가속시험은 제품의 신뢰도가 증가할수록 늘어나는 시험시간 문제를 해결하기 위해 인위적으로 제품의 수명을 단축시키는 시험방식이다. 즉, 사용조건보다 가혹한 조건에서 시험하여 짧은 시간에 제품의 고장을 발생시켜 얻은 수명데이터를 가지고 사용조건의 신뢰성을 평가한다. 본고에서는 가속시험과 가속모형에 대해 살펴보고 기계류 부품에 적용 가능한 가속시험 방법론, 끝으로 예제를 통해 가속시험을 이용한 신뢰성평가 방법을 소개하고자 한다.
직구동방식 고속 솔레노이드 액추에이터는 자동차, 항공산업 등의 고정밀을 요구하는 산업시스템에 주요부품으로 사용되기 때문에 고신뢰성이 요구된다. 본 연구에서는 직구동방식 고속 솔레노이드 액추에이터의 신뢰성 평가를 위하여 2단계 품질기능전개를 통해 신뢰성시험항목을 결정하였다. 신뢰성평가 시험 중에서 가장 큰 우선도를 차지하는 수명시험에 대해 문헌, 연구계 및 현장실무자를 통한 무고장 수명시험 시간을 산출하였다. 또한 장기간 소요되는 무고장 수명시험 시간의 시간을 단축하기 위해 가속모델을 제안하고 실제 조건을 충족하는 가속수명 시험시간을 산출하였다.
성공적인 제품개발을 위해서는 효과적인 평가가 필수적이다. 이러한 제품평가를 위해 여러 가지 신뢰성 시험이 실시되고 있으며 시간에 따라 특성치의 열화를 평가하는 열화시험도 많이 적용되고 있다. 열화시험을 비롯한 신뢰성시험들은 대부분 장기간이 소요되고, 시험 종료 후 불합격되면 평가의 반복이 필요하고 이에 따라 평가기간이 길어진다. 그러므로 평가 초기에 이상이 있는 경우에는 미리 불합격 시키는 것이 평가기간을 단축할 수 있다. 조기에 불합격 판정을 하기 위해서는 신뢰성시험 시간과 엄격도의 조정이 필요하다. 본 연구에서는 시험시간 단축을 위한 엄격도 선정방법을 제안하고 광픽업의 적용사례를 제시한다.
국내에서는 방화구획을 설정하여 화재 확산 방지 및 재실자의 대피 시간을 확보하고 있다. 방화구획에 설치되는 방화문은 방화문의 내화시험방법(KS F 2268-1)에 따라 시험을 거쳐 성적서를 발급 받은 제품에 대해 설치하도록 의무화 하고 있다. 그러나 본 시험방법은 시험체 제작, 설치 및 의뢰시험비용 등 상당한 비용이 소요될 뿐 아니라 제작, 설치, 시험에 소요되는 시간 또한 길다. 축소실험장치는 목재방화문 개발 중 재료의 내화성능을 평가할 장치로 개발되었으며, 표준시간-가열 온도곡선을 상회하는 가열실험을 통해 재료의 내화성능 결과를 얻을 수 있다. 본 실험에서는 난연 또는 불연성능이 뛰어난 재료를 대상으로 실험하였으며, 그 결과 난연목재는 5분, 마그네슘보드와 내화 직물원단은 60분의 내화성능을 갖춘 것으로 확인되었다. 이 결과를 토대로 방화문의 내화시험방법과 상관성을 도출하여 목재방화문 개발의 지표로 활용 가능하게 되었다.
현장 운용조건하에서 사용자들이 요구하는 보증수명을 시험평가하기 위해서는 많은 시간과 비용이 소요된다. 이를 해결하기 위한 시험기술로써 흔히 가속시험이 운용되며 가속방법에는 연속적으로 사용하지 않는 제품을 연속적으로 가동시킴으로써 고장시간을 단축시키는 사용를 가속과 사용조건보다 높은 스트레스를 부과하여 제품의 수명을 단축시키는 고 스트레스 가속이 있다. 기계류 부품들에서 대부분 채택하고 있는 고 스트레스 가속방법을 적용한 무고장 가속시험의 전략은 크게 현장 운영조건하에서의 등가부하를 산출, 시험 운영조건하에서의 등가부하를 산출 그리고 보증수명에 의한 무고장 시험시간을 산출하는 3가지의 기술로 운영된다. 이러한 가속시험 전략은 기계류에 관련된 대부분의 부품 및 시스템에 적용 및 활용이 가능하다.
