를 동시에 제거하는 방법, 촉매를 사용하여 탄화수소를 산화시키거나 NOx를 환원시키는 방법 등으로 나눌 수 있다. 하지만 이 중 어느 하나만으로는 배출가스 중의 공해물질을 현저하게 감소시킬 수 없기 때문에 이들을 조합 또는 변형한 다양한 방법이 연구되고 있다. 본 기술은 이들 세가지 방법을 `하나의 장치` 내에서 순차적이 아닌 `동시에` 적용하고 있다는 점에서 연구 중인 다른 기술들과 차이가 있다. 분진필터로 이루어진 장치 내에 전극을 마련하여 플라즈마를 생성시키고 배출가스 출구부분에 촉매반응기를 두어 하나의 장치 내에서 PM여과, NO의 NO2로의 산화에 이은 환원, PM제거 등이 한꺼번에 이루어질 수 있도록 한 것이다 디젤엔진은 가솔린엔진에 비해 약 20~30% 가량의 높은 연료효율과 긴 내구성을 갖는다. 또 CO2, CO, THC 등 지구온난화 유발물질이 가솔린보다 상대적으로 적다. 하지만 디젤엔진에서 배출되는 NOx(광화학 스모그의 원인)나 매연 등의 PM(입자가 미세하고 화학물질을 많이 포함하고 있어서 대기질 저하, 호흡기 질환, 폐암의 원인) 대도시 대기오염의 주범이 되고 있다.따라서 이에 대한 규제가 국제적으로나 국내적으로 점점 강화될 것으로 예상되고 있다. 이로 인한 시장규모도 커질 것으로 예상된다. 국내적으로는 디젤엔진과 린번 가솔린엔진 차량이 약 100만대이고, 1대당 공해물질 저감장치의 가격을 300만원 정도로 잡으면 시장규모가 약 3조원을 웃돈다. 국제적으로도 전세계 디젤엔진, 린번 가솔린 엔진의 차량이 약 1500만대정도로 추정되는데, 이에 따른 시장규모는 45조여원정도다. 최근 비열 플라즈마를 이용한 배출 가스 저감 기술은 세계적으로 매우 많은 관심을 끌고 있으며, Lawrence Livermore Natonal Laboratory, Ford사, Engelhard사 및 독일의 Siemens사 등이 플라즈마 기술을 응용하여 디젤 엔진 뿐만 아니라, Lean-Burn 가솔린 엔진의 배출 가스 중 유해성분을 제거하기 위하여 연구를 수행 중이다. 이에 따라 갈수록 강화될 규제를 만족시키고 유수의 세계적인 회사들과 경쟁할 수 있으며 천문학적 규모의 시장을 장악할 수 있는 기술개발이 시급하다. 본 기술은 연구 중인 다른 기술들보다 한 단계 더 진화된 기술이며, 필터, 플라즈마, 촉매 등 세 가지 구성부분을 하나로 통합시킴으로서 가격경쟁력에서도 앞설 것으로 판단된다.
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-06-08
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일반기술
기계 > 기타 육상수송기계
자동차 실내 공기 배출구(Instrument Panne-vent grill) 밑에 방향제 서랍을 장착하여 실내를 쾌적하게 하려는 목적으로 고안했다. 방향제 서랍의 크기는 너비 3cm∼10cm이고 길이는 10cm∼25cm이며 높이는 1mm∼15mm 이내로 하는 게 적당하다. 방향제 서랍의 위치는 에어컨디셔너 및 히터 역할을 하는 공기 토출구 아래에 위치하여 공기흐름의 영향을 받을 수 있는 곳이 적당하며 서랍 앞에는 방향제 냄새 강도를 조절하는 수동식 기능을 부여하였다. 이 장치에 쓸 방향제의 종류로는 액체상의 방향제보다는 기존 멤브레인 방식, 다공성 세라믹을 담체로하는 것, 파라핀과 혼합된 형태의 것 등으로 별도의 용기가 필요 없는 것을 써야 한다. 왜냐하면 액체상의 방향제는 유동성과 휘발성이 너무 강하여 서랍 바깥으로 넘쳐 흐르거나 너무 빨리 소모되기 때문이다. 이 장치의 서랍의 모양을 개조하면 실내 에어컨이나 히터에서도 충분히 응용하여 실내 공기를 쾌적하게 만들 수 있다 터치형 자동 열림 구조로 자동차 실내 공기 배출구 하부에 장착하여 공기흐름의 영향을 받음 방향제의 토출부위와 토출량 조절가능
