• 헤리티지:역사와 과학
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• 제46권4호
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• pp.64-77
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• 2013

현재의 몽고와 바이칼(Baikal) 호 서부, 투바(Tuva), 카자흐스탄(Kazakhstan), 중국 황하 상류 지구 및 신강(新疆) 등 광대한 지역에 분포했던 흉노의 철기문화는 전체적으로 유목문화의 특징을 선명하게 보여주고 있다. 철기제조기술 발생 이후 농업경제 위주의 중국 중원지구에서는 식량생산량의 증가가 명백하게 일어났다. 이것은 철제 농공구가 청동제 농공구에 비하여 내마모성과 인장강도가 강하며 파손 시 수리가 용이한 점 등 농경에 더욱 적합한 기계적 성능을 지녔기 때문이다. 때문에 농경지구에서는 다양한 철제 농경도구가 생산되었다. 그러나 흉노는 유목경제에 기초하고 있었기 때문에 철제생산도구의 사용이 유발하는 식량 생산력의 증가와 생산구조의 변화 정도가 높지 않았다. 다만, 군사 무기 방면에서의 변화는 비교적 컸다. 철기제작기술 보급 이후 원사무기(遠射武器) 위주의 흉노 무기 체계의 위력이 눈에 띄게 강해졌다. 게다가 이 시기에 흉노가 말 위에서 활을 쏘며 돌격하는 기사전술(騎射戰術)을 적극 활용하면서 흉노의 철제무기의 위력은 더욱 배가되었다. 이처럼 철기가 생산도구의 생산성 향상에 미친 영향보다 전쟁무기의 성능 향상에 미친 영향이 더욱 컸던 것이 유목경제를 기반으로 하고 있는 흉노 철기문화의 중요한 특징 중 하나이다. 비록 중국 중원계 철기문화의 영향력이 강하기는 하나 두 지역의 자연환경과 경제구조의 차이가 크기 때문에 철기문화가 발생한 이후 중원지역과 흉노지역은 사회 발전 방향의 차이가 발생했으며, 이러한 점은 철기문화에도 그대로 반영되어 나타난다. 철기제작기술이 전래된 뒤에도 흉노는 자신들의 경제방식을 계속 유지하였다. 때문에 그들이 사용했던 철제 생산도구는 앞선 시기의 청동제 생산도구와 형태상의 변화가 거의 없으며 흉노의 영역 내에서 철기문화의 공통성은 광범위하게 유지되었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권5호
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• pp.133-138
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• 2002

The technique of high speed machining is widely studied in machining fields, because the high efficiency and accuracy in machining can be obtained in high speed machining. Unfortunately the development of tool fur high speed machining in not close behind that of machine tool. In this study, 10 types flat endmill is prepared for obtaining data according to tool shape. Especially, we concentrated in helix angle, number of cutting edge and rake angle. Cutting condition is selected for several experiments and measuring cutting farce, tool life, tool wear and chip shape according to cutting length. 3-axis cutting farces are acquired from the tool dynamometer with high natural frequency, as the conventional tool dynamometer (9257B, Kistler) has cannot measure the state of high frequency force. Particularly, we found out that the axial cutting force waveform has a good relation with tool wear features. And flow is interrupted at the beginning of cutting by the decrease of rake angle. By above results. it is suggested the endmill tool with 45$^{\circ}$helix angle, 6 cutting edge and -15$^{\circ}$rake angle is suitable for high speed machining.

• 한국분말재료학회지
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• 제20권5호
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• pp.355-358
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• 2013

Micro trench structures are applied in gratings, security films, wave guides, and micro fluidics. These micro trench structures have commonly been fabricated by micro electro mechanical system (MEMS) process. However, if the micro trench structures are machined using a diamond tool on large area plate, the resulting process is the most effective manufacturing method for products with high quality surfaces and outstanding optical characteristics. A nonferrous metal has been used as a workpiece; recently, and hybrid materials, including polymer materials, have been applied to mold for display fields. Thus, the machining characteristics of polymer materials should be analyzed. In this study, machining characteristics were compared between nonferrous metals and polymer materials using single crystal diamond (SCD) tools; the use of such materials is increasing in machining applications. The experiment was conducted using a square type diamond tool and a shaper machine tool with cutting depths of 2, 4, 6 and 10 ${\mu}m$ and a cutting speed of 200 mm/s. The machined surfaces, chip, and cutting force were compared through the experiment.

