• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.2672-2678
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• 2011

철도차량의 차체 구조는 초기의 전(全) 목제에서 강제 후레임과 목제 차체의 조합, 리벳으로 결합한 전(全)강제차체, 전(全) 용접결합의 모노코크(monocoque)차체로 변천해 왔다. 구체의 재료 또한 Mild Steel이 많이 사용되어 왔으나, 가볍고 내식성이 우수한 경량 스테인레스 구체와 알루미늄 구체의 적용 비율이 급격히 높아지고 있다. 구조적으로는 종래의 골조와 외판으로 구성된 싱글 스킨 구조인 SSD (Sheet_Stringer Design)에서, 알루미늄 구체와 같이 대형 중공압출형재로 구성된 전(全)더블스킨 구조인 AED(All Extrusion Design)가 실용화되고 있다. 종래의 알루미늄 차체는 소형 압출재로 제작되어 용접에 의한 열영향을 받는 범위가 매우 크고 매우 취약한 특성 때문에 나타나는 용접결합 부분의 강성 저하가 많은 문제점을 일으켰다. 본 연구에서는 확장형 알루미늄 압출형재를 사용하여 부재 수를 감소시킴으로서 용접 공수를 줄이고 결합부의 용접 집중을 최소화 하여 품질 및 차체 강성을 향상 시킬 수 있는 방안을 제시하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제55권6호
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• pp.448-459
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• 2022

Generally, steel is the most commonly used in the industry because of good strength, processability and cost-effectiveness. Steel can be surface-treated such as coating or used as an alloy by adding elements such as Cr, Ni, Zr, and Al to increase corrosion resistance. However, even if steel is used in same environment corrosion resistance is sharply lowered when it is exposed to a high temperature for a fixed or extended period of time due to an overload or other factors. In particular, the use of hot-dip aluminized plated steel, which is used in high-temperature atmospheres, is increasing due to the surface Al₂O₃ oxide film. This steel necessitates an urgent solution as issues of corrosion resistance limitations often appear. It is an important issue that not only cause analysis but also the research for the surface treatment method that can be solved. Thus, in this study, Cr in which it is expected to be effective in corrosion resistance and heat resistance attempted to deposit on hot dip aluminized plated steel with PVD sputtering. And it was possible to present the surface treatment application of various types of industrial equipment exposed to high temperature and basic design guidelines for use by confirming the corrosion resistance of hot dip Al-Si plated steel with Cr film deposited at high temperature.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.287-292
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• 2022

본 논문에서는 소재의 강도에 따라 U 채널형상 제품의 판재성형공정에서 발생하는 스프링백 현상의 산포경향의 분석을 수행하였다. 성형공정의 유한요소해석 및 신뢰성 기반 최적화 기법을 적용하여 인장강도, 항복강도, 소재 두께 등 재질 산포와 마찰계수와 패딩력 등의 공정 산포를 고려하여 산포해석을 실시하였다. 산포해석 결과 산포에 유의한 영향을 미치는 인자는 항복강도와 인장강도 순으로 나타났으며, 소재의 인장강도가 클수록 스프링백 양은 증가하는 반면 스프링백의 산포량이 감소하는 것을 확인하였다. 주요 변형이 발생하는 펀치 어깨부와 다이 어깨부의 변형률과 응력 산포 분석을 통하여 스프링백 산포량 감소의 원인을 분석하였다. 본 논문에 제안된 산포분석기법을 활용할 경우 불가피하게 발생하는 성형공정의 산포를 예측하고 대응이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.184-189
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• 2018

최근에 안전기준과 환경규제 강화의 증대로 인해, 차체의 경량화에 대한 연구가 지속적으로 증가하고 있다. 고강도강의 응용은 가장 보편화 된 차체 경량화의 효과적인 방법 중에 하나이다. TWB(Tailor Welded Blank)는 다양한 두께와 용접을 사용하여 부분적인 강도와 경량화를 만족시키는 주요한 공법으로 활용되고 있다. 그러나 추가적인 용접공정으로 인해 판재간의 용접성이 중요하고 용접부에 대한 품질관리가 중요하다. 이점을 개선하기 위해, TRB(Tailor Rollded Blank)공법이 제안되었다. TRB는 롤러 압력을 조절하여 판재의 두께를 다르게 하고, 용접을 사용하는 TWB 공법보다 추가적인 용접공정이 없기 때문에 생산 비용적인 측면에서 훨씬 더 효율적이다. 본 연구에서는 Blank의 압연 영향을 조사하기 위해 스탬핑용 고강도강 TRB 판재의 성형성을 분석하였다. 성형성을 분석하기 위해, TRB 판재에서 0.8 mm, 1 mm의 두께를 갖는 부분을 채취하여 시험하였다. 시편에 새겨진 그리드마킹의 변형도를 분석하여 변형률을 조사하였고, 0.8 mm와 1.0 mm의 두께를 갖는 TRB 시편으로 Erichsen 시험을 한 후에 FE분석을 활용하여 성형성과 고유진동수를 비교하였다.