- 보유기관
- 경기기술이전센터
- 등록일
- 2001-03-28
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일반기술
기계 > 기타 육상수송기계
본 장치는 여러 개의 돌기를 지닌 전열평판을 적층하여 냉각수의 유로 및 오일의 유로를 형성한 자동차용 수냉식 오일쿨러이다. 기존의 차량용 수냉식 오일쿨러는 하우징 내에 여러 개의 전열판을 설치한 다음, 전열판 간에는 열교환이 잘 되게 하기 위해 여러 개의 옵셋 스트립 핀(offset strip pin)을 끼워 오일과 냉각수가 한 층씩 교대로 순환하며 윤활유를 냉각시킨다. 오일쿨러의 체결홀을 확보하기 위해 전열판 사이에 스페이서(spacer)를 장착해야 하며 하우징 및 여러 개의 옵셋 스트립 핀이 있으므로, 조립공정이 복잡하며, 무겁고 부품수가 많아 제조에 비용이 많이 소요된다. 또 옵셋 스트립 핀과의 충돌로 인한 유동저항의 증가로 오일의 과다한 압력손실을 가져온다. 반면 본 장치에서는 기존의 하우징과 옵셋 스트립 핀을 제거하여 구조를 단순화시키고 무게를 가볍게 했으며, 여러 개의 돌기를 지닌 전열평판을 쌓아 냉각수와 오일의 유로를 형성함으로써 전열면적을 늘려 윤활유의 냉각성능을 키울 수 있게 했다 본 장치의 작동원리를 설명하면 다음과 같다. 본 오일쿨러는 여러 개의 전열판을 적층하여 만들었다. 이 전열판은 중앙에 보울트로 기관과 연결할 수 있도록 하는 중앙홀이 있고 냉각수와 오일이 통과하는 구멍이 각각 중앙홀을 중심으로 대칭되게 뚫려 있다. 특히 하나의 전열판에는 냉각수가 유동할 수 있는 냉각수 챔버를 만들고, 다른 전열판에는 오일이 유동할 수 있는 오일챔버를 만들어 이 두 전열판을 교대로 적층함으로써 전열판으로 유입된 오일이 오일챔버를 유동하는 동안 이웃하는 전열판을 유동하는 냉각수에 의해 냉각된다. 이렇게 냉각된 오일은 오일배출포트를 통해 오일필터를 거친다음 엔진의 실린더 블록으로 공급되어 윤활작용을 하게 된다. 한편 각 전열판의 표면에는 여러 개의 돌기가 형성되어 있는데 각 열의 돌기들을 서로 엇갈리게 배치하였다. 이는 유로저항을 최소화하고 챔버의 구석구석 균일하게 유량을 분포시켜 전열효과를 높이는 효과가 있다. 이상과 같이 본 장치는 기존의 수냉식 오일쿨러에 비해 하우징과 옵셋 스트립 핀을 제거함으로써 구조의 단순화 및 경량화를 달성할 수 있으며, 여러 개의 타원형 돌기를 엇갈리게 배치함으로써 전열면적 및 전열효과를 증대시켜 윤활유의 냉각성능을 향상시키는 효과가 있다
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-04-13
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일반기술
기계 > 차량동역학 기술
알루미늄제 브레이크 디스크 로터(이하 로터)의 주물에 브레이크 패드와 마찰될 부분에만 선택적으로 플라즈마 이행 아크법(Plasma transferred arc welding:PTAW)을 이용 표면육성 복합화 처리를 하여 가볍고 고내마모성을 가지는 로터를 만드는 것에 관한 것이다. 기존의 주철제 로터는 소재자체의 특성으로 중량이 너무 무겁고 열균열 등의 문제가 있다. 또 교반주조법에 의한 알루미늄 복합재로 조제된 경우에는 주조시 냉각중에 세라믹 강화입자의 침강, 소재의 난삭성, 소재의 경제성 등에 난점이 있어 실용화에 걸림돌이 되고 있다. 이에 세라믹분말 또는 세라믹/금속혼합분말을, PTAW을 사용하여 주물용 합금으로 주조된 알루미늄제 로터의 표면에 국부적으로 복합화시키면 주철제에 비해 가벼워진 고내마모성의 로터를 만들수 있다. 제조방법은 다음과 같다. 먼저 알루미늄 합금을 사형 주조 또는 다이캐스팅을 사용하여 주조한다. 이어 그 외관에 이물질이나 기포의 유무 등을 검사한 후 브레이크 패드와 마찰되는 부분만 복합화 처리를 한다. 