이번 발간된 〈수송완충포장설계〉는 이 책에서 일반적으로 난해하다고 인식하고 있는 고도의 재료 역학적 기법을 현장에 쉽게 응용할 수 있도록 이론적 해명과 함께 실무자들의 지식 배양을 목표로 했다. 따라서 상품이 수송유통 과정에서 보관 및 환경과 낙하 충격, 진동, 압축 등의 물리적 외력으로부터 발생하는 파손을 막고 안전한 수송을 위한 완충포장 설계의 기초 이론에서부터 응용에 이르기까지 실무에 적용할 수 있도록 엮었다. 또한 내용 제품의 강도 특성, 완충 재료의 종류와 완충 특성 및 그래프의 사용 방법뿐만 아니라 완충포장 설계의 사례들을 예시했다. 근래 컴퓨터와 인공지능기술의 발전을 이루고 있지만 포장설계 담당 엔지니어는 수송완충포장의 기본적인 과학적 원리를 이해하는 것이 대단히 중요하다.
본서는 2014년 발간한 이래 부족한 부분을 보완하여 개정판으로 발간했다.
제1장 수송 완충포장의 설계
1.1 수송완충포장
1.2 제품의 파손성과 평가 방법의 변천
1.3 수송 완충포장의 설계
(1) 완충에 대한 고려
(2) 수송 완충포장의 범위
(3) 수송 완충포장 설계의 목적과 고려 사항
(4) 완충포장의 설계 기준
(5) 유통환경의 제반 조건과 완충포장 설계
(6) 완충포장 설계에서 유의할 사항
(7) 완충재료의 특성
1.4 완충포장 방법의 분류
제2장 수송완충포장의 설계를 위한 기초 역학
2.1 가속도와 힘
2.1.1 가속도와 G-팩터
2.2 하중
2.2.1 하중의 분류
2.2.2 응력과 변형
2.3 역학적 에너지와 완충특성
2.3.1 위치에너지와 운동에너지5
2.3.2 완충재료의 흡수에너지
2.3.3 충격과 완충재료
2.4 완충재료의 압축 특성
2.4.1 완충재료의 정적 압축 특성
2.4.2 완충재료의 동적 압축 특성
2.5 낙하충격
2.5.1 충격과 충격 파형
2.5.2 포장물품의 낙하에 의한 운동
2.5.3 선형 스프링 - 질량 계의 낙하운동과 충격
2.5.4 낙하 높이
2.5.5 충격이 제품에 미치는 영향
2.5.6 충격 응답 스펙트럼
2.5.7 등가낙하
2.5.8 충격 파손성과 손상 한계
2.5.9 손상한계 이론
2.5.10 손상경...계 곡선
2.6 진동
2.6.1 진동 현상의 분류
2.6.2 단순 진동
2.6.3 주기운동과 비 주기진동
2.6.4 자유진동
2.6.5 1 자유도 감쇠 계의 자유진동
2.6.6 감쇠진동
2.6.7 진동전달 - 감쇠가 없는 강제진동과 공진
2.6.8 1 자유도 감쇠 계의 강제 진동: 점성 감쇠 계의 강제 진동
2.6.9 진동의 복소수 표시
2.6.10 불규칙 진동; 적재함 진동의 해석
2.6.11 진동분석 : 푸리에 해석
2.6.12 스펙트럼 해석과 파워 스펙트럼
2.6.13 진동 파손성
2.6.14 수송 중 포장 내용물이 받는 진동의 영향
2.6.15. 포장 내용물품의 각 부분이 받는 진동 가속도의 영향
2.6.16 진동 현상의 요점 정리
제3장 수송 환경의 조건과 해석
3.1 수송 환경의 제반 조건
3.1.1 수송 환경과 가속도
3.1.2 수송 기관별 충격
3.1.3 하역시의 충격
3.2 수송환경의 해석
3.2.1 수송환경과 계측
3.2.2 수송환경의 조사
3.3 충격 데이터의 해석
3.3.1 낙하 높이의 해석
3.3.2 낙하 방향과 낙하 자세의 해석
3.4 진동 데이터의 해석
3.4.1 PSD 해석
3.4.2 가속도 분포
3.4.3 주행속도와 가속도 실효 값
제4장 내용 제품의 강도 특성