• 한국진공학회지
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• 제9권4호
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• pp.436-441
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• 2000

플라즈마 침질탄화처리는 보통탄소강, 저합금강 등에 내마모성, 내식성 및 내피로성 향상에 사용되어 있으며 자동차 부품, 기계류 부품, 공업용 공구 등에 적용할 수 있는 표면경화열처리이지만 내마모성 및 내식성을 향상시키는 단상의 $\varepsilon$ 화합물층을 생성시키기는 어려운 문제점으로 남아 있다. 따라서 본 연구에서는 탄소강과 저합금강에 대해 질소와 $CH_4$ 가스농도를 변화시켜 플라즈마 침질탄화처리를 실시하여 단상의 $\varepsilon$ 화합물층 생성가능성과 시간을 변화시켜 화합물층의 생성과정을 고찰하였다. $\varepsilon$ 화합물층은 질소농도가 증가할수록 형성이 용이하였고 $CH_4$ 가스 농도가 증가할수록 $\varepsilon$ 화합물층의 형성이 용이하였지만 시멘타이트상이 생성되었다. 화합물층은 10분이 경과한 후 생성되었고 $\gamma$'상으로부터 시작되었으며 처리시간이 10시간 이상이 되면 화합물층내에 시멘타이트상이 생성되어 화합물층의 두께가 감소하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.190-190
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• 2000

침질탄화처리는 표면경화처리의 화학열처리 종류로서 지난 수 십년동안 많이 사용된 방법이며 값싼 철강재료 즉 보통탄소강, 저합금강 등에 내마모성, 내부식성 및 내피로성 향상에 사용되어 왔다. 그리고 자동차 부품, 기계류 부품, 공업용 공구 등에 적용할 수 있으며 염욕 및 가스를 매체로 사용한다. 침질 탄화처리는 질소와 탄소가 동시에 철재료로 확산 침투하여 최표면에 탄질화물의 화합물층을 형성하고 화합물층 아래에 확산층을 형성하는데 일반적으로 화합물층이 단상의 $\varepsilon$화합물일 때 내마모성과 내부식성을 확산층이 내피로성질을 향상시킨다. 이러한 염욕과 가스 침질탄화 처리에도 불구하고 플라즈마 화학열처리는 가스방법에 비해 현저하게 가스 소모량이 적고 에너지 효율이 높으며 현제 문제시되는 환경오염이 전혀 없기 때문에 크게 각광받고 있다. 현재 플라즈마 침진탄화처리에 많은 연구를 하였음에도 불구하고 단상의 $\varepsilon$화합물층을 형성시키는 어려운 문제점으로 남아 있으며 대부분의 화합물층은 최표면의 $\varepsilon$상과 ${\gamma}$'상으로 구성되어 있고 이러한 혼합상의 화합물층은 $\varepsilon$상과 ${\gamma}$'상의 방위가 서로 불일치하기 때문에 마모시에 미소크랙을 유발시켜 내마모성을 저하시키는 요인으로 작용한다. 따라서 본 연구에서는 CH4 가스를 사용하여 내마모성과 내부식성을 향상시키는 단상의 $\varepsilon$화합물층 생성가능성을 고찰하고자 하였다. 침진탄화 처리시간을 변화시켰을 때 화합물층의 생성은 ${\gamma}$'상으로부터 시작되고 $\varepsilon$상은 즉시 ${\gamma}$'상을 소모하면서 생성되어 일정시간이 지난 후 $\varepsilon$상은 안정화되며 질소가스농도가 증가할수록 화합물 층내의 $\varepsilon$상분율은 역시 증가하였다. 한편 CH4 가스농도는 처리되는 강종에 따라 차이를 보이며 적정 CH4 가스농도를 초과시에는 $\varepsilon$상 생성은 억제되고 시멘타이트상이 생성되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.614-618
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• 2018

