• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.246-254
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• 2016

초대형 유류 저장탱크의 후판 용접은 작업자가 직접 손용접을 수행하는데 이로 인해 제품의 품질이 저하되고 재용접율 증가로 인하여 품질 불균일이 발생하며 작업 외부환경 등에 따른 용접 제약성도 많이 따른다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하고 용접의 신뢰도를 높이며 공사기간 단축 및 원가절감으로 생산성을 향상시키고자 자동으로 수직 용접이 가능한 용접 캐리지 시스템을 개발하였다. 수직 용접 캐리지 시스템은 용접 플랫폼 시스템, 용접 캐리지 구동장치 및 제어장치 등으로 구성되고 도출된 설계 사양이 만족되도록 개념설계가 이루어졌으며 각각의 서브시스템은 모듈로서 설계되어지고 제작, 조립되었다. 개발된 시스템에 대해 구조적 안정성 평가와 사전 문제점을 파악하고자 구조강도 해석을 수행하여 구조적 안정성을 확인하였고 그 결과를 설계에 반영하고자 하였다. 또한 개발된 시제품의 성능평가를 위해 수직 용접된 후판에 대한 인장시험, 굽힘시험, 충격시험 및 용접시간 등을 요구조건 및 수동용접과 비교 평가를 수행하였고 만족스러운 결과를 획득할 수 있었다. 특히, 수직 용접시간은 수동용접과 비교한 결과 87%이상 향상되었음을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.151-159
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• 2017

현대전의 양상은 점차 네트워크 중심전으로 변화해가고 있으며, 이의 중심인 정보 전자전 역시 나날이 발전하는 모습을 보이고 있다. 최근 국산화에 성공한 국내 지상용 전자전장비는 운용환경의 특성상 고지대와 강한 풍속, 상고대 등의 영향을 많이 받는다. 따라서 ES 장비의 마스트와 안테나를 연결하는 안테나전환기의 구조적 신뢰성은 가장 중요한 부분이라 할 수 있다. 본 논문에서는 안테나전환기의 구조분석 및 환경적 영향성을 분석하여 기존의 안테나전환기 구조보다 향상된 ES안테나 구조 지지능력을 가진 안테나전환기를 제안하였다. 안테나전환기의 용접방식의 변경과 보강 블록부를 통하여 개선된 구조를 시뮬레이션하고 하중시험을 통해 안테나전환기의 구조개선 타당성을 검증하였다. 시뮬레이션 결과 개선된 안테나 전환기 용접부 및 보강블럭부의 안전율은 기준 보다 각 5.3배, 1.5배의 높은 안전율을 확보한 것으로 확인되었다. 시제품에 대한 하중시험을 181kg까지 진행한 결과 용접부의 경우 3.7 Mpa, 보강블럭 부위는 64.4Mpa 정도가 측정되었다. 이 시험 결과는 구조 해석한 시뮬레이션 결과값과 유사한 것으로 제안한 안테나전환기의 하중지지 능력이 기존 대비 향상된 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권12호
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• pp.1373-1377
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• 2014

핫스탬핑 공정은 고강도의 강을 얻을 수 있는 방법으로써, 일반적으로 보론강을 오스테나이트 온도까지 가열한 후, 성형과 냉각을 통해 제품을 생산한다. 열처리된 보론강은 1500MPa 이상의 강도를 가지기 때문에 경량화와 안전성을 동시에 향상시킬수 있는 특징이 있다. 뿐만아니라 우수한 성형성으로 인한 치수정밀도가 기존 강판대비 90 % 이상 향상되어 우수한 성형품질을 확보할 수 있는 장점도 있다. 따라서 본 연구에서는 디스크 레이저를 사용하여 핫스탬핑 강판의 맞대기 및 겹치기 용접을 실시하여 용접특성을 파악하였다. 실험결과, 맞대기 용접에서는 맞댄면의 갭에 영향으로 인해 겹치기 용접과 비교하여 더 빠른 속도에서도 완전 용입을 얻을 수 있었으며, 모든 용접부에서 열영향부에서 화이트밴드가 관찰되었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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• pp.516-521
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• 2002

A study was carried out to grow an understanding of the microstructural development of friction stir welds on an AZ91D magnesium alloy, and to evaluate the mechanical properties of the welds. AZ91D plates with the thickness of 4mm were used, and the microstructural development of the weld zone was investigated using optical and scanning electron microscopes. Square butt welding joint with good quality was obtained at the conditions of under 187mm/min of travel speed with 1100 to 1250 rpm of tool rotation speed. The microstructure within the weld region consisted of fine equiaxed grains with no evidence of the original dendritic structure. The hardness tests showed slightly increased harness in the weld region, and the minimum hardness measured is in that of the parent material. Tensile strength of the weld zone was remarkably improved due to very fine recrystallized structure. XRD pattern of weld zone revealed the removal of $\beta$ intermetallic compounds, $Mg_{17}$Al$_{12}$, which had been distributed in the base metal.l.