4.1 제품의 강도 특성
4.2 제품의 충격 파손성과 내 충격강도
4.2.1 제품의 내 충격강도와 손상경계 곡선
4.2.2 제품의 충격강도 측정과 손상경계 곡선의 작성
4.2.3 손상경계 곡선의 한계점
4.3 제품의 진동 파손성
4.3.1 계측 진동 데이터
4.3.2 제품의 진동 파손성의 측정 방법
4.4 제품의 압축파손성과 내 압축 강도
4.4.1 제품 내 압축 강도의 기초
4.4.2 제품의 내 압축강도 시험
4.4.3 제품의 압축 크리프 시험
제5장 완충재료의 완충 특성
5.1 완충 특성의 분류
5.1.1 응력-변위 곡선에 의한 완충 특성의 분류
5.1.2 선형 탄성체에 의한 완충
5.1.3 비선형 탄성체에 의한 완충
5.1.4 탄성체 별 완충효율
5.2 완충재료의 점성 효과
5.3 완충재료의 특성
5.3.1 완충재료의 특성
5.3.2 완충재료의 레올로지
5.3.3 완충재료의 완충성능 분석과 완충시험
제6장 완충포장 설계의 콘셉트와 설계 공정
6.1 완충포장 설계의 기본
6.1.1 완충포장 설계의 방법과 기본
6.1.2 완충설계의 포인트
6.1.3 기타 주의 사항
6.2 완충 포장설계 순서와 6 단계
6.3 완충설계 계산의 플로우 차트
6.4 완충포장 설계의 진화
제7장 수송 완충포장의 완충 설계
7.1 완충포장 설계의 방법과 순서
7.2 완충재료의 충격 흡수 특성 그래프의 특징
7.3 정적 완충계수와 동적 완충계수를 구하는 방법
7.3.1 완충계수
7.3.2 정적 완충계수와 동적 완충계수
7.4 완충재료의 특성그래프의 기본적인 사용 방법
7.4.1 완충재료 두께와 수압 지지 접촉면적 산출 (사례 7.4.1)
7.4.2 최대 변형량의 산출 (사례 7.4.2)
7.4.3 한계 두께의 완충재료 조건을 구하는 방법 (사례 7.4.3)
7.4.4 밑바닥 부착의 대책 (사례 7.4.4)
7.4.5 수압접촉 면이 평면이 아닌 경우의 접촉 면적 (사례 7.4.5)
7.4.6 접촉 면적의 배분
7.4.7 완충계산 결과의 도면화
7.4.8 완충재료의 특성 그래프에 필요한 값이 없는 경우의 처리
7.4.9 그래프의 사용 가능 범위
7.5 완충설계상 주의 사항과 설계 보완
7.6 완충설계의 기본 연습
7.7 진동의 배려와 진동 대책
7.8 완충 고정 기법과 설계
7.8.1 완충 고정 기법의 종류
7.8.2 골판지에 의한 완충과 고정
7.8.3 스트랩핑에 의한 방법
7.8.4 목재 또는 합판에 의한 방법
7.9 외부 포장용 상자의 포장 설계
7.9.1 외부 포장용 상자의 중량의 영향
7.9.2 완충재료와 외부 포장 상자의 치수 설계와 클리어런스
7.9.3 외부 포장용 상자의 완충 효과
7.9.4 외부 포장용 골판지 상자의 포장 설계
7.9.5 골판지상자의 압축강도와 열화요인
제8장 완충재료
8.1 종이계열 완충재료
8.1.1 골판지
8.1.2 펄프 몰드
8.1.3 기타 종이계열 완충재료
8.2 플라스틱 완충재료
8.2.1 발포 플라스틱
8.2.2 발포 폴리스티렌
8.2.3 발포 폴리에틸렌
8.2.4 발포 폴리프로필렌
8.2.5 생분해성 완충재료(그린플라스틱)
8.3 공기 완충재료
8.3.1 공기 완충재료의 특징
8.3.2 공기 완충재료의 종류
8.4 기타 완충재료
제9장 주요 시험 방법
9.1 수송포장 가이드라인 통칙
9.2 포장설계를 위한 제품의 충격강도 시험 방법
9.3 포장용 완충재료의 평가 시험 방법
9.4 완충 포장 설계 방법 통칙
