• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.42-42
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• 2010

알루미늄 합금은 질량 대비 강도가 우수하고 내식성 및 저온 특성이 양호하여 구조재로서 널리 사용되고 있다. 또한 그 사용 추세가 점점 증가 하고 있으며 알루미늄 합금의 용접을 위해 현재까지 다양한 용접 공정이 적용되었다. 일반적으로 GMAW, GTAW 등의 아크 용접과 박판의 경우 저항 점용접, 그 외의 $CO_2$ laser, Nd:YAG laser와 같은 고밀도 에너지 용접 공정에 의한 연구 결과들이 많이 발표 되었다. 하지만 알루미늄 합금의 특성 상 용접부에 기공과 균열과 같은 결함들이 각 공정에서 많이 발생하며 이러한 결함을 감소시키기 위한 용접기술에 관해 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 GMAW, Plasma-GMAW 공정을 적용하여 알루미늄 합금의 용접특성을 비교하였다. 알루미늄 합금 Al 5052, Al 6061 4mm 두께 모재에 대해 BOP(Bead On Plate) 용접실험을 실시하였으며 생산성 측면에서 각 공정에 따라 완전 용입 시 최대 용접 속도를 측정하여 비교하였다. 용접 품질 측면에서는 비드 표면 및 단면을 검사하고 인장시험을 수행하였으며, 용접 기공과 균열을 X-ray 촬영을 통해 비교하였다. 또한 고속카메라 촬영을 통해 용접 중 플라즈마로 인한 산화막 제거 효과를 확인하고 각 공정별 용접 시작부의 아크 안정성을 평가하였다. 인장시험 결과 모든 모드에서 모재에서 파단됨을 확인 하였고, Plasma-GMAW 공정의 경우 플라즈마의 예열효과로 인하여 GMAW 보다 완전용입 기준 용접속도가 빨랐으며, 청정작용도 우수한 것으로 확인되었다.

• Journal of ILASS-Korea
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• v.11 no.3
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• pp.140-146
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• 2006

The objective of this work is to analyze the atomization and evaporation characteristics of dimethyl ether(DME) fuel for the application of HCCI diesel engine. In order to investigate the spray behavior of DME fuel, the macroscopic and microscopic characteristics were investigated in terms of spray development, spray tip penetration, impingement time, SMD, and axial mean velocity under the various injection timing and ambient conditions. For the illumination of spray, the spray visualization system was composed of a Nd:YAG laser and an ICCD camera and laser-sheet method was used. The atomization characteristics of DME fuel are analyzed by using phase Doppler particle analyzer (PDPA) system It was reveal that the spray development of DME is slower and rapidly disappeared as elapsed time after start of injection at the same injection duration. The impingement timing of diesel fuel was fester than that of DME fuel. The comparison of spray atomization characteristics in both fuels shows that diesel fuel has a large SMD value that DME.

• 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.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.11 no.7
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• pp.541-545
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• 1998

(PZT, PST, PT)/ YBCO structured have been grown on single crystal $LaAlO_3$ using in-situ Nb:YAG pulsed laser deposition technique. The optimum conditions of fabrication for high quality films have been established under various oxygen pressure. TBCO was used as a metallic electrode for polarizing ferroelectric thin fillms. Lattice mismatch of these materials were found to be with in 3%. As a result XRD patterns and rocking curves, (PZT, PST, PT)/ YBCO multiayered thin films on $LaAlO_3$ substrates showed preferred orientation to c-axis. For invastigation on electrical properties of ferroelectric thin films, remanent polaiztion $P_r$ and coercive field $E_c$ were measured for three samples. At each optimum condition, they showed the values of P_r=60 \mu C/cm^2 and E_c=240kV/ cm for PT, 30\mu C/cm^2 and 105kV/cm for PZT, 1.5\mu C/cm^2$ and 15kV/cm for PST. Frequency dependence of dielectric properties of ferroelectric thin fillms was also investigated. As a result, it showed the frequency dependence was relatively small in the range of 10Hz~10kHz.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.41.1-41.1
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• 2009

최근 금형은 자동차뿐만 아니라 여러 산업에서 필수적이며 제품의 품질은 물론 제조원가에 막대한 영향을 미친다. 이러한 금형은 침탄, 질화, 고주파담금질등에 의해 표면처리 되어져 왔으나, 이와 같이 기존의 처리 방법은 모두 처리물 전체를 가열하거나 균일한 가열을 하지 못하기 때문에 변형의 문제와 처리후의 후가공의 경비 문제, 그리고 극히 일부분만 경화가 필요한 부품에는 적용하기 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 표면처리로서 레이저 표면처리 방법이 대두되고 있으며, 레이저 표면처리는 레이저 빔을 피처리물의 표면에 조사하고 적당한 속도로 이동을 하게 되면 레이저조사부위가 급속하게 가열되고 레이저빔이 통과한 후에는 표면의 열이 내부로 열전도 되어 급속히 자기냉각(Self-quenching)됨으로서 표면에 새로운 기계적 성질을 갖게 하는 표면처리법이다. 이와 같이 레이저를 이용한 표면처리로 기존의 CW Nd:YAG 레이저 열원보다 효율이 좋은 HPDL(High Power Diode Laser)를 이용한 고효율, 고기능 금형 표면처리 후 재료적 물성을 평가하고자 한다. 평가방법은 레이저빔의 조사속도 및 온도변화에 따른 표면처리부, 열영향부 그리고 모재 부분에 대한 경도특성 및 미세조직 변화를 관찰하였다. 또한 조사속도 및 온도변화에 대해 경화깊이를 관찰하였다.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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• v.10 no.3
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• pp.5-15
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• 2007

