• Journal of Korea Ship Safrty Technology Authority
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• v.20
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• pp.18-28
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• 2005

연안소형어선에 주로 사용하는 FRP선질은 가볍고 강도는 우수하나 인화성이 높아서 기관실 화재사고 등 위험에 노출되어 있고 선박 제작 과정에서 인체에 해로운 유해성분이 발생할 뿐만 아니라, 폐선의 경우 산업폐기물로써 환경오염에 큰 영향을 미치고 있다. 그런 반면에, 알루미늄합금 어선은 FRP 어선의 단점을 보완할수 있는 재료로써, 고강도 경량화의 효과를 낼 수 있고, RFP어선보다 인화성이 낮아서 열에 강하고 내구성이 높고 강선보다 해수의 부식방지에 뛰어나므로 알룸늄어선의 개발이 요구되고 있다. 이번 호에서는 알루미늄선박 건조시 각각의 단위공정에 대한 작업방법, 작업순서 및 주의사항 등 표준에 대해 코리아타코마조선공법(주)의 알루미늄선박 작업지침과 KSB 0897(불황가스 및 아크용접 작업표준)를 일부 발췌하여 기술하고자 한다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.12 no.2
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• pp.11-19
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• 1994

레이저 가공기술은 재료가공 분야에서 넓은 응용분야를 가지고 있으며, 특히 절단, 용접, 열처리 등의 가공분야에서 고정밀도와 자동화의 용이성으로 인해 생산성이 높은, 고부가가치의 첨단응용 기술로 부각되고 있다. 특히 레이저절단은 타 절단법에 비교되는 절단정도, 열영향, 생산성, 작업 환경등의 각종 우위성으로 박판 및 후판절단분야에서 급속한 보급을 보이기 시작하였다. 현재 대 부분의 레이저 가공기는 CNC화 되어가고 있는 추세이며, 레이저 절단의 경우 생산성증대 및 고 정밀화를 위하여 CAD/CAM인터페이스에 의한 자동화가 필연적인 상황이다. 뿐만아니라 고출력 레이저 발전기를 가공 기본체에 탑재한 탑재형 레이저가공기의 출현으로 대형부재의 절단이 가능 하게 되었으며, 더불어 절단공정의 무인화를 지향하는 각종 시스템이 개발되고 있다. 이와 같은 무인화, 생산성증대, 작업시간단축과 러닝 코스트 및 재료의 절감을 위한 노력의 일환으로 컴 퓨터에 의한 자동 및 반자동 네스팅 시스템의 개발을 들 수 있다. 레이저에 의한 2차원 절단응 용분야에서의 네스팅작업은 설계가 끝난 각 부품의 절단작업의 전단계로서 수행되며, 일반적으로 네스팅공정이 완료되면 절단경로를 결정하고 가공조건과 함께 수치제어공작기계의 제어에 필요한 NC코드를 생성하게 된다. 최근에는 이와 같은 네스팅 시스템이 일부 생산현장에 적용되고 있 으나 이러한 시스템들의 대부분이 외국에서 개발된 것을 수입하여 사용하는 실정이다. 2차원 패턴의 최적자동배치문제는 비단 레이저 절단과 같은 열가공 분야에서 뿐만 아니라 블랭킹 금형, 의류, 유리, 목재등 여러분야에서 응용이 가능하며 패키지의 국산화가 시급한 실정이다. 네스 팅작업은 적용되는 분야에 따라 요구사항과 구속조건이 달라지며 이로 인해 알고리즘과 자료구 조도 달라지게 되나 공통적인 목표는 주어진 영역안에서 겹침없이 배치하면서 버림율을 최소화 하는 것이다. 지난 10여년간 여러 산업의 응용분야에서는 네스팅시스템의 도입이 활발하게 이 루어지고 있는데 수동에 반자동 및 자동에 이르기까지 다양하나 자동네스팅시스템의 경우 배치 효율의 신뢰성이 비교적 부족하기 때문에 아직까지는 생산현장에서 기피하는 실정이다. 배치알 고리즘의 관점에서 볼 때 이러한 문제들은 NP-complete문제로 분류하며 제한된 시간안에 최적의 해를 구하기가 가능한 조합 최적화 문제로 알려져 있다. 따라서 이 글에서는 레이저 절단분야 에서의 네스팅시스템에 관한 개요와 최근의 연구동향 그리고 몇 가지 전형적인 네스팅 알고리 즘들을 소개하고 비교분석을 통해 개선점을 간략하게 논의하고자 한다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.12-12
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• 2009

