• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1990년도 제12회 학술강연회초록집
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• pp.41-45
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• 1990

기계시스템의 파괴 마멸 진단을 위한 Condition Nonitoring 기술은 기계류의 작동 상태를 계속적$\cdot$정기적으로 검지하여 failure 발생을 사전에 예방$\cdot$조치하는데 중요성이 있으며, 계속적으로 기계시스템의 상태를 파악함으로써 차후 시스템 개선 및 윤활시스템의 최적화를 위한 data base를 구축함에 기술적용의 의의를 가지고 있다. 본 연구에서는 Condition Monitoring 기술중 Contaminant Inspection Method를 이용하여 볼베어링의 정상 마모상태에서 변화되어 가는 마모상태를 규명하며, 통계적 처리에 의해 시간의 추이에 따라 통계 변수들의 경향을 분석하며 마모 상태의 경향을 정량적으로 분석하였다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1989년도 제10회 학술강연회초록집
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• pp.73-77
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• 1989

Ashby등에 의해 비윤활상태에서의 steel의 마모기구도(wear mechanism map)가 작성 발표된바 있다. 이 마모기구도는 지금까지 발표된 steel의 마모연구의 결과를 모아서 seizure, melt dominiated 마모, 산화지배 마모, 소성지배 마모등의 기구가 지배되는 영역을 표준화된 압력과 속도의 변화에 따라 표시한 것이다. 본 연구에서는 베아링강을 모델제료로 하여 마모 diagram을 작성하여 속도와 하중 변화에 따른 mild wear에서 severe wear로의 천이를 관찰하고 각 영역에서의 마모기구에 대해 논하고자 한다. 이 연구에서는 윤활유의 영향을 배제하고 steel ring과 steel pin간의 비윤활 상태에서 마모시험이 행하여졌다. 본 실험에서는 다목적 마모시험을 사용하여 시간에 따라 접촉면적의 형상이 비교적 변하지 않는 pin on ring형태의 시편을 사용하였다. 9.8 N 으로 부터 98 N까지의 하중이, 0.012 m/sec에서 0.012 m/sec까지의 미끄럼 속도에서 마모실험을 행하였다. 각 조합에 따른 조건에서의 마모된 양은 시편의 변이를 측정하여 마모부피를 추정계산하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.833-836
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• 2001

공장 자동화 및 무인 자동화를 실현하기 위해 가장 기본적이며 중요한 기술은 제조공정에 대한 감시 기술이다. 특히 절삭공정에서 생산성을 향상시키기 위해서는 절삭 과정 중 드릴이나 앤드밀 등과 같은 공구의 마모상태가 실시간으로 감시되어야 한다. 본 논문은 드릴 공정에서 퍼지 논리를 도입하여 마모진단 시스템을 구성하였다. 실시간 마모진단을 위해서 절삭력과 절삭력의 변화량을 퍼지 입력 변수로 하여 컴퓨터를 이용한 드릴의 마모상태를 판단하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 퍼지 마모진단 시스템을 평가하기 위하여 퍼지 마모량과 드릴의 실제 마모량을 측정하여 그 결과를 비교하였다.

• 한국주조공학회지
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• 제20권4호
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• pp.260-268
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• 2000

응고 및 마모거동을 연구하기 위하여 Cr, V, Mo 및 W의 조성이 다른 3종류의 백주철을 주조하였다. 고주파유도용해로에서 장입시켜 1873K까지 승온시켜 장입원료들을 모두 용해시킨 후 1823K에서 Y블럭주형에 주입하였다. 얻어진 3종류의 백주철조성은 다음과 같다: Fe-3%C-10%Cr-5%Mo-5%W(합금1), Fe-3%C-10%V-5%Mo-5%W(합금2) 및 Fe-3%C-17%Cr-3%V(합금 3)응고과정을 추적하기 위하여 각 시편으로부터 50g을 채취한 후 알루미나도가니에 넣고 실리콘카바이드로를 사용하여 1723K의 알콘분위기하에서 재용해를 시켰다. 용금을 10K/분의 속도로 냉각시키면서 열분석을 행하였으며 도중 몇 차례 소입 실험을 병행하였다.합금1의 경우 초정오스테나이트, (오스테나이트+$M_7C_3$)공정, (오스테나이트+$M_6C$)공정, 합금2의 경우 초정 MC, 초정오스테나이트, (오스테나이트+MC)공정 , (오스테나이트+$M_2C$)공정, 합금3의 경우 초정 $M7C_3$와 (오스테나이트+$M_7C_3$)공정으로 구성되어 있었다. 주방상태, 균질화열처러상태, 공냉상태, 템퍼링상태에서 내마모시험을 행하였다. 먼저 주방상태시 편을 진공분위기하에서 1223K에서 5시간동안 균질화열처리를 행한후 로냉을 시켰다. 다시 이 시편을 1323K에서 2시간 유지후 강제공냉을 시켰으며 강제공냉된 시편을 573K에서 3시간동안 템퍼링처리를 하였다. 내마모시험은 120 mesh마모지에 10N의 하중을 가하여 실시하였다. 각 사이클마다 무게감소를 측정하였으며 8번 반복실험을 하였다. 마모량은 균질화열처리시편, 주방상태시편, 템퍼링시편, 공냉시편의 순으로 감소하였다. 합금2가 마모량이 가장 적었으며 합금3이 가장 많았다. 합금2의 마모량이 가장 적은 이유는 조직이 초정 MC, 공정 MC 및 공정 M2C로 구성되어 있기 때문으로 사료된다.주방상태에서 기지조직은 퍼얼라이트이었으나 열처리를 통하여 마르텐사이트, 템퍼드마르텐사이트, 잔류오스테나이트로 변태하였다. 이상의 결과를 종합해 보면 MC가 내마모성에 가장 기여하는 조직으로 판단되어진다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1991년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.166-175
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• 1991