• Metals and materials international
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• 제24권6호
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• pp.1241-1248
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• 2018

The reactive wetting behaviors of molten Zn-Al-Mg alloys on MnO- and amorphous (a-) $SiO_2$-covered steel sheets were investigated by the sessile drop method, as a function of the Al and Mg contents in the alloys. The sessile drop tests were carried out at $460^{\circ}C$ and the variation in the contact angles (${\theta}_c$) of alloys containing 0.2-2.5 wt% Al and 0-3.0 wt% Mg was monitored for 20 s. For all the alloys, the MnO-covered steel substrate exhibited reactive wetting whereas the $a-SiO_2$-covered steel exhibited nonreactive, nonwetting (${\theta}_c>90^{\circ}$) behavior. The MnO layer was rapidly removed by Al and Mg contained in the alloys. The wetting of the MnO-covered steel sheet significantly improved upon increasing the Mg content but decreased upon increasing the Al content, indicating that the surface tension of the alloy droplet is the main factor controlling its wettability. Although the reactions of Al and Mg in molten alloys with the $a-SiO_2$ layer were found to be sluggish, the wettability of Zn-Al-Mg alloys on the $a-SiO_2$ layer improved upon increasing the Al and Mg contents. These results suggest that the wetting of advanced high-strength steel sheets, the surface oxide layer of which consists of a mixture of MnO and $SiO_2$, with Zn-Al-Mg alloys could be most effectively improved by increasing the Mg content of the alloys.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.218-221
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• 2008

Hot Press Forming (HPF), an advanced sheet forming method in which a high strength part can be produced by forming at high temperature and rapid cooling in dies, is one of the most successful forming process in producing components with complex geometric shape, high strength and a minimum of springback. In order to obtain effectively and accurately numerical finite element simulations of the actual HPF process, the flow stress of a boron steel in the austenitic state at elevated temperatures has been investigated with Gleeble system. To evaluate the formability of the thermo- mechanical material characteristics in the HPF process, the FLDo defined at the lowest point in the forming limit diagrams of a boron steel has been investigated. In addition, the simulation results of thermo-mechanical coupled analysis of an automobile one-piece lower-arm part are compared with the experimental ones to confirm the validity of the proposed simulations.

• Journal of Welding and Joining
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• 제24권4호
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• pp.15-21
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• 2006

The aim of present study is to investigate the effect of welding parameters and heat treatment conditions on the formability of the $CO_2$ laser welded silicon steel sheet. It was found that there is optimum range of the heat input ($0.6{\sim}0.7kJ/cm$) and gap distance ($0.125{\sim}0.150mm$) for the high tensile strength and the avoidance of the fracture in weld metal. Also, it was essential fur the improvement of formability to perform pre- and post-welding heat treatment which cause the uniform mixture of base metal and welding consumable.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.159-164
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• 1996

For the purpose of establishing laser welding condition(laser power, welding speed and beam focus) and of evaluating tailor welded blank for three kinds of thin steel sheets of SPCC, SK5M and SUS304 using in the thin plate structure such as automobile, train and so on. Their $CO_2$ laser weldability were primarily tested under various welding condition. SPCC and SUS304 thin sheets showed good weldability under some welding condition. But, high carbon steel sheet SK5M needs heat treatment after welding to obtain higher tensile strength and ductility of the welded joint. And next, laser welding condition. Butt-welded specimens were not nearly broken at weld bead. However, base material were ruptured in the direction of circumference. The forming depths by tailor weld bead. However, base material were ruptured in the direction of circumference. The forming depths by tailor welded blank were SPCC+SPCC=22~25mm, SUS304+SUS304=25~43mm and SK5M+SK5M=13~17mm.

• 소성∙가공
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• 제23권8호
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• pp.495-500
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• 2014

Magnesium alloys are currently expected to be widely used for weight reduction of cars and as high efficient materials in the automotive and electronics industries. Although the specific strength of magnesium is excellent, it cannot be easily formed at room temperature due to its HCP structure. However in order to improve the formability of magnesium, it is necessary to investigate its formability in the warm temperature range. In the current study, the aim was to add to the magnesium property database so that the mass production of a magnesium car body can be accomplished. Warm tensile tests were conducted and the forming limit diagram was determined to confirm formability characteristics of magnesium AZ31B alloy sheet. In addition the bending formability and the magnesium damping capacity were evaluated for AZ31B and compared to SPRC440E which is a sheet steel used for car bodies.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.641-648
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• 2009

최근 철도차량의 속도가 증가함에 따라 철도시설물에도 철근콘크리트 구조물이 많이 적용되고 있는 실정이다. 하지만 이러한 콘크리트 구조물은 공용년수의 증가에 따라 필연적으로 구조적인 보강이 요구된다. 강판보강법 및 섬유복합체(FRP)를 활용한 보강법 등이 가장 일반적으로 적용되는 실정이지만 각 공법마다 나름대로의 단점 역시 존재 한다. 최근 화재나 기타 환경적인 공격에 대하여 강한 내구성을 가진 재료의 개발이 요구되고 있으며 이에 따른 현무암으로부터 추출한 Basalt 섬유를 활용한 섬유보강재가 많은 관심을 받고 있다. 이에 본 연구에서는 Basalt 섬유쉬트를 보강재로 사용할 경우 중요한 특성인 콘크리트와의 부착특성에 관하여 연구를 수행하였다. 실험변수는 보강폭, 길이, 보강겹수를 포함한다. 실험결과, 파괴형태는 계면파괴, 섬유파단, 그리고 rip-off의 형태가 관측되었으며 보강길이보다는 보강폭이 보강강도에 더 많은 영향을 미치는 것으로 판단되었다. 또한 보강길이가 전부 유효하게 작용하지는 않았으며 이에 유효보강길이를 산정하고 이에 따른 부착강도를 산정하였다. 이를 다른 종류의 FRP재료를 활용한 경우에 유효 보강길이와 비교하여 Basalt 섬유쉬트의 부착특성을 분석하였다.