• 한국해양공학회지
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• 제30권4호
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• pp.334-340
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• 2016

The combustion chamber of a diesel engine is often exposed to a more serious wear and corrosion environment than other parts of the engine because its temperature increases as a result of using heavy oil of low quality. Therefore, repair and built-up welding methods must be performed on worn or corroded parts of the piston crown, exhaust valve, etc. from an economical point of view. In this study, Inconel 718 filler metal was used in repair welding on the groove of a forged steel specimen for a piston crown, along with built-up welding on the surface of another forged steel specimen. Then, the corrosion characteristics of the weld metal zone for the repair welding and the deposited metal zone for the built-up welding were investigated using electrochemical methods in a 35% H₂SO₄ solution. The deposited metal zone indicated better corrosion resistance than the weld metal zone, showing a nobler corrosion potential, higher impedance, and smaller corrosion current density. It is considered that metal elements with good corrosion resistance were generally included in the filler metal, and these elements were also greatly involved in the deposited meta by built-up welding, whereas the weld metal consisted of metal elements mixed with both the filler metal and base metal elements because of the molten pool produced by the repair welding. Finally, it is considered that the hardness of the weld metal was increased by the repair welding, whereas the built-up welding improved the corrosion resistance of the deposited metal.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.280-288
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• 2016

본 연구의 목적은 마찰교반용접을 마그네슘 합금에 응용하기에 앞서 형상이 다른 두 종류의 용접 툴을 마찰교반용접 시험에 적용 및 비교하여 마그네슘 합금 마찰교반용접에 더 적합한 용접 툴을 제안하였다. 용접 툴의 효과를 알아보기 위해서 용접조건 변수 중 이송속도는 200mm/min으로 고정하였고 회전속도를 400, 600, 800rpm으로 변화시키면서 용접부의 거동과 용접 툴 변화에 따른 효과를 평가 및 관찰하였다. 기계적 물성 평가를 위해 인장시험과 경도시험을 수행하였으며, 용접부 내 거동 및 결함의 유무를 확인하기 위하여 용접부에 수직인 방향의 횡단면을 광학현미경을 통해 관찰하였다. 용접 툴에 관계없이 회전속도가 400rpm일 때 결함이 관찰되었으며, 회전속도가 증가할수록 결함이 감소하는 경향을 보였다. 최종적으로 회전속도 800rpm에서 결함이 없는 용접부를 얻었다. 용접 툴 변화에 따른 기계적 물성 평가 결과 C type 용접 툴을 적용한 경우 보다 우수한 결과가 나타났다. 기계적 물성이 가장 우수한 용접조건은 회전속도 800rpm, 이송속도 200mm/min 이었고, 이때 용접부의 인장강도, 항복강도 그리고 연신율은 모재 대비 90.0%, 69.1%, 83.2% 수준으로 각각 나타났다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.241-248
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• 2022

SRD(Shear Reinforcement of Dual Anchorage)는 건축 현장에서 철근 콘크리트 구조물의 안전성을 보강하는 데 사용된다. 전단 보강재를 만들 때에는 용접이 사용되며, 용접은 제품의 생산성 및 경쟁력을 좌우하는 데 중요한 역할을 한다. 따라서 용접 비드 검출 검사가 필요하다. 본 연구에서는 용접 비드의 영상 자료를 이용하여 용접 비드를 검사하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 먼저 영상 내 수직 방향으로 밝깃값을 계산한 뒤, 밝깃값 분포의 50% 높이 지점에 해당하는 위치를 영상에서 찾아서 수직 방향으로 용접 비드를 분할한다. 그리고 수평 방향에 대해서도 동일한 방법으로 용접 비드 영역을 분할한 뒤, 분할 영상을 분석하여 용접비드 유무를 검사한다. 제안한 알고리즘은 관심 영역을 먼저 지정한 뒤 분석을 수행하여 연산량을 감소시켰다. 또한 SRD 영상에서 모재와 용접 비드 영역 사이에 밝깃값의 차이 특징을 이용하여 수직 및 수평 방향의 모든 밝깃값을 이용함으로써 정확도를 높일 수 있었다. 실험에서는 용접 비드 유무를 검출하기 위한 방법들로써 K-평균, k-최근접 이웃 등 5개의 알고리즘을 이용하여 분석 결과들을 비교하였으며, 타 알고리즘들에 비해 제안한 알고리즘의 정확도가 가장 높음을 보였다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제14권2호
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• pp.54-58
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• 2015