공구수명에 관한 신뢰성 높은 기준 절삭데이타의 수집은 기계가공시스템을 설계, 운영하는데 중요한 것이다. 이제까지 발표된 절삭공구의 마모측정용 센서로는 절삭저항, AE센사, 진동, 절삭온도 등이 있으며, 이 센서들은 공구마모 특히 플랭크 마모(flank wear) 와 간접적인 관계를 갖고서 별도의 사전 절삭실험에 의해 마모량과 신호 level의 상관관계 및 조정이 필요하기 때문에 본 연구팀에서는 직접적으로 공구마모 상태를 검출하고, 신뢰성이 높은 절삭공구의 마모정보를 얻기 위해 최근 그 응용범위가 확대되고 있는 영상처리기술을 응용한 공구마모 측정장치를 구성하였다.

• 한국주조공학회지
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• 제18권6호
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• pp.586-592
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• 1998

2.3%C-26%Cr-1%Ni-0.5%Mo 조성의 아공정 백주철을 여러형태로 열처리를 한 후 잔류오스테나이트함량(Vr), 거시 및 미소경도 그리고 내마찰마모성사이의 상호관계를 연구하였다. 주방상태에서의 Vr가 70.2%인 반면 열처리시편들의 경우 0.3-65.4%의 분포를 나타내었다. 초기마모구간 이외에는 마찰마모량과 마모시간과의 사이에 직선적 관계가 얻어졌으며 그 직선의 기울기(Rw)를 내마모성의 비교시 지표로 사용하였다. Rw는 주방상태에서 $2.77{\times}10^{-2}\;mg/s$로 가장 낮았으며 l173k에서 18ks동안 균질화 열처리만 한 시편의 경우 $4.12{\times}10^{-2}\;mg/s$로 내마모성이 가장 열악하였다. 주방상태에서 내마모성이 가장 좋은 이유는 마찰마모시 오스테나이트가 가공경화를 일으켜 마르텐사이트로 변태되었기 때문으로 여겨진다. 미소경도는 HV 358-HV 756, 거시경도는 이 보다 높은 HV 529-HV 785의 분포를 나타내었는데 이는 거시경도의 측정시 공정탄화물인 $M_7C_3$가 포함되었기 때문이다. 가장 높은 미소 및 거시경도는 1323k에서 7.2ks동안 오스테나이화열처리한 시편에서 얻어졌으며 주방상태의 시편이 가장 낮은 경도치를 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.198-198
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• 1999

