• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제17권4호
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• pp.38-48
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• 1993

A study on friction welding of stainless steel bar(SUS431) to chrome molybdenum steel bar(SCM21) was accomplished experimentally through analysis for relations among friction welding conditions, tension test, hardness test, microstructure test and acoustic emission test. The results obtained are summarized as follows ; 1. Through friction welding of SUS431 bar to SCM21 bar, the optimum welding condition by considering on strength and toughness was found to be the range of heating time of 3-5 sec when the number of rotating speed of 2000rpm, heating pressure of 10kg/$mm^2$, and upsetting time of 4 sec. 2. Quantitative ralationship was identified between heating time($T_1$, sec) and tensile strength (${\sigma},\;kgf/mm^2$) of the friction welded joint and the relation equation is $\sigma$=52.62$T_1{^{0.06}}$. 3. Through AE test, quantitative relationship was confirmed between heating time($T_1$, sec) and total AE(N, counts) during welding, and the relation is computed as follows ; N=30413.6$e^{0.06T1}$. 4. It was confirmed that the quantitative ralationship exists between the tensile strength of the welded joints and AE cumulative counts. And the relation is computed as the following ; ${\sigma}$=16.37(ln N)- 116.4. 5. When ONZ=36500-41500 counts by $OT_1Z$=3~5sec, it was identified by experiment that the range of welded joint tensile strength is 55.6-57.7kgf/$mm^2$/ whose joint efficiency is more than 100%, and it was experimentally confirmed that the real-time nondestructive quality(strength) evaluation for the friction welded joints could be possible by acoustic emission technique.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권4호
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• pp.368-375
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• 2013

소구경 배관 용접부 손상은 원자력발전소에서 빈번하게 발생되고 있는 문제이며, 이러한 손상은 보수를 위한 불시정지를 야기하고 결과적으로 발전소에 경제적인 손실을 초래한다. 따라서 소켓용접부의 제작결함 검출과 초기 성장 결함의 검출은 매우 중요하다고 할 수 있다. 지금까지 해당부위에 대한 검사는 ASME Code Section XI 요건에 의하여 표면검사를 적용하여 왔으나 강화검사로 체적검사기법인 초음파검사를 병행하여 수행하고 있다. 그러나 가동중에 발생되는 피로균열을 검출하기 위하여 적용되고 있는 일반 수동 초음파검사는 소켓용접부의 접근성과 초음파 탐촉자의 접촉 문제 등으로 인하여 검사 결과의 신뢰성에 문제가 있어 왔다. 본 연구에서는 위상배열 초음파검사 기술을 적용하여 소구경 배관 소켓용접부의 검사 신뢰성과 속도를 향상하고자 하였다. 이를 위하여 소구경 배관 소켓용접부 검사를 위한 3.5 MHz 위상배열 초음파 탐촉자를 제작하고 탐촉자의 접촉 조건과 일정한 신호 품질을 유지하기 위하여 수동 엔코더 스캐너를 개발하였다. 또한 검사 시스템을 구성하고 현장 검사를 위한 절차서도 개발하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.43-43
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• 2009