마지막으로 다결정 다이아몬드 공구나 초경공구를 써서 선반가공에 의해 표면을 가공하여 완성한다 본기술의 핵심부분인 선택적 복합화처리하는 방법은 다음과 같다. 주조된 로터 주물을 회전판 위에 장착하고, 브레이크 패드와 마찰 부위에 토치를 위치시키고 강화재분말(세라믹 또는 세라믹/금속 혼합)을 뿌린 후 플라즈마 아크를 가하여 복합화층을 형성시키는 플라즈마 이행 아크법에 의해 선택적 복합화처리를 한다. 1회 처리마다 약 10mm의 폭을 가지는 복합화 처리부가 형성되므로 로터의 폭에 맞도록 여러 차례 반복해야 한다. 이 때 사용하는 강화재 분말은 150메쉬(mesh;1인치 길이 안에 들어 있는 눈금의 수)의 SiC와 Cu를 4:1의 중량비로 혼합하여 사용한다. 본 기술을 이용해 만든 로터는 주철제품 대비 약60%의 경량화 효과를 가지는 반면 표면강화처리에 의해 주철과 같거나 그 이상의 내마모 성능을 나타내게 된다. 또 기존의 교반주조법에 의한 알루미늄 복합재료와 비교하면 같은 경량화 효과를 내면서도 선택적 표면처리에 의해 고가의 강화용 첨가제의 투입량을 감소시키고 난삭성 가공부위의 면적을 최소화하여 가공비를 감소시킬 수 있다
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-04-02
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일반기술
기계 > 기타 산업·일반기계
벤딩각도를 조절할 수 있게 하여 자유곡률반경으로 벤딩이 가능하도록 한 드로우 벤딩장치 및 그 방법과 관련한 것이다. 가공부위에 대한 벤딩을 연속시켜 어떠한 형태의 2차원 벤딩도 가능하고, 추가의 금형없이 미리 제작된 여러 개의 표준금형을 이용하여 설계자에게 디자인의 자유도를 제공할 수 있다. 이를 위해 다이 고정핀을 중심으로 회전가능한, 비임을 장착하는 벤딩다이와, 비임을 구부리는 벤딩롤, 원하는 벤딩반경에 따라 벤딩각도를 정하는 각도지시핀, 벤딩반경에 따른 벤딩길이를 조절할 수 있는 스톱퍼 등으로 구성된 벤딩장치를 고안하였다. 기존의 드로우 벤딩장치는 하나의 금형으로 하나의 곡선벤딩만이 가능하므로 제작공정이 단순하고 양산성, 재현성이 뛰어난 점은 있지만, 다양한 곡률반경이 요구되는 경우 다수의 벤딩금형을 필요로 하고, 특히 벤딩하고자 하는 재료의 단면과 벤딩반경에 따라 비례적으로 벤딩금형의 크기가 달라지므로 그에 따라 여러 개의 벤딩금형을 제작해야 하므로, 금형재료 및 제작비가 많이 들고 시간이 많이 소요되는 등 에너지 낭비를 가져오는 단점이 있다. 특히 사각 파이프 벤딩의 경우 제작공정의 난이도 및 디자인상의 자유도를 주기가 어려워 자동차 용품과 같이 정밀제작을 요하는 경우에는 적용상의 문제가 있었다. 이에 본 기술에서는 벤딩각도와 벤딩길이를 조절할 수 있게 하여 한 개의 금형으로도 다양한 곡률반경을 갖는 벤딩을 가능케 했으며, 하나의 비임 내에서도 역시 곡률반경이 서로 다르게 벤딩할 수 있도록 했다본 기술의 경우 하나의 금형으로 여러가지 특수한 형태의 벤딩이 가능하므로 새로운 금형을 개발할 필요가 없어, 종래의 벤딩기에 비하여 부품에 따라 금형비 및 제작단가가 50%이상 절감되며 이는 복잡한 부품일수록 더욱 높은 효과가 있어 뛰어난 경제성이 기대된다. 또 제작의 자유로움 등의 장점으로 확산되고 있는 알루미늄 압출재의 벤딩부품에 사용이 확대될 수 있는 효과가 있는데 이는 경량화 추세에 있는 자동차 부품에 적용되면 에너지 절감효과도 가진다. 더구나, CNC장치를 이용할 경우, 제작의 재현성이 뛰어나고, 정밀제어로 인하여 부품의 품질이 향상되는 효과가 있다
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-04-02
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