본 연구는 진공상태에서 단단한 물질로 된 diamond stylus로 단결정 MgO 표면에 마모(abrasion)가 할 때 발생되는 Photon emission(PHE), electron emission(EE), 마찰력을 시간의 함수로 동시에 측정하였다. 마모가 일어나는 동안 PHE 와 EE을 시간의 함수로 측정하면 마찰력 신호(signal)와 일치하지 않고 강한 fluctuation을 보여주고 있다. 마모를 가할 때 PHE와 EE의 signal은 wear 실험이 지속되는 동안은 force signal과 관계가 있다. 그러나 변형과 마찰력의 시간의 함수에는 관계하지 않음을 알 수 있다. 본 실험에서 사용된 실험장치는 PhE, EE, frictional force을 동시에 실할 수 있는 장치이다. 광자방출 실험은 공기 중에서도 할 수 있으나 전자방출은 진공에서 얻을 수 있으므로 1$\times$10-4pa하에서 실험하였다. 전자방출은 Channel electron multiplier(bias-100V)로 검출하였고, 광자 에너지는 Gencom photomultiplier를 사용하여 180~600nm의 photon을 측정하였다. 마모는 탐색기에 관계되는 접촉점의 움직임에 관계없이 실험하였다. 시료의 처리과정과 load속도에 따른 PhE, EE, data의 방출은 시료의 표면 상태에 따라 좌우되었다. cleaved 표면은 polished 표면보다 강한 emission을 나타내었다. 이것은 마찰이 표면 상태에 의존됨을 볼 수 있었다. 속도에 따라 emission이 증가하다가 ~0.5m/s이상에서 포화상태에 도달하였다. emission 측정은 열처리한 시료와 열처리 안한 시료를 비교하였다. 발광도(luminescence)는 주로 변형(deformation)에 의해 생겼으며, 전자 방출은 벽개(fracture)에 의해 발생됨을 알 수 있었다. 측정한 3개의 signal을 시간에 따라 분석하면 stick-slip-like 현상을 볼 수 있었다. 이것으로 보아 stick은 변형에 의해 생기고 ms 후에 벽개 현상이 발생됨을 볼 수 있다. 이러한 방출 현상은 마모시 일어나는 세라믹의 급격한 벽개 과정을 이해하는 데 많은 도움을 주었다. PhE와 EE signal은 다이아몬드 stylus로 단결정 MgO 기판에 마모를 가할 때 ms 단위로 검출 할 수 있었다. 방출과 마찰력은 표면조건, load, stylus velocity에 따라 변하였다. 마찰력, PhE, EE의 시간에 따른 분석에서 PhE는 변형 과정에 민감하며, EE는 stylus velocity에 의존하였다. 본 연구의 MgO 마찰 실험에서 표면 변화에 대한 정보를 얻을 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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• pp.33-36
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• 2013

운항하는 선박의 특성상 미래 상태를 반영한 예방정비는 선박의 안전한 운항과 운영비용 절감에 중요한 요인이다. 이에 본 논문에서는 선박 엔진의 세 가지 주요 베어링의 마모 상태를 모니터링하고 앞으로의 마모 정도를 예측하는 시스템을 설계하였다. 목표하는 시스템은 현재의 BDC(실린더 하사점) 레벨 데이터 뿐만 아니라 취득한 BDC 레벨 데이터를 시계열 모형으로 예측한 미래값도 보여줄 수 있어야 한다. 이를 위하여 BWM(베어링 마모도 모니터링)의 프로토타입을 제작하고 이 장치로부터 BDC 레벨 데이터를 취득하였다. 이 과정에서 예측한 BDC 레벨과 실측 데이터를 비교해서 시계열 모형을 이용한 마모도 예측 방법이 적용 가능함을 확인하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.281-286
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• 2004

FMS, FMC, FA, IMS의 구축에 있어서 최하위 단위인 공작기계의 자동화가 중요하다. 이를 위해서는 공작기계의 공구 감시기능(tool monitoring system)이 수행되어야 한다. 본 논문은 공구 감시기능의 자동화를 위해 종전의 공구마모 검출방법과는 달리 엔드밀의 마모상태에 따라 발생하는 절삭음의 음향주파수 분석을 통해 마모정도를 검출하는 방법을 제안하였다. 즉, 머시닝센터에서 공구마모가 잘되는 합금공구강재를 사용하고 이때 발생하게 되는 절삭음(cutting sound)을 음향 분석하여 공구 마모와 관련이 있는 가진 주파수(tooth passing frequency)를 찾아내고 또한 이 주파수의 크기 값과 공구마모(flank wear) 변화를 연구하여 엔드밀의 마모 상태를 추정하였다 이를 위해 본 연구에서는 실험 장비를 구성하고 절삭속도, 엔드밀마모, 공구직경을 절삭조건으로 하여 측정된 절삭음을 FFT 처리하였다. 또한 측정된 값을 회귀분석으로 모델링한 결과 엔드밀 마모 검출오차범위가 5.8% 이내로 나타나 음향주파수 분석에 의한 엔드밀 마모검출 방법의 유효성을 확인할 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2015년도 제51차 동계학술대회논문집 23권1호
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• pp.179-180
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• 2015

운항하는 선박의 특성상 미래 상태를 반영한 예방정비는 선박의 안전한 운항과 운영비용 절감에 중요한 요인이다. 이에 본 논문에서는 선박 엔진의 세 가지 주요 베어링의 마모 상태를 모니터링하고 앞으로의 마모 정도를 예측하는 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 현재의 실린더 하사점 레벨 데이터를 기반으로 앞으로의 실린더 하사점 레벨을 예측한다. 실험에 적용한 실린더 하사점 레벨 데이터는 테스트 지그를 제작하여 발생시켰고, 이 장치를 통해서 취득한 데이터를 이용하여 선박 엔진의 미래 상태를 예측하였다.