국민소득 증가에 따른 식생활문화의 향상으로 식용유 소비추세는 날로 증대되는 경향이다. 수요충족을 위한 도입량 증가추세가 생산량보다 훨씬 큰 반면 국민건강을 위해서도 양질식용유의 공급증대는 필수적이다. 이같은 문제를 진단하고 전망해본 <유료작물의 생산$\cdot$가공기술과 전망>에 관한 심포지엄이 지난해 11월 16일 작물시험장 강당에서 개최되었다. 그 주요내용을 간추려 소개한다.
KF-16 항공기용 F100-229 엔진 부품 중 국내에서 생산되는 부품에 대한 초도품 품질보증방법의 일환으로 내구성시험을 국내에서 수행하였다. 그동안 국내에서의 항공기 엔진산업은 사용중인 엔진의 정비 혹은 민항기 엔진 일부 부품을 기계 가공하여 납품하는 수준이었으므로 특별한 품질보증 시험이 요구되지 않았으나, KFP 사업을 시작하면서 일부 주요부품은 국내에서 직접 생산하여 KF-16 항공기용 엔진에 장착하게 되므로 완제 엔진을 조립 생산할 수 있는 능력의 확보뿐만 아니라 적절한 품질보증 대책이 요구되었다. 이에 따라 국내 생산된 완제 엔진의 조립성과 일부 단품에 대한 품질보증 확보방안으로 엔진의 개발 및 부품개량시 설계수명 및 설계규격의 만족여부를 검증하는 시험인 엔진 내구성시험(Engine Accelerated Mission Test)기법을 적용하여 1차와 2차에 걸쳐 품질보증시험을 수행하였다. 시험결과 완제 엔진의 조립성, 추진성능, 부품의 내구도 확인에 의한 품질보증 적합성 여부를 확인할 수 있었으며, 본 시험평가 기법을 통하여 시험 후 부품의 검사 및 평가방법과 기준을 제시하였고, 군용 엔진 내구성시험의 요구조건, 시험절차, 시험항목 등을 확립하였다.
다품종 소량생산체계가 도입되면서 CNC 공작기계도 단일 운전보다는 cell단위로 운용하는 것이 일반화되고 있고, 또 현장에서 운용중인 이기종 공작기계들을 cell 단위로 관리해야하는 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 이기종 공작기계로 구성된 가공 cell을 종합적인 관리가 가능하도록 DOS 환경에서 실시간(real time), multi-tasking이 가능한 cell 제어기를 개발하였다. 개발된 cell 제어기의 현장 적용실험을 위해 2대의 이기종 공작기계로 구성된 가공 cell을 대상으로 시험 운전을 하였으며 이에 대한 연구결과를 소개하고자 한다.
본 연구에서는 피로파괴에 영향을 주는 여러 인자중에서 우선 피로크랙전파에 대한 시험편 두께의 영향을 검토하기 위하여 최초 두께 25mm인 일반구조용 압연강재를 평면가공하여 두께 5, 10, 15, 20, 25mm인 CT 시험편을 가공한 후 인장-인장편진반 복피로시험을 행하여 실험한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 피로수명이 가장 짧게 나타나는 임의의 시험편 두께가 존재하며, 본 실험의 경우에는 두께 15m인 시험편의 경우 피로수명이 가장 짧게 나타났다. 2. 피로크랙의 발생은 두께가 두꺼운 시험편의 경우가 늦지만 피로크랙 성장은 두꺼운 시험편의 경우가 빠르게 나타났다. 3. 본 실험에서 paris시의 계수 m의 값은 절위는 1.98~4.59로서 시험편의 두께가 두꺼울수록 m의 값이 크게 된다.
콘형 복합재 격자 구조체의 강성 평가를 위한 두 종류의 시편 단위 압축 및 인장 시험을 수행하였으며 유한요소해석 결과와 비교하였다. 구조체는 높이별로 반경이 변화하는 콘형이므로 단순 압축 및 인장 시험이 어려우므로 시험 수행이 가능한 형태의 시편 및 지그를 제작하여 시험을 수행하였다. 압축 시험이 가능하도록 단위 격자 구조체를 Subelement 형태로 가공하였으며, 압축 시험을 수행하여 측정된 섬유방향 압축 변형률을 유한요소해석 결과와 비교하여 헬리컬 리브의 강성을 확인하였다. 후프 리브의 강성 평가를 위해서는 구조체에서 후프 링 시편을 가공하여 인장 시험을 수행하였다. 후프 링에 인장 하중을 가하여 굽힘 변형이 크게 발생하도록 하였으며, 두께 방향 섬유체적비를 고려한 유한요소해석 결과와 비교하여 후프 리브의 강성을 확인하였다.
4축 자유곡면가공에 있어서 공구간섭 문제는 가공형상의 취득성 뿐만 아니라 가공의 정밀도를 위하여 매우 중요한 고려사항이다. 공구의 접근자세가 고정된 3축 밀링가공의 공구 간섭에 관한 기존의 많은 연구가 있지만 이러한 연구는 공구의 접근자세가 변하는 4축 밀링가공에의 적용이 곤란하다. 왜냐하면 곡면의 형상에 따라 공구몸체의 곡면사이의 간섭문제가 부각되며, 이에 따른 공구자세의 창출문제가 해결되어야 하기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 4축가공에서 발생할 수 있는 공구 간섭을 유형별로 분류, 각 간섭들을 발견하고 해결할 수 있는 방법의 전개와 이 방법을 이용하여 공구경로를 산출하고 그래픽 시뮬레이션과 실제의 시험절삭을 통하여 제시된 방법의 유효성을 검증한다.