도자기 컵의 결함여부를 판정하는 간편한 방법으로 실내에서 충격 시험으로 추정한 유사잔향시간을 사용하는 방법을 제시하였다. 정상적인 도자기 컵과 미세한 균열이 있는 컵에 대하여 충격 시험을 하여 발생하는 충격음에서 구한 슈레더 곡선에서 잔향 시간을 추정하였다. 충격 가진 막대의 종류와 가진 위치, 경계 조건에 따라 잔향 시간을 추정하였고 추정된 잔향 시간으로부터 도자기 컵의 결함 유무를 효과적으로 파악할 수 있는지를 기술하였다
창공-91의 비행 시험의 목적은 성능 측정과 비행 특성의 확인이며 교통부의 기준은 주로 비행기의 운항에 따르는 안정성에 주안점을 두고 있다. 비행 시험으로 실속 속도와 이착륙 성능 그리고 상승 성능을 측정하여 비행 교범에 수록하였고, 안정성과 조종성의 적절함을 판단하였다. 창공-91 A2기의 비행 시험에 소요된 비행 시간은 81. 5 시간이다. (창공-91 $A_1$기 : 52.8시간)
Fe-Cr-Mn계 스테인리스강을 진공 용해하여 최적 소둔 조건인 1,20$0^{\circ}C$에서 30분동안 소둔 열처리한 후 미세 조직, 기계적 특성 및 부식 특성에 미치는 시효 열처리의 영향에 대하여 실험하였다. 미세 조직 분석은 광학 현미경 관찰, XRD분석, SEM분석, TEM분석 등으로 행하였고, 기계적 시험은 인장 시험, 충격 시험, 경도 시험을 행하였다. 부식 저항성을 평가하기 위해 황산, 염산분위기에서 양극 분극 시험을 행하였다. 시효 열처리에 따른 미세 조직간의 상분율 변화는 거의 없었지만 입계를 중심으로 제2상이 석출되었고, 그 양은 시효 시간이 증가함에 따라 증가하였다. 인장 강도 및 연신율은 낮은 시효 온도에서는 시효 온도와 시효 시간에 따라 큰 차이를 보이지 않았지만 고온으로 갈수록 시효 시간이 증가함에 따라 다소 감소하는 경향이 나타났다. 충격에너지는 1시간 시효시에는 시효 온도에 따라 큰 변화를 보이지 않았지만 10시간, 100시간 시효한 경우 시효 온도가 상승함에 따라 감소하였다. 이러한 경향은 고온에서 시효한 경우 입계성장이 가속화되어 나타난 것으로 판단된다. 시효 시간이 증가함에 따라 부식 환경에 관계없이 부식 저항성이 감소하였다. 85$0^{\circ}C$에서 시효한 경우 가장 우수한 내식성을 보였고, $650^{\circ}C$에서 낮은 내식성을 나타냈는데 이는 이 온도 구간에서 탄화물 등의 제2상의 석출에 의한 것으로 판단된다.
전술정보통신체계(TICN)의 핵심체계인 대용량무선전송장비(HCTRS)용 전처리장치는 송신신호를 증폭시키는 역할을 한다. 전처리장치 성능 시험 중 상호 혼변조와 고조파 시험은 계측기 설정 및 측정을 수동으로 확인하여 시험시간이 오래 걸린다. 따라서 본 논문에서는 각 시험에 필요한 계측기 설정 및 측정을 자동화하는 프로그램을 개발하여 시험 방법을 개선하였다. 본 제안 방법은 상호 혼변조와 고조파 시험을 동시에 진행할 수 있었다. 개선한 시험 방법은 기존 시험 방법과 비교하여 소요시간이 단축됨을 확인하였다. 또한 작업자 숙련도에 따라 시험시간이 결정됐던 기존 시험 방법과는 달리 독립적으로 소요시간을 관리할 수 있어 효율적인 품질보증이 가능할 것으로 기대된다.
K시 강변여과수 개발 지역에서 적정 채수량 산정 및 지표수 연계 특성을 파악하기 위한 적절한 현장 시험 세부계획 수립과 그 근거를 마련하였다. 일반적으로 단계양수시험을 통하여 적정 채수량 산정 후, 산정된 적정 채수량으로 장기양수 시험을 통하여 주변 수리권에 미치는 지하수위 변화와 강변여과수의 수질변화를 관찰하여 지표수와 연계한 변동특성을 파악하는 일련의 과정을 생각할 수 있다. 그러나 K시 강변여과수 개발 지역과 같은 연약 지반에서는 단계 양수시험시의 높은 양수량에 인한 지반 침하의 우려로 인해 이에 대한 공정의 변화가 불가피하였다. 따라서 현장 시험 공정 순서를 바꾸어서 장기 양수 시험 후 단계양수시험을 수행하는 새로운 대안을 모색하였고 이를 뒷받침 해주는 근거를 제시하고자 한다. 뿐만 아니라 단계양수시험의 단계별 적절한 양수시간을 합리적, 효율적으로 결정하여 경제적이면서 가급적 빠른 시간 내에 단계양수시험을 완료 가능하게 만들고, 가능한 한 더 오랜 기간동안 장기 양수 시험을 가능하게 함으로써 제한된 시간내에 많은 수리지질학 및 화학적인 정보를 얻을 수 있도록 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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