A welding structures is generally composed of dissimilar steel materials in order to reduce weight cost, and has a gap to fill the welding agent. Also, heat flow analysis should be fulfilled for structure existing of gap to figure out residual stress which is generated after welding. Since mechanical properties of welding structure composed of dissimilar steel is more fragile than mechanical properties of welding structure consisted of same material, heat flow analysis verifying this should be fulfilled as well. Therefore, on this research, heat flow analysis about dissimilar steel weldment consisted of gap existing AISI304 and AISI630 is practiced so that it could be a basic data of research about mechanical properties of gap existing dissimilar steel welding part which is going to be studied later on. During heat flow analysis, heat input model which based on Gaussian profile and using volume heat flux was newly consisted and applied. In addition, for verifying of analysis on this research, gap existing dissimilar steel weldment which had gap of 0.25mm and was welded using Nd-YAG. The welding profile and temperature distribution for weldment during welding was compared to the result which was gotten through heat flow analysis. Both of those results corresponded each other.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.266-267
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• 2007

$Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$(BST) films with different deposition temperatures were deposited on $Al_2O_3$ substrate by Nd:YAG Pulsed Laser Deposition(PLD). The deposition conditions to achieve high crystal structures and dielectric properties were optimized for both techniques. The structural characterization on the BST thin films was performed by X-Ray Diffraction(XRD) and Atomic Force Microscopy (AFM). Effects of post-deposition annealing of BST films were investigated. The best dielectric properties were obtained on $800^{\circ}C$ deposited BST film with post-deposition annealing at $1100^{\circ}C$ in flowing $O_2$ atmosphere for 2hours.

• Journal of Welding and Joining
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• v.23 no.6
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• pp.43-48
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• 2005

This work was carried out to obtain sound welds and to select a most suitable binary metal joint among three different dissimilar binary metal combinations such as Zr-4/Ta, Mo/Ta and Ti/Ta(seal tube/sensor sheath) joints fur the instrumented nuclear fuel irradiation test. To do this, Taguchi experimental method was employed to optimize the experimental data. In addition, metallography, micro-focus x-ray radiography and hardness test were conducted to examine the welds. From the weld bead appearance, penetration depth and bead width as well as weld defects standpoint, Zr-4/Ta joint is suggested for the circumferential joining between a seal tube and a sensor sheath. The optimized welding parameters based on Zr-4/Ta joint are suggested as well.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.28 no.7
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• pp.834-841
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• 2004

Experimental study on the three-dimensional topology of hairpin packet structures in turbulent boundary layers were carried out. Two different Reynolds number based on momentum thickness, Re$\sub$$\theta$/=514 and 934 were generated in a blowing type wind tunnel under the condition of zero pressure gradient. Simultaneous measurements of velocity fields at a wall-normal plane and wall-parallel plane by a plane PIV and a Stereo-PIV systems. The two Nd:Yag laser systems and three CCD cameras were synchronized to obtain instantaneous velocity fields at the same time. To avoid optical noise at the crossing line by the two laser light sheets, a new optical arrangement using polarization was applied. The obtained velocity fields show the existence of hairpin packet structure vividly and the idealized hairpin vortex signature is confirmed by experiment. Two counter-rotating vortex pair which reflects the cutting plane of hairpin legs are found both side of a strong streaky structure when the wall-normal plane cuts the hairpin head.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.15 no.8
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• pp.102-108
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• 1998

본 논문에서는 Nd-YAG 레이저 용접 프로세스를 이용하여 두께가 다른 STS304스테인레스 박강판을 대상으로한 점용접에 관한 연구로서, 레이저 용접은 미소부위에 효율적인 접합가공이 가능한 공정으로 비접촉식 가열원을 이용하기 때문에 접합공정 중 기계적 변형이 없고, 레이저 빔을 국부가열원으로 하여 매우 좁은 부분에 제한적으로 열을 가할 수 있어서 강한 금속적 결합이 요구되는 소형부품의 접합에 이용될 수 있다. 뿐만 아니라 공정 변수들을 변화시켜 실제 접합부에 들어 가는 입열량을 쉽게 제어할 수 있다는 등 많은 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 1mm이하의 스테인레스 박판에 대한 레이저 점용접을 FDM과 신경회로망을 이용하여 해석하고 용접부의 너겟 크기, 용접부 깊이 등의 형상을 예측하였다. 또한 레이저 점용접에 있어서의 주요 변수인 펄스 에너지, 펄스 타임, 박판의 두께, 두 판사이의 간극크기 등득 변화시켜 실험하고 수치해석을 검증하기 위하여 여러 가지 강에 대한 레이저 점용접 실험을 수행하였다. 또한 수치해석 시뮬레이션을 위하여 윈도우 프로그래밍을 개발하였다.