단련용 다결정 Ni기 초내열합금은 우수한 가공성, 내산화성, 고온특성 등으로 가스터빈 연소기, 디스크, 증기발생기 전열관 등 발전용 고온부품 소재에 널리 적용되고 있다. 최근 발전설비의 고효율화를 꾀하기 위해 작동 온도를 현격히 증가시키는 기술방향으로 발전하고 있고, 소재측면에서는 기존의 초내열합금 대비 고기능성을 확보할 수 있는 차세대 Ni기 초내열합금 개발이 유럽, 미국, 일본, 중국 등을 중심으로 활발히 이루어지고 있다. 이러한 소재의 고온강도 (온도수용성)를 향상시키기 위해서는 통상 규칙격자 금속간화합물인 $Ni_3(Al,Ti)-{\gamma}'$상의 분율을 증가시킬 수 있지만, ${\gamma}'$상분율이 증가할 경우 용접 및 후열처리 동안 용접열영향부 (HAZ)에서 액화균열이 발생할 가능성이 높아진다. 결정립계를 따라 발생하는 HAZ 액화균열은 입계특성에 의해 크게 영향을 받을 것으로 판단된다. 한편, 본 연구자들은 최근 입계 serration 현상을 단련용 합금에 도입시키는 특별한 열처리를 이론적 접근법을 통해 개발하였다. 형성된 파형입계는 결정학적인 관점에서 조밀 {111} 입계면을 갖도록 분해 (dissociation)되어 낮은 계면에너지를 갖게 됨을 확인하였으며, 입계형상 변화뿐만 아니라 탄화물 특성변화까지 유도하여 크리프 수명을 기존대비 약 40% 정도 향상시킴을 확인하였다. 이러한 직선형 입계 대비 'special boundary'로 간주되는 파형입계가 도입될 경우, HAZ 결정립크기 변화 및 액화거동에 미치는 영향을 고찰하고, 아울러 입계특성 제어가 용접성/용접부 품질 향상에 기여할 수 있는 가능성도 토의하고자 하였다. 본 연구에서는 재현 HAZ 열사이클 시험을 통해 미세구조를 정량적으로 비교하였다. 상대적으로 입계구조가 안정된 파형입계의 이동속도가 高계면 에너지를 갖는 직선형 입계보다 느려 HAZ 결정립 성장이 효과적으로 억제됨을 확인할 수 있었다. 입계 액화거동을 살펴보면, 두 시편 모두 $M_{23}C_6$, MC 등 입계탄화물 계면이 빠른 승온중 액화반응 (constitutional liquation)에 의해 입계가 액화되었으며, 이후 급냉에 의해 입계에 액상막이 존재한 흔적이 발견되었다. 최고온도별로 입계액화 폭/비율을 정량적으로 비교한 결과, 파형입계가 직선입계 대비 대체로 낮음을 확인할 수 있었으며, 때때로 액화되지 않고 잔존하는 입계 탄화물이 관찰되었다. 재현 HAZ 미세조직을 통해 Hot ductility 시험 결과를 유추하자면, 파형입계가 직선입계 보다 좁은 취성온도영역 (Brittle Temperature Range)을 나타낼 것으로 예상되어, 입계특성제어에 의해 Ni기 초내열합금의 용접성을 향상 가능성을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.190-198
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• 2018

리모델링 시장이 커짐에 따라 품질이 우수한 건축물의 내장재 및 외장재들이 개발되고 있다. 개발된 내장재 및 외장재를 건축물의 구조체에 시공하기 위해서 구조체에 하지 철물을 설치하여야 한다. 건축물의 내장재 및 외장재 설치, 데크, 무대 및 마루 등의 시공 시 지지해주는 하부 구조물을 하지철물이라 한다. 하지 철물은 수평재와 수직재를 현장에서 용접 접합을 하여 구조체에 설치하는 방법이 주로 사용되었다. 일반적인 용접접합 방식의 시공은 용접 불씨에 의한 화재 발생으로 인명 및 재산 손실 문제와 전문용접공 부족으로 인한 비전문 용접공 시공에 따른 내구성 저하 문제 등이 발생하고 있다. 하지철물의 시공방법도 안전사고 및 시공의 용이성을 위하여 용접 접합 방법에서 무용접 접합 방법으로 개선되어지고 있다. 이는 화재예방 가설재와 소화장비 및 인원이 불필요하고 볼트조립으로만 시공이 가능하여 인건비 절감과 공기단축이 가능하다. 이에 용접을 사용하지 않는 무용접 하지 트러스 공법을 이용하여 접합부 거동을 실험하여 검증하고자 한다. 또한, 무용접 접합방법으로 시공 시 볼트 체결부분에서 틀어짐 현상이 발생하기도 하여 이를 보완하는 방법으로 각관, 유격방지 브라켓, 파스터, 홈볼트 체결을 통하여 일반 볼트접합인 각관, 화스너, 홈볼트 조립방법에서 좌우간의 틀어짐 현상을 방지하고 부재간의 미끄러짐 현상을 제어할 수 있도록 하는 시스템을 적용하여 접합부의 거동을 평가하고자 한다. 그 결과 무용접 접합방식의 하지철물 골조는 지진하중저항시스템에서 내진등급에 따라 요구되는 허용 층간변위각 0.01~0.02 보다 매우 큰 부재각까지 변형한 것으로 나타나 충분한 변형성능을 확보하고 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권5호
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• pp.461-466
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• 2013

본 논문은 조선해양 구조물 주판의 맞대기용접 수축에 대한 특성을 연구하였다. 주판의 맞대기 용접은 입 열과 냉각과정에서 수축 변형이 일어나 최종 완성된 모재의 치수와 설계 치수가 다르게 된다. 이는 선박의 블록 생산 품질 불량으로서 교정 작업이 필요하며 생산성 향상의 저해요인이다. 이에 대형 구조물 주판의 맞대기용접 수축 변형에 관한 실험을 통하여 I, Y, V 형상의 용접잔류응력 수축 변형 데이터를 확보하고 두께 11 t ~ 21.5 t 범위에서는 1 ~ 2 mm의 한정된 범위의 수축 량이 균일하게 나타나는 특징과 용접부의 열전달 영향이 Seam Line 한쪽을 기준으로 최대 약 1000 mm 이내에 국한되어 모재의 자중이 수축 량에 미치는 영향은 크지 않았고 또한 수축 변형을 최소화하기 위해 설계단계에서 Groove 형상에 따라 수축마진을 다르게 적용해야 함을 알 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제9권1호
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• pp.9-15
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• 1991

