• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.111-111
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• 2009

전 세계적으로 환경 보호의 차원에서 자동차 업체는 자동차의 연비 향상을 위한 차체의 경량화가 큰 이슈로 대두되고 있다. 이를 위해 알루미늄과 같은 경량화 소재를 이용하여 차체 조립에 투입하고자 연구 중에 있다. 이와 같은 레이저 용접 공정이 현장에 적용되기 위해서는 용접부의 품질을 실시간으로 모니터링하고 품질을 판단하여야 생산성을 극대화 할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 알루미늄 AA5182 알루미늄 판재의 용가 와이어를 이용한 레이저 용접에서 용접부를 모니터링 할 수 있는 시스템을 구축하였다. 이를 위하여 레이저는 4kW급 Nd:YAG 레이저를 사용하였고, 차체용 알루미늄 판재 AA5182 1.4t를 AA5356 와이어를 이용하여 용접을 수행하였다. 모니터링 센서로는 반응 범위가 190 mn~680 nm인 센서를 이용하였고, 용접 중 센서로부터 발생된 출력전류를, 신호 증폭기와 DAQ 보드를 통해 초당 10,000 samples/sec로 계측하였다. 다양한 용접조건을 이용하여 실험을 수행하였고 이를 정량적으로 분석하였다. 계측된 신호와 용접 품질은 비선형적 관계를 가지고 있으므로 본 연구에서는 용접 품질을 예측하는 방법으로 퍼지 패턴인식 알고리즘을 이용하는 방법과 계측 신호를 이용한 인장강도 예측모델을 이용하여 병렬로 품질평가를 할 수 있는 알고리즘을 구현하였다. 이를 위하여 계측된 신호와 용접 품질과의 관계를 이용하여 퍼지 규칙 베이스 정의하였고, 신경회로망 모델을 이용하여 인장강도 예측모델을 제시하였다. 또한 품질 평가 알고리즘을 기반으로 레이저 용접부의 품질평가가 가능한 GUI 프로그램을 구현하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2004.05a
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• pp.106-108
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• 2004

레이저용접은 대부분의 소재를 고품질로 접합하는 것이 가능하지만, 단위 용접길이당 비용이 매우 높은 고비용 용접공정이다. 따라서 레이저용접에서는 고비용의 단점을 상쇄시킬 수 있을 정도의 우수한 용접품질이 유지되어야 하므로 용접부 품질의 관리가 무엇보다도 중요하다. (중략)

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.20-20
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• 2010

GTA (Gas Tungsten Arc)용접은 불활성 분위기에서 용접이 이루어지기 때문에 타 아크용접법에 비해 용접부 품질이 우수하여 고품질이 요구되는 산업분야에 널리 이용되고 있다. 하지만 스테인리스강으로 pipe를 제조하기 위해 GTA 용접을 적용할 경우, Laser 및 고주파 용접 (HFIW)에 비해 용접부 품질 및 용접속도가 낮기 때문에 pipe를 제조하는 산업에서 적용에 제한을 받고 있다. 하지만, GTA는 laser 혹은 HFIW에 비해 가격이 1/10수준으로 낮고, 용접부 gap tolerance 및 용접면 관리범위가 넓은 장점이 있기 때문에 GTA의 용접속도 및 용접품질을 향상시키기 위한 연구가 꾸준히 진행되고 있다. 일반적으로 스테인리스강 GTA용접 시 용접속도를 향상시키기 위해, 모재의 성분 제어 (합금성분 최적화-Al, S, Se, O등), Flux 도포 기술 (산화물을 용접전에 도포하여 용접속도 향상) 및 혼합보호가스 적용 등이 있다. 스테인리스강 용접 시 보호가스로는 용접부 품질을 확보하기 위해 Ar을 주로 사용하고 있다. 하지만 용입 특성을 향상시키기 위해 아크의 온도를 높일 수 있는 He, 혹은 $H_2$ gas를 단독 혹은 혼합하여 사용하고 있다. 오스테나이트계 스테인리스의 경우 용입특성을 향상시키기 위해 Ar에 $H_2$를 2~10%정도 혼합하여 사용하고 있다. 페라이트계 스테인리스강은 수소에 대한 고용도가 상대적으로 작아 용접부 수소 취화를 일으킬 수 있기 때문에 적용에 제한을 받고 있어 그 대안으로 산소를 극히 소량을 혼합하여 용입성 향상에 대한 연구가 보고 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 페라이트계 스테인리스강의 용입특성을 향상시킬 목적으로 Ar에 산소를 미량 첨가 (1%미만) 하여 용접전류 및 산소 함량에 따른 용입특성의 변화에 대해 연구하였다. 또한 기계적인 물성 및 부식특성을 평가하였고, 최종적으로 실용화 가능성을 파악하기 위해 용접전극의 수명 테스트를 실시하였다. 실시한 결과, 산소가 첨가량 증가 할수록 용입특성은 상승하였으며, 기계적인 물성 또한 산소를 첨가하지 않은 경우에 비해 거의 유사한 값을 얻을 수 있었다, 하지만 산소함량이 증가 할수록 전극의 수명은 감소하여 교체주기가 증가함을 알 수 있다. 본 연구를 통해 얻어진 기술을 상용화시키기에는 극복해야할 문제가 있지만, 소재 합금성분 설계 시 용접생산성 향상위한 산소성분 범위를 제시할 수 있으리라 판단된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.103.2-103.2
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• 2018