A heavy oil of low quality has been mainly used in the diesel engine of the merchant ship as the oil price has been significantly jumped for several years. Thus, a combustion chamber of the engine has been often exposed to severely corrosive environment more and more because temperature of the exhaust gas of the combustion chamber has been getting higher and higher with increasing of using the heavy oil of low quality. As a result, wear and corrosion of the engine parts such as exhaust valve, piston crown and cylinder head surrounded with combustion chamber are more serious compared to the other parts of the engine. Therefore, an optimum repair welding for these engine parts is very important to prolong their lifetime in a economical point of view. In this study, 1.25Cr-0.5Mo filler metal was welded with SMAW method in the forged steel which would be generally used with piston crown material. And the corrosion properties of weld metal, heat affected and base metal zones were investigated using electrochemical methods such as measurement of corrosion potential, anodic polarization curves, cyclic voltammogram and impedance etc. in 35% $H_2SO_4$ solution. The weld metal and base metal zones exhibited the highest and lowest values of hardness respectively. And, the corrosion resistance of the heat affected and weld metal zones was also increased than that of the base metal zone. Furthermore, it appeared that the corrosive products with red color and local corrosion like as a pitting corrosion were more frequently observed on the surface of the base metal zone compared to the heat affected and weld metal zones. Consequently, it is suggested that the mechanical and corrosion characteristics of the piston crown can be predominantly improved by repair welding method using the 1.25Cr-0.5Mo electrode.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2005년도 춘계학술발표대회 개요집
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• pp.276-278
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• 2005

Bridge constructed recently is preferred to have a long span and a simple structure detail considering not only functions as bridge but scenic beauty, maintenance, construction term and life cycle cost, etc. Therefore, it demands a high quality steel like a thick plate steel and a high performance steel. A TMCP steel produced by theme-mechanical control process is now spotlighted due to the weldability for less carbon equivalent. It improved at strength and toughness in microstructure. Resently the SM570-TMC steel, a high strength TMCP steel whose tensile strength is 600MPa, is developed and applied to steel structures. But, for the application of this steel to steel structures, it is necessary to elucidate not only the material characteristics but also the mechanical characteristic of welded joint. In this paper, we investigated the characteristics of residual stresses generated by welding of SM570-TMC steels through an experimental study

• 한국레이저가공학회:학술대회논문집
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• 한국레이저가공학회 1998년도 추계학술발표대회 초록개요집
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• pp.0-0
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• 1998

-Part I- As market needs become more various, the production of smaller quantities of a wider variety of products becomes increasingly important. In addition, in order to meet demands for more efficient production, long-term unmanned factory operation is prevailing at a remarkable pace. Within this context, laser machines are gaining increasing popularity for use in applications such as cutting and welding metallic and ceramic materials. FANUC supplies four models of $CO_2$ laser oscillators with laser power ranging from 1.5㎾ to 6㎾ on an OEM basis to machine tool builders. However, FANUC has been requested to produce laser oscillators that allow more compact and lower-cost laser machines to be built. To meet such demands, FANUC has developed six models of Slab type YAG laser oscillators with output power ranging from 150W to 2㎾. These oscillators are designed mainly fur cutting and welding sheet metals. The oscillator has an exceptionally superior laser beam quality compared to conventional YAG laser oscillators, thus providing significantly improved machining capability. In addition, the laser beam of the oscillator can be efficiently transmitted through quartz optical fibers, enabling laser machines to be simplified and made more compact. This paper introduces the features of FANUC’s developed Slab type YAG laser oscillators and their applications. - Part II - All-solid-state lasers employing laser diodes (LD) as a source of pumping solid-state laser feature high efficiency, compactness, and high reliability. Thus, they are expected to provide a new generation of processing tools in various fields, especially in automobile and aircraft industries where great hopes are being placed on laser welding technology for steel plates and aluminum materials for which a significant growth in demand is expected. Also, in power plants, it is hoped that reliability and safety will be improved by using the laser welding technology. As in the above, the advent of high-power all-solid-state lasers may not only bring a great technological innovation to existing industry, but also create new industry. This is the background for this project, which has set its sights on the development of high-power, all-solid-state lasers with an average output of over 10㎾, an oscillation efficiency of over 20%, and a laser head volume of below 0.05㎥. FANUC Ltd. is responsible for the research and development of slab type lasers, and TOSHIBA Corp. far rod type lasers. By pumping slab type Nd: YAG crystal and by using quasi-continuous wave (QCW) type LD stacks, FANUC has already obtained an average output power of 1.7㎾, an optical conversion efficiency of 42%, and an electro-optical conversion efficiency of 16%. These conversion efficiencies are the best results the world has ever seen in the field of high-power all-solid-state lasers. TOSHIBA Corp. has also obtained an output power of 1.2㎾, an optical conversion efficiency of 30％, and an electro-optical conversion efficiency of 12%, by pumping the rod type Nd: YAG crystal by continuous wave (CW) type LD stacks. The laser power achieved by TOSHIBA Corp. is also a new world record in the field of rod type all-solid-state lasers. This report provides details of the above results and some information on future development plans.