9.5 포장-수송포장과 단위포장-가변주파수에 의한 정현파 진동시험
9.6 포장-수송포장과 단위포장-저주파 진동시험
9.7 포장-수송포장과 단위포장-수직랜덤 진동시험 방법
9.8 포장-수송포장-시험 실시 계획 수립을 위한 일반 원칙
부록 I 수송포장의 시험 방법과 조건
1 해외 수송포장의 주요 시험 규격
2 해외 수송포장의 주요 시험 평가 방법 통칙
3 수송완충포장에 관련되는 주요 KS 표준규격
부록 II 주요 SI 단위환산표
참고 인용 문헌
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〈머 리 말〉
포장(packaging)은 수송과 판매를 위해 상품에 시행하는 기술이고 과학이며, 공학임과
동시에 예술이라고 말합니다. 내용물의 보호 안전성, 취급 사용의 편의성, 판매 촉진성,
상품성과 정보성, 사회성과 환경 친화성, 유통 합리화와 경제성 등, 포장의 기능과 역할을
감당하기 위해서는 적정한 포장설계의 수단이 중요하다고 하겠습니다.
수송 완충포장은 수송ㆍ물류 과정에서 받는 외력으로 포장 내용 물품에 가해지는 충격을
완화하기 위해 적절한 재료, 용기 등을 물품에 부여하는 기술입니다. 이러한 수송포장기술에는 포장된 물품을 유통 과정에서 안전하게 보호하며 수송하기 위해 적용하는 포장 설계를 보다 효과적이고 과학적으로 시행하기 위한 모든 사전 조사, 분석, 설계, 시험, 평가 등을 포함하고 있습니다. 또한 적정한 포장설계를 위해서는 기본적으로 완충 재료의 특성, 내용 제품의 낙하 충격 및 진동 특성, 유통 과정의 보관 및 환경 조건, 그리고 이들과 연관되는 역학적 기법 등에 관한 연구와 분석 및 활용이 필요합니다. 이러한 포장 설계에는 폭넓은 지식과 경험, 경륜을 요구합니다.
이 책에서는 난해하다고 인식하고 있는 고도의 재료 역학적 기법을 현장에 쉽게 응용할 수
있도록 이론적 해명과 함께 실무자들의 지식 배양을 목표로 했습니다. 따라서 상품이 유통
과정에서 보관 및 환경과 낙하 충격, 진동, 압축 등의 물리적 외력으로부터 발생하는 파손을
막고 안전한 수송을 위한 완충포장 설계의 기초 이론에서부터 응용에 이르기까지 실무에
적용할 수 있도록 엮었습니다. 또한 내용 제품의 강도 특성, 완충 재료의 종류와 완충 특성 및 그래프의 사용 방법뿐만 아니라 완충포장 설계의 사례들을 예시했습니다. 근래 컴퓨터와
인공지능기술의 발전을 이루고 있지만 포장설계 담당 엔지니어는 수송완충포장의 기본적인
과학적 원리를 이해하는 것이 중요하다고 생각합니다.
이 책은 저희 연구소가 실시하고 있는 고급 포장 교육 강좌에서 오랫동안 사용해 오던 교육
교재에 이론과 예제를 보충, 보완하여 실무에 활용할 수 있도록 엮었습니다. 그러나 다소
난해한 역학적 이론의 해명과 응용을 강의 형식으로 함께 설명하다 보니 반복되는 내용이 더러 있습니다. 하지만 복습하는 내용으로 이해하여 주시기를 바랍니다.
본서는 2014년 발간한 이래 부족한 부분을 보완하여 개정판으로 발간해 왔습니다.
아무쪼록 이 책이 산업 현장에서 수송 완충포장 설계를 담당하고 있는 실무자들과 대학에서
포장학을 공부하고 있는 학생들에게 기초 이론과 실무 응용에 조금이라도 도움이 될 수 있다면 더 없는 기쁨이 되겠습니다.
2023 년 11 월 일
한국포장산업연구소
김 청
김청 [저]
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