Al 6061-T6를 사용하여 마찰교반 용접 시 회전 툴 숄더의 너비부의 넓이와 회전 속도, 이동속도의 변화에 따른 물성의 변화에 대하여 평가되었다. FSW 공정의 접합 변수에 따라 인장시험을 수행하기 위하여 KS B 0801 5호에 따라 시험편을 제작하여 마찰교반 용접을 시행하였다. 마찰교반 용접이 된 시험편의 기계적 특성을 평가하기 위해 Instron 인장시험기를 사용하여 1mm/min의 시험 속도로 인장시험을 시행했다. 평가결과, 인장강도는 회전 속도가 증가함에 증가 하였다. 툴 숄더의 이동 속도가 빠를수록 툴 유형에 관계없이 인장강도는 감소하였다. 툴 숄더 직경 12 mm (TSD12) 의 인장 강도 값은 일반적으로 8mm 보다 높게 나타났다. 이동 속도와 회전하는 속도가 한계 값을 초과하면 재료의 특성에 영향을 주지 않고 안정화 단계에 도달한다. 툴 숄더 직경 8mm (TSD8) 는 TSD12 유형의 공구와 비교하여 재료 특성이 감소하고 용접 영역에서 재료가 완전히 혼합되지 않는다. 인장 강도 값은 모든 회전 속도 1500 rpm에서 상대적으로 감소한다. 이동 속도가 낮을수록 같은 회전수에서 재료의 혼합될 수 있는 양이 많으므로 인장강도값이 높게 나타난다. 결과적으로 용접 영역에서 재료를 완전히 혼합하고 전이 온도에 도달하기 위해서는 임계값을 초과하는 회전 속도가 필요하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.164-164
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• 2011

우리나라는 하상의 평균경사가 급하고 하상계수가 크게 나타나며, 소하천에서의 돌발홍수가 빈발하게 일어나 국내 실정에 적합한 하천 해석 기술을 이용한 바람직한 하천 거동해석이 매우 중요하다고 할 수 있다. 홍수 시 하천의 만곡부나 협착부에서의 흐름은 기본적으로 2차원 흐름으로 서 이 경우 하천 흐름의 수위와 유속 분포는 1차원 하천 모형으로 모의할 수 없다. 특히 우리나라와 같이 하천에 하구둑, 보, 기타 하천 구조물이 많은 경우에는 2차원적인 흐름 해석은 경우에 따라 필수적이다. 본 연구에서는 개발모형인 RAM2 모형을 4대강 살리기 사업이 진행되고 있는 실제유역인 낙동강유역에 적용하여 모형의 적용성을 검증을 위해 그 결과를 실측치와 기존의 법용 프로그램인 RMA-2 모형과 비교하여 모형의 적용성을 입증하였다. 또한 보와 교각과 같은 수공구조물의 설치에 따른 하천흐름의 양상을 파악하기 위하여 RAM2 모형을 달성보 구간에 적용하여 보의 설치 전 후에 대하여 모의를 실시함으로써 모형의 적용성을 입증하였다. 본 연구에 적용된 달성보 구간은 낙동강 살리기 22공구 사업구간으로 중심부에 다기능보가 위치하고 있다. 하천 준설 후, 대상구간 내 보를 설치함으로 인하여 보설치 전 후의 대상구간의 상 하류 하도의 홍수위와 유속분포 등 하천흐름의 양상을 검토하였다. 4대강 살리기 사업에 따라 실제하천의 준설 후 구간내의 전체하도 및 주요 시설물 주위의 하천 흐름을 정확하게 재현하기 위하여 요소망을 조밀하게 구성하고, 안정적인 해를 구하기 위하여 사각형과 삼각형의 복합망으로 낙동강하천정비계획의 측량자료와 GIS프로그램과 SMS를 이용하여 수치모형을 위한 2차원 유한요소망을 구성하였다. 본 연구에서는 보설치 전 후의 대상구간의 상 하류의 홍수위 영향과 유속분포 등 하천흐름의 양상을 연구하기 위하여 대상구간에 대하여 100년 빈도, 500년 빈도의 홍수사상에 대하여 모의를 실시하고 결과를 분석하였다. 하천에서의 흐름, 유사, 오염물 해석을 위한 2차원 유한요소모형은 수자원의 지속적 확보기술의 초석이 될 뿐만 아니라, 필요에 따라서는 하천생태계 보존 및 관리를 위해서도 적용될 수 있어, 수생태계 개선과 친수환경 조성에 크게 기여할 수 있겠다. 또한 하천에서의 흐름, 유사, 오염물 해석을 위한 2차원 유한요소모형을 활용하여 적절한 하천개발 및 관리가 이루어질 경우, 하천의 홍수, 갈수, 환경오염에 따른 사회적인 손실을 방지할 수 있을 것이다.