(주)PMPT사는 국내 뿌리산업 분야의 Zn-Ni자동차부품 도금업체로서 남동공단에 위치하고 있다. 하지만 자동차품질 향상에 기본이 되는 도금 기술자료가 부족하여 연구개발에 많은 어려움을 겪고 있다. 또한 미래자동차용 용접부품의 도금 품질향상을 위한 최신 기술정보제공이 필요한 실정이다. 이에 다년간 이론과 경험을 겸비한 도금전문가의 활용이 필요한 실정이다. '아직도 녹슨 자동차를 탈 것인가?' 지난 2003년부터 10년간 '녹슬지 않는 자동차', '녹과의 전쟁'을 목표로 자동차부픔의 품질기술지도가 실시되었다. PMPT사도 이에 동참하여 자체의 경험과 기술로써 용접부 품질을 개선하여 왔다. 하지만 경험에 의존해 왔던 PMPT사 자체의 도금기술로써는 유렵의 BMW사나 Toyota사의 Zn, Zn-Ni 합금도금에 대한 기술변화와 수출경쟁에 대처하기가 어려운 실정이다. 특히 용접부는 자동차 사고의 치명적 결함이다. 이에 도금전문가를 활용하여 해외의 선진도금 기술정보제공과 함께 미래의 자동차부품 품질향상을 위한 기술지원을 실시하였다. 세부적인 기술지원 내용으로서는 Zn, Zn-Ni합금도금제품 용접부품에 6가 Cr을 사용하지 않는 친환경 Chromate Free, Zn-Ni합금도금 용접부 내식성 향상을 위한 Ni의 최적함량과 메커니즘을 지원하였다. 필자가 도금현장에서 근무하면서 터득한 까다롭고 어려워하는 도금기술과 최신의 해외 Chromate Free표면처리 기술을 제공함으로써 수출향상과 품질기술력 향상에 이바지 하고자 하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.8 no.2
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• pp.1-12
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• 1990

본 고에서는 알루미늄 점용접시의 용접품질 및 용접봉 수명에 미치는 요소와 점용접부 설계방법에 대하여 간략히 설명하였다. 점 용접방법은 알루미늄 뿐만 아니라 steel의 박판용접에도 많이 사용되고 있으며, 특히 최근 공정자동화에 맞추어 가장 쉽게 자동화할 수 있는 용접 방법 중의 하나이다. 그러나 아직까지는 용접품질을 보증할 수 있는 비파괴 검사방법이 없기 때문에 새로운 비파괴 검사방법 개발 혹은 컴퓨터를 이용한 용접품질 추적방법에 대한 많은 연구가 요청된다. 한편 용접부 설계 관점에서는 조그만 단순 시편이 아닌 설계구조물을 이용한 용접강도 해석방법에 대한 연구가 미약하므로 이에 대한 많은 연구도 요청되고 있다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.8 no.2
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• pp.189-194
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• 2007