터빈에서 핵심부품인 로터는 블레이드를 원심 운동시키는 대형 단조강이며, 고압의 증기 조건에서 고속회전하며 고온에서 운전과 저온에서 과속시험 동안 높은 원심력을 받는다. 또한 기동/정지 천이 동안 열응력을 받기 때문에, 이러한 운전조건에 부합되는 소재로서는 높은 Creep 강도 및 피로강도를 가지는 CrMoV type의 강종이 사용되어져 왔다. 발전소의 대용량화 및 고온화에 따라 종래의 증기조건에서 사용되어져 왔던 1%CrMoV강은 내산화성 및 내부식성이 문제가 되어 더 이상 사용이 불가하며, 고온/고압하에서도 우수한 소재 특성을 가지는 12%Cr강의 사용이 필수적이다. 그러나 12%Cr강으로 제작되는 로타는 Cr 양이 높기 때문에 저널부에 Galling 또는 Scuffing 이라 불리는 부적절한 마모현상과 사용 중 소착이 발생하기 쉬운 단점이 있기 때문에, 저널부에 Cr 함유량 2~3% 이하의 저합금강을 오버레이 용접하여 육성하는 일체형 가공구조의 로타 저널부가 주목되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 Large scale 로타가 용접 도중 급열 및 급냉이 되지 않으면서 균일한 온도로 일정 시간 유지할 수 있는 열관리 장치 개발, 최적 오버레이 용접조건 선정 및 용접부 건전성 시험 평가를 통하여 12%Cr 로타 저널부의 최적 오버레이 용접공정을 확립하고자 하였다. 용접 열관리 장치는 전기저항 가열방식을 적용하고 있으며 용접이 최종 완료되기 전까지 로타 제품 전체는 $93^{\circ}C$이상의 온도로 유지 되어져야 하며, 규정 용접후열처리 온도는 $650^{\circ}C{\pm}14^{\circ}C$ 이다. 또한 로타 오버레이 용접은 모재 Set up $\Rightarrow$ 용접예열 $\Rightarrow$ GTA용접 $\Rightarrow$ SA용접 $\Rightarrow$ 용접후열(Post heating) $\Rightarrow$ 용접후열처리(PWHT) $\Rightarrow$ 정삭가공 $\Rightarrow$ NDE(UT) 순으로 수행 되어진다 실제 로타의 1/3 Scale로 시험편을 제작하여, 오버레이 mockup 시험을 수행한 후 화학성분, 경도 분포, 인장강도, 충격인성 및 굽힘시험을 수행한 결과, 오버레이 용접에서 요구되어지는 용접 물성값을 만족하는 것으로 확인되었다. 또한 균열 등의 선형 결함이나 기공, 슬라그 혼입과 같은 결함은 관찰되지 않았으며, 용접 시 아크의 안정성과 슬라그의 박리성은 양호하였으며 비드의 외관도 미려하여 용접 작업성도 양호하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.12 no.6
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• pp.2859-2865
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• 2011

The welded connection is known as an essential factor for establishing qualified construction and/or maintenance of wrapped steel pipe. In this study, welded connection conditions in the coated pipes with large diameter (over 700 mm) in Korea water distribution systems were estimated for suggesting technically and economically available welded connection method. For the study analysis, current steel pipe usage and accident cases were investigated. In addition, the characteristics of each welded connection method and automatic or manual connection techniques were also compared and estimated. As results, automatic welded connection method is superior than manual welded connection method in aspect of pure construction cost (average 9%) or pure welded connection cost (average 13.5%). When the poor welding-working situations in Korea are considered such as high tolerance of out-of-roundness in KS regulation, a number of lap joint welded connections, the real cost benefits of automatic welded connection should be much higher than those of manual welded connections.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.1 no.1
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• pp.23-26
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• 2000

In spot welded joint. Electronic Speckle Pattern Interferometry(ESPI) method using the Model 95 Ar laser a video system and an image processor was applied to measure the stress Unlike traditional strain gauges or Moire method, ESPI method has no special surface preparation or attachments and can be measured in-plane displacement with non-contact and real time. In this experiment, specimens are loaded in parallel with a load cell. The specimens are made of the cold rolled steel sheet with 1mm thickness, are attached strain. gauges. This study Provides an example of how ESPI has been used to measure stress and strain inspecimen. The results measured by ESPI are compared with the data which was measured by strain gauge method under tensile testing.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.25 no.4
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• pp.431-440
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• 2013