• 실천공학교육논문지
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• 제15권1호
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• pp.119-126
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• 2023

오늘날 자동차의 연비 향상 과 동적 거동 향상을 위해서 자동차 부품의 경량화 및 간소화 시대가 형성되고 있다. 설계와 제작의 간소화를 위해 제품 형상을 다양한 부품의 일체화로 진행되고 있다. 예를 들어 3개의 제품을 1개의 제품화 시키기 위해서 아주 협소한 부분까지 제품 가공하는 일이 발생되고 있다. 기존의 부품의 경우 가공의 편의성을 위해 정밀 다이캐스팅 또는 주물 생산으로 가공 후 조립하는데 다중 조립체(multi-piece) 방식은 공정수가 많이 필요로 하며, 부품의 정밀도와 강도를 저하시키는 요인이 된다. 가공 공정을 단순화 시키고 부품의 강도를 확보하기 위해서 일체형으로 제작하는 것이 단점을 극복하는데 매우 유리하지만 깊고 좁은 포켓 부분을 가공 할 경우 장비 자체 스핀들로는 가공이 불가능하다. 문제점을 해결하고자 절삭가공에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 다축 복합가공 기술은 이러한 문제점을 해결할 뿐만 아니라, 지금까지 하나의 공작기계로 여러 공정에 따른 유연한 절삭가공이 어려웠던 복합 형상에도 절삭가공이 가능하다는 등 많은 장점을 가지고 있다. 하지만 고가의 장비로 인하여 제조경비 상승과 기계를 운영할 수 있는 기술자가 부족한 것이 현실이다. 5축 절삭 가공기에서는 깊고 협소한 구간의 제품을 생산할 때 공구의 간접으로 제품 생산에 사이클 타임이 늘어남은 물론 가공상에 문제점들이 많이 발생된다. 따라서 전용 공작기계 및 다축 복합가공기를 사용해야 한다. 그 대안으로 3축 머시닝센터에서 5축 이상의 다축 복합가공을 할 수 있는 특수 공구로서의 앵글 스핀들(angle spinde)이 사용될 수 있다. 앵글 스핀들 사용함으로 가공 진동 흡수, 낮은 열 발생과 작동 안정성, 우수한 치수 안정성, 강도 확보와 같은 분야에서 다양하고 지속적인 연구가 필요하다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.101-101
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• 2011