알루미늄기지 복합재료는 낮은 밀도, 높은 비강도, 우수한 강성을 가지고 있어서 수송기기용 경량소재로서 적용 가능하다. 강화재를 외부에서 주입하는 ex-situ 법에 비하여 화학반응에 의하여 강화상이 생성되는 in-situ 법은 기지와 강화상의 계면 특성이 우수하다. In-situ 주조법으로 제조한 알루미늄기지 복합재료는 여러 형태로 가공하기 위하여 압출, 열간압연 등의 공정을 거치게 되므로 열간가공성에 대한 이해가 필요하다. 이 연구에서는 고온압축시험을 이용하여 in-situ $Al/TiC_p$ 복합재료의 열간가공성을 평가하였다. 고온유동곡선으로부터 변형률속도민감도를 구하였으며 Dynamic Material Model을 이용하여 efficiency of power dissipation을 표현하는 공정지도를 작성하였다. 또한 변형 조건에 따른 미세조직 발달 거동을 조사하였으며 이로부터 각 변형 구간에 대한 변형기구를 도출하였다. 이로부터 알루미늄기지 복합재료의 열간가공성에 미치는 강화상의 영향을 고찰하였다.
시험 1은 자돈에 있어 중국산 옥수수의 이용성을 높이기 위하여 중국산 옥수수를 익스트루젼 가공하였을 때 성장 및 영양소 소화율에 미치는 영향을 평가하기 위하여 실시하였다. 개시시 체중 15.95${\pm}$0.09kg의 3원 교잡종 자돈 60두를 공시하여 28일간 사양시험을 실시하였다. 시험설계는 미산 옥수수-대두박 위주로 시험사료를 배합한 처리구(UCORN), 중국산 옥수수-대두박 위주로 시험사료를 배합한 처리구 (CCORN) 그리고 익스트루젼 가공한 중국산 옥수수-대두박 위주로 시험사료를 배합한 처리구 (ECCORN)로 3개 처리로 하였다. 전체 사양시험 기간동안, 일당증체량에 있어서는 ECCORN 처리구가 CCORN 처리구보다 더 높았으나 (547 vs 522 g/d) 유의적인 차이는 보이지 않았다. 사양시험 개시후 10일째 되는 날에 채취한 분을 이용하여 분석한 건물과 가소화 에너지 소화율에 있어서는 UCORN 처리구와 ECCORN 처리구가 CCORN 처리구보다 유의적으로 높은 것으로 평가되었다(P〈0.05). 또한, 사양시험 개시후 24일째 되는 날에 채취한 분을 이용하여 분석한 건물 소화율에 있어서는 UCORN 처리구와 ECCORN 처리구가 CCORN 처리구보다 유의적으로 높은 것으로 평가되었으며(P〈0.05), 가소화 에너지 소화율에 있어서는 UCORN 처리구가 다른 처리구와 비교하여 가장 높았다 (P〈0.05). 또한, CCORN 처리구와 비교하여 ECCORN 처리구가 유의적으로 높게 평가되었다(P〈0.05). 시험 2는 비육돈에 있어 중국산 옥수수를 익스트루젼 가공이 외관상 아미노산 및 영양소 소화율에 미치는 영향을 평가하기 위하여 실시하였다. 개시시 체중 54.09kg의 3원 교잡종 거세돈 3두를 공시하여 대사시험을 실시하였으며, 처리구는 시험 1과 동일하였다. 시스틴의 외관상 아미노산 소화율에 있어서는 UCORN과 EECORN 처리구가 CCORN 처리구와 비교하여 유의적으로 높게 평가되었다(P〈0.05). 건물 소화율에 있어서는 UCORN과 ECCORN 처리구가 CCORN 처리구보다 분 소화율이 유의적으로 높은 것으로 나타났다(P〈0.05). 또한, 질소 소화율에 있어서도 UCORN과 ECCORN 처리구가 CCORN 처리구보다 분 소화율이 유의적으로 높은 것으로 나타났다(P〈0.05). 결론적으로, 자돈에 있어서 중국산 옥수수를 익스트루젼 가공 처리하면 성장 및 건물과 가소화 에너지 소화율을 향상시킬 수 있으며, 비육돈에 있어서는 건물과 질소의 분 소화율을 향상시킬 수 있는 것으로 사료된다.
고속 가공과 저중량 설계에 대한 수요가 증가함에 따라, 공작기계 주축의 진동 발생 가능성이 증가하고 있다. 또한 초정밀 가공에서 주축의 진동은 공작물 표면 형상에 큰 영향을 끼치게 된다. 다양한 가공 공정의 가공 정밀도를 향상시키기 위해, 공작기계 주축 진동 문제를 해결하여야 한다. 이 논문에서, 공작기계 주축의 진동 억제를 위해 TiC-SKH51 금속 기지 복합재가 사용되었다. TiC-SKH51 복합재의 동적 특성을 확인하기 위해 충격 망치 시험을 수행하였다. FEA의 모드 분석 결과와 충격 망치 시험 결과를 비교하여 FEA의 신뢰성을 확인한 후, 공작기계 주축 모델의 해석이 실행되었다. FEA 결과로부터 진동 발생 억제를 위해 TiC-SKH51 복합재를 적용한 공작기계 주축이 사용될 수 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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