In this study, a standard tensile welded-joint test was conducted to select a welding electrode suitable for recently developed HSA800 steel. Two welding electrodes were available at the time of this study; one was GMAW-based and the other FCAW-based. The tensile test specimens were fabricated by joining 60mm-thick HSA800 plates according to the AWS-prequalified groove welded joint details. Specimens which violate the standard root opening distance (ROD) were also included to see if poor construction tolerance could be accommodated. During fabrication, serious concerns about the welding efficiency of the GMAW-based product were raised by a certified welder. Both welding electrodes showed satisfactory and similar performance from welded joint strength perspective. But groove welded joints made by using the FCAW-based rod consistently showed more ductile and stable behavior. The AISC provisions for PJP joint strength were shown to be very conservative under direct tensile loading. Violating the AWS prequalified ROD by 100% apparently passed the strength criteria, but unusual crater-like fracture surface was observed.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.26 no.5
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• pp.407-418
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• 2014

As a continuing work of previously conducted standard tension tests, full-scale flexural tests were conducted in this study to assess the structural performance the CJP groove welded joints connecting thick HSA800 plates. Two welding electrodes were available at the time of this experimental research; one was GMAW-based electrode A and the other FCAW-based electrode B. Three full-scale box-type beam specimens with single bevel- and V-groove CJP welded joints were fabricated from 60mm and 25mm thick HSA800 plates according to the AWS-prequalified groove welded joint details. In designing the specimens, all possible limit states like local and lateral torsional buckling were carefully controlled in order to induce flexural plastic yielding or eventual joint fracture. All the CJP joints made by both welding electrodes showed satisfactory performance and were able to transfer the tensile flange forces higher than that corresponding to the measured tensile strength of HSA800 flange plates. However, it should be noted that, during fabrication, serious concerns about the welding efficiency and workability of the GMAW-based electrode were raised by a certified welder. The fracture occurred at the unbeveled (or vertical) interface between the weldment and the base metal when the GMAW-based electrode was used in the single-bevel joint, implying the possibility of insufficient melting. Thus, the FCAW-based electrode B is again recommended as the choice of welding electrode for HSA800 plates. The limited test data of this study implies that the V-groove CJP joint should be used in favor of the single bevel CJP joint, if possible.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.14 no.7
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• pp.895-904
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• 2011

In welding machine that executes existing spot welding, wrong operation of system has often occurs because of their mechanical motion that can be caused by a number of supply like the welding object. In exposed working environment for various situations such as worker or related equipment moving into any place that we are unable to exactly distinguish between good and not condition of nut. Also, in case of defective welding of nut, it needs various evaluation and analysis through image processing because the problem that worker should be inspected every single manually. Therefore in this paper, if the object was not stabilization state correctly, we have purpose to algorithm implementation that it is to reduce the analysis time and exact recognition as to improve system of image processing. As this like, as image analysis for assessment whether it is good or not condition of nut, in his paper, implemented algorithms were suggested and list by group and that it showed the effectiveness through more than one experiment. As the result, recognition rate of normality and error according to the estimation time have been shown as 40%~94.6% and 60%~5.4% from classification 1 of group 1 to classification 11 of group 5, and that estimation time of minimum, maximum, and average have been shown as 1.7sec.~0.08sec., 3.6sec.~1.2sec., and 2.5sec.~0.1sec.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.11
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• pp.1491-1497
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• 2011

One of the primary concerns in the design of welding devices is how to reduce the distance error between the welding path and the torch, especially when the path has a combination of circular and linear parts. This study investigated a mechanism for reducing the tracking error in the tangent area of a circular and linear path. A portable welding device, called a carriage, has been designed for a specific welding path by considering the distance error deviation. This welding carriage for vertical cover plate welding consists of a rail, a welding torch and the carriage body itself.

• 기계와재료
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• v.23 no.3
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• pp.138-146
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• 2011

자동차 차체 경량화를 위해 알루미늄 스페이스 프레임 구조가 개발되고 있으나, 관재결합이 필요하기 때문에 기존의 저항 점용접이 적용되기 어렵다. 또한, 멤버와 멤버의 연결부에서는 철강재난 고강도 재료의 사용이 요구되므로 이종재료 접합기술이 필요하다. 알루미늄 및 이종재료 접합방법으로는 볼트체결, 클린칭, SPR 접합, 접착재 등이 있으나, SPR 접합은 기계적인 결합방법의 하나로, 일반 리벳공정과는 달리 별도의 홀이 필요없기 때문에 자동화에 용이하며 작업시간도 빠르다. 리벳의 압입 방식으로 판재의 열변형이 거의 없고 친환경적인 공법으로 사용되고 있으며, 소음이 적고, 용접이 불가능한 이종재료의 결합도 가능하다. 무엇보다 자동차 양산용 장비 적용이 용이하기 때문에 기존의 저항 점용접을 대체하기 편리하다. 따라서, 본 글에서는 알루미늄 차체 부품 접합을 위한 SPR 접합공법에 대한 국내외 기술개발 동향을 분석하고, 한국기계연구원에서의 최근 기술개발 내용을 소개하고자 한다.