현재 국내에서 시행되고 있는 '4대강 살리기 사업'은 하천에서 발생하는 홍수 및 가뭄재해방지를 위한 다양한 공학적 노력을 시도하고 있다. 특히 안정적인 수위 및 유량확보와 홍수방지를 위한 보(weir)가 4대강 유역에 16개 설치되고 있다. 이러한 보 구간에는 고정보와 가동보가 복합적으로 설치되고 있으며 가동보는 그 형상과 운영방식에 따라 다양한 설계방안이 적용되었다. '4대강 살리기 사업' 중 낙동강 23공구의 강정보 공사 구간에는 원호형태의 측면 형상을 갖는 라이징 섹터게이트(Rising sector gate)가 적용되었다. 라이징 섹터게이트는 구조물의 높이가 낮고 수문의 개폐장치가 수문피어 구조물 내에 설치되어 경관이 우수하며, 구조가 간단하여 비체와 수류의 안정성이 뛰어나기 때문에 4개의 공사구간에 적용되었다. 따라서 본 연구에서는 강정보의 가동보 구간 2문 중 1문을 1/100 축척으로 제작하여 가변경사 개수로에 설치하고, 홍수 빈도별 상류 유량 조건과 하류단 수위조건으로 케이스를 정하여 실험을 수행하였다. 본 실험에서 사용한 개수로 장치는 너비 0.6 m, 높이 0.8 m, 그리고 길이 15.0 m(측정가능 구간, 헤드탱크와 테일게이트 부제외)의 개수로 실험장치이다. 측부는 모두 강화유리로 되어 육안관찰 및 계측 시 용이하게 제작되었으며, 순환식 유량 공급장치를 구축하여 수로의 하부에 설치된 유량탱크로부터 계속적으로 순환하도록 설계되었다. 또한 수로 하단으로부터 상단방향으로 약 33 m 지점에 전동 유압식 Jack screw 2기가 설치되어 경사도를 조절할 수 있도록 제작되었다. 유량조절용 판넬의 제어기판에는 디지털 경사계가 설치되어 있기 때문에 보다 정확한 경사도의 조절이 가능하다. 보 모형의 총연장은 53 cm이며 폭은 45 cm이다. 섹터게이트의 게이트부분은 직경 15 cm로 설계하였다. 문주부분을 포함한 모든 모형은 아크릴로 제작하며 레이저의 주사를 방해하지 않으며 투과율을 최대로 할 수 있도록 고강도의 아크릴을 가장 얇게 하여 중공형태를 채택하였다. 실험조건은 우선 보의 운영방안에 따라 게이트의 4가지 개방도를 설정하였고, 특히 평수위조건에서는 보의 상류부에 퇴적된 퇴적물의 세척을 위한 flushing 운영개방도 포함되어 있다. 홍수시에 대한 유량조건은 2년 빈도에 해당하는 유량을 수문의 비율과 상사법칙에 따라 설정하였으며 하류단 수위조건도 동일한 조건에 대한 값을 채택하여 적용하였다. 유동장의 해석을 위해서는 비접촉식 계측방법인 PIV(Particle Image Velocimetry) 시스템을 채택하여 2차원(x-z 방향) laser sheet를 생성하고 주입된 particle에서 반사된 변위(displacement) 정보를 상호상관(cross-correlation)기법으로 유동장을 계산하였다. 또한 수리모형과 동일한 지형격자를 구축하여 3차원 CFD 프로그램인 FLOW-3D로 계산하여 결과를 비교하였다. 특히 flushing 운영방안에 대한 게이트부의 개방도를 세가지(30, 45, $60^{\circ}$)로 구분하여 모의하였고, 적절한 개방도를 제안하고자 하였다. 실험결과는 우선 4가지 운영방안에 대한 가동보 주변에서의 유속장을 파악하였고, 최대유속의 발생위치의 변화를 확인할 수 있었다. 그리고 이에 따른 보의 바닥에서 최대유속이 발생할 경우, 하상보호공 위치와 거리 등에 대해서 분석하였다. 이를 통해 가동보 운영에 따른 다양한 유속구조를 파악할 수 있게 되며 구조적 안정성 확보를 위한 검증자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다. 향후, 가동보 운영방안 중 수세효과(flushing effect)에 대한 효과분석을 위해 게이트부 상류구간에 적절한 입경과 비중의 퇴적물질을 설치하는 연구와 상류부에서의 유입유사농도 및 시간변화에 따른 퇴적에 관한 연구를 수행할 계획이다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제15권1호
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• pp.141-154
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• 2012

This study was launched to verify the effective composition of plant species and its management program most suited for the dredged soiled area near Nakdong River Site 14. The improvement methods of planting base and the composition of plants such as silver grass, reed, and some colonies in aesthetic effect were studied. To search the management methods to decrease the confining pressure risen from the burried seeds which would consequently harm the previously seeded plants, experimental construction process was measured on the site. The purpose of this experiment was to figure out which part of the improvement on the plant base has the most significant effect for the revegetation of infertile, dredged soil, to verify the easily seeded, developing plants among seeded plants, and finally, to find the restoration model using plants near the dredged soil around riverside. 8 seeded plants and 23 invaded species were appeared which among the emerged plants, development of Aster yomena MAKINO, Lotus corniculatus var. japonica Regel, Trifolium repens L, and Dianthus longicalyx Miq were proved to be brought up well. Difference risen from the seed composition were not noticeable until 150day since the germination was proceeded mainly by Aster yomena MAKINO. The experimental plot with dredging sand+organic fertilizer method of construction and dredging sand+soil conditioner method showed most development while the effect of the plot with only the soil base of dredging sand stayed low. Another important method for the management of infertile, dredged soil base would be the removal of disturbing species which the experiment showed the tied relationship between the removal of disturbing species and development of seeding plants. Although this study was carried out focused on the Nakdong River Project, the study suggests the general management program that the removal of disturbing species such as Humulus japonicus Sieboid & Zucc. and Pueraria lobata (Willd.) Ohwi in times around rainy season(60days after seedling) would be effective for the easy growth of revegetation plants.