국내에서는 1988년 하반기부터 50kg/mm$^{2}$급 TMCP강재가 생산되기 시작하여 국내 조선 업계도 TMCP강재의 사용이 가능하게 되었다. 이에 따라 국내수요가들은 국산 TMCP 강재의 원활한 사용을 위하여 생산자 주관으로 'TMCP강종개발위원회'를 주기적으로 개최하여 국산 TMCP강의 품질 평가와 함께 TMCP강의 단점 등을 여러 측면에서 검토, 보완하고 있다. 본 해설에서는 TMCP강재의 문제점들 중에서 선박용 강재로 사용하고자 할 때 가장 큰 문제점으로 제기되고 있는 절단변형에 대해 기술코자 한다.

• 기계저널
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• 제33권8호
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• pp.717-727
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• 1993

주요국의 보일러 및 압력용기의 기술기준 개발방향이 금속재료기술의 발달, 비파괴검사 기술의 개발, 용접기술의 급진전, 품질요건의 국제적인 규정의 제정 및 준수 등의 현상으로 볼 때 이를 대체적으로 수용하는 ASME Sec. III의 방향으로 통합되어 가는 느낌을 받고 있다. 따라서 우 리나라도 전담기구의 설립 또는 지정을 서둘러 장기적인 안목에서 체계적으로 대처하여야 급격히 변화하는 세계적인 기술흐름에 맞추어 우리의 관련산업이 지속적으로 발전 될 수 있으며 이와 관련된 기술개발방향이 바르게 갈 수 있을 것이다.

• 기계저널
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• 제31권7호
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• pp.636-643
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• 1991

그 동안 투자가치를 기준으로 국내 가전 및 자동차산업 분야에서 고품질작업을 위한 로봇 시스 템(소형부품 조립과 스폿, 아크용접 및 실릴용 등)의 도입이 대기업을 중심으로 활발히 전개되어 왔으나, 90년대에 들어서면서 로봇 적용기술력의 향상과 로봇 시스템가격의 하락에 힘입어 열 악한 작업환경에서 작업인력을 대치할 수 있고, 다품종 소량생산에 적용할 다기능 및 지능로봇 시스템의 도입이 활발하게 검토되고 있다. 여기서는 이러한 제조업 분야의 자동화동향변화에 부응하여, 열악한 작업환경을 지닌 주물공장에서 3D 작업환경을 기피하는 작업자를 대신하고, 공장자동화의 한 셀(CELL)로서 연계자동화에 적용할 수 있는 주물소재의 가스절단 로봇 시스템 및 다버링 로봇 시스템에 대하여 당사의 개발적용 사례를 소개하고자 한다.

• 전기저널
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• 통권350호
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• pp.45-58
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• 2006

화력발전설비와 같이 고온 고압의 기기로 구성되는 시스템은 그에 대한 안전성과 신뢰성이 우선되어야 한다. 우리나라의 전기사업법과 관련 기술규정이 일본의 그것과 비슷하므로 일본의 동향을 알고 적절히 대처하는 것이 여러모로 도움이 될 것으로 판단된다. 이 글은 일본의 화력원자력발전기술협회가 발행하는 화력원자력발전지 2005년 2월호에 실린「화력설비의 용접민간제품인증제도 개요와 표준검토」의 내용을 요약하여 소개함으로써 향후 우리나라의 화력발전설비 품질인증시스템 설정에 도움이 되고자 한다.

• 품질경영학회지
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• 제31권1호
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• pp.123-131
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• 2003

This paper considers a six sigma project for reducing the defects rate of the welding process in manufacturing firms. The project follows a disciplined process of five macro phases. define, measure, analyze, improve and control(DMAIC). The need of customers is used to identify critical to quality(CTQ) of project. And a process map is used to identify process input factors of CTQ. Four key process input factors are selected by using an input factor evaluation of teams; an interval of welding, an abrasion, an electric current and a moving freely. DOE is utilized for finding the optimal process conditions of the three key process input factors. Another one key input factor improved to welding machine. The six sigma level of defects rate becomes a 2.01 from a 1.61 at the beginning of the project.