Recently, as consumer's claim fur car safety is increased, quality inspection method fur welding zone is strengthened. Therefore, from the methods that depend on welding zone bead shape size of seat frame in macrography or passive examination, the quality control by whole recording inspection is required. In this study, the system that is measuring automatically if worker checks welding bead fur quality inspection of seat frame is developed using LabVIEW. If the quality standard for the bead width and length of welding zone is inputted, the system measures automatically whether welding zone is bead length or bead width. Measured data is preserved by points and quality recording of welding zone is stored. The car seat きme welding zone is applied and experimented. The results gave good influence o9 the quality control of work efficiency.

• Journal of the KSME
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• v.33 no.5
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• pp.435-448
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• 1993

용접부결함은 구조물 건전성측면에서 항상 문제가 되어 왔다. 따라서 용접시 발생 할 수 있는 결함들을 사전에 방지하기 위한 대책들이 꾸준히 연구되어 왔으며, 용접부의 최종 품질확인 및 부품 사용중 용접부의 건전성을 평가하기 위한 수단으로 비파괴시험법들이 오래전부터 적용되어 왔다. 따라서 이 글에서는 용접부의 특성, 용접부결함의 중요성에 대해 기술하고 부품 건전성의 진단목적으로 결함의 유무 및 크기측정을 위해 사용되는 비파괴시험법의 종류 및 특징, 비파괴 시험법 중에서 결함의 길이 및 두께방향의 높이측정을 위해 유일하게 이용되는 초음파시험법에 대해, 특히 결함크기 측정법 중 현재 널리 사용되는 몇 가지 방법에 대해 소개하고자 한다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.1-10
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• 2010

강재의 구조화에 필수적인 용접 공정 후의 저합금강 용접 열영향부 미세조직 및 재질 예측을 위해 가열 중 상변태 거동에 미치는 초기 결정립 크기의 영향, 석출물-free 오스테나이트 결정립 성장 예측 모델, 임계 석출물 크기의 영향을 고려한 용접 열영향부 석출물 조대화 예측 모델, 석출물의 Kinetics을 고려한 결정립 성장 모델, 초기 오스테나이트 결정립크기 및 냉각 속도의 영향을 고려한 용접 열영향부 상변태 모델, 용접 열영향부 경도 예측 모델 등에 대해 연구를 수행하였다. 이를 통해 작성된 최종 모델은 실 용접부와의 비교를 통해 신뢰성을 확인하였으며, 저합금강 용접 열영향부의 미세조직과 경도값을 잘 예측하는 것으로 판단된다. 따라서 본 연구를 통해 작성된 모델을 통하여 용접 열영향부에서의 용접부 품질을 확인하기 위한 시간적, 경제적 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 1996.05a
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• pp.193-196
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• 1996

• Journal of Welding and Joining
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• v.15 no.6
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• pp.1-12
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• 1997

마찰용접의 실제적인 생산에의 응용은 중요 부품의 용접에 그 적용이 검토 되었지만 마찰용접의 실적이 적었기 때문에 다른각종의 용접법과 용접부 특성을 비교 확인할 정도이었을 뿐 마찰용접을 본격적으로 도입하는 데에는 많은 저항이 있었다. 그러나 각종 시험을 되풀이하고 확고한 근거가 마련된 단계에서도 품질에 대한 불안 이나 일반화되어 있지 않다고 하는 관점에서도 마찰용접이 갖는 매력 때문에 도입이 시도되었다. 따라서 마찰용접품의 관리에 대해서도 비정상적일 정도로 배려를 거듭하 여 초창기에는 전체를 비파괴 시험하거나 sample 파괴시험하는 등의 상당히 번잡한 검사를 거쳤다. 그러나 마찰용접품의 불량률이 격감하였다는 것과 검사결과가 양호 하다는 등 종래의 용접법에 비해 용접부의 품질이 매우 우수하고 또 재현성이 높다는 점이 증명된 이후 흡속히 마찰용접이 각 산업분야에 도입되었다.