• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.417-430
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• 2014

도심지 내 지하공간의 효율적인 활용을 위해서 연마재 워터젯 시스템(abrasive waterjet system)을 이용한 새로운 형태의 암반굴착 공법이 개발되어 활용 중에 있다. 연마재 워터젯 시스템을 활용한 굴착(절삭) 수행 시 적정량의 연마재를 투입하고 연마재입자의 유동성을 원활하게 유지하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 실내실험을 통해 연마재 입자의 유동성과 관련된 영향인자들을 연마재 관 설치높이, 연마재 관 길이, 연마재 관 굴곡도 그리고 연마재 관 내경으로 나누어 연마재 투입량 및 유동성 수준을 평가하였다. 또한, 실험결과를 바탕으로 연마재 투입량 및 연마재 입자 유동성에 관한 최적 조건을 제시하였다. 본 연구결과를 바탕으로 향후 암반 굴착용 워터젯 공법이 도심지 내 터널, 공동구, 수직구 건설 등 다양한 지반 구조물 굴착 작업 시, 최적 연마재 투입을 위한 기초자료로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제23권1호
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• pp.86-93
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• 2005

Abrasive waterjet (AWJ) can provide a more effective means for precision of difficult -to-machining materials such as ceramics and titanium alloys. The present study is focused on the surface roughness of abrasive waterjet cut surfaces. This paper investigated theoretical and experimental surface characteristics associated with abrasive waterjet cutting of titanium alloy Gr2. It is shown that the proper variations of several cutting parameters such as waterjet cutting pressure, cutting speed and cutting depth improve the roughness and characteristics on specimen surfaces produced by AWJ cutting. From the experimental results by AWJ cutting of titanium alloy Gr2, the optimal cutting conditions to improve the surface roughness and precision were proposed and discussed.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.922-927
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• 2004

Abrasive waterjet (AWJ) cutting is an emerging technology for precision cutting of difficult-to-machining materials with the distinct advantages of no thermal effect, high machinability, high flexibility and small cutting forces. This paper investigated theoretical and experimental cutting characteristics associated with abrasive waterjet cutting of quartz GE214. It is shown that the proper variations of several cutting parameters such as waterjet pressure, cutting speed and cutting depth improve the roughness on workpiece surfaces produced by AWJ cutting. From the experimental results by AWJ cutting of quartz GE214, the optimal cutting conditions to improve the surface roughness were proposed and discussed.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.118-126
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• 2005

Abrasive waterjet (AWJ) cutting is an emerging technology for precision cutting of difficult-to-machining materials with the distinct advantages of no thermal effect, high machinability, high flexibility and small cutting forces. This paper investigated theoretical and experimental cutting characteristics associated with abrasive waterjet cutting of quartz GE214. It is shown that the proper variations of several cutting parameters such as waterjet cutting pressure, cutting speed and cutting depth improve the roughness on workpiece surfaces produced by AWJ cutting. From the experimental results by AWJ cutting of quartz GE214, the optimal cutting conditions to improve the surface roughness and precision were proposed and discussed.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.763-778
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• 2019

연마재 워터젯 절삭 기술은 다양한 장점으로 인하여 터널 및 지하공간 암반굴착에 활용되고 있다. 워터젯을 이용하여 암반을 파쇄하기 위해서는 반드시 연마재 투입이 필수적이다. 기존 석류석(garnet) 연마재는 국내에서 생산되지 않기 때문에 경제적 측면에서 대체 연마재가 필요한 실정이다. 본 연구는 국내 자연 및 건설현장에서 쉽게 구할 수 있는 모래를 대체 연마재로 사용 가능한지 규명하고자 한다. 실험 데이터 확보를 위해 준비한 현장 모래 5종을 연마재로 사용하여, 동일한 에너지 조건(수압, 유량)에서 화강암 절삭 실험을 수행하였다. 바다 모래를 연마재로 사용할 경우, 절삭성능은 상용 석류석 대비 60~70%가 확보되는 것으로 확인 되었다. 현장에서 경제적인 워터젯 굴착을 위해서 현장 모래를 대체 연마재로 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.817-823
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• 2020

In recent, the machining of difficult-to-cut materials such as titanium alloys, stainless steel, Inconel, ceramic, glass, and carbon fiber reinforced plastics (CFRP) used in aerospace, automobile, medical industry is actively researched. Abrasive waterjet is a non-traditional processing method in which ultra-high pressure water and abrasive particles are mixed in a mixing chamber and shoot out jet through a nozzle, and removed by erosion due to collision with a material. In particular, the nozzle of the abrasive waterjet is one of the most important parts that affect the machining quality as with a cutting tool in general machining. It is very important to monitor the condition of the nozzle because the workpiece is uncut or the surface quality deteriorates due to wear, expanding of the bore, damage of the nozzle and clogging of the abrasive, etc. Therefore, in this paper, we propose a monitoring system based on Acoustic Emission(AE) sensor that can detect nozzle condition in real time during AWJ processing.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제14권5호
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• pp.517-528
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• 2012

연마재 워터젯을 이용하여 암반을 굴착하기 위해서는 노즐이 삽입되고 절삭하는 연속적 공정이 요구된다. 본 연구에서는 노즐이 삽입되기 위한 충분한 절삭 폭을 확보하기 위해 한 쌍의 연마재 워터젯 노즐을 이용하여 암석 절삭실험을 실시하였다. 한 쌍의 노즐형태와 위치에 따른 기하학적 변수에 따라 암석 절삭형상과 절삭 폭이 달라지는 것을 확인하였다. 정의된 기하학적 변수에 따라 절삭 깊이 및 폭을 측정하여 암반에 형성되는 절삭단면 형상을 분석하였다. 그 중 노즐 삽입이 가능한 기하학적 변수를 제시하고 현장적용 가능성에 대해 검증하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권2호
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• pp.141-151
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• 2015

터널굴착의 효율성 증진 및 굴착시 발생하는 진동 저감을 위해 연마재 투입형 워터젯 시스템을 이용한 새로운 형태의 암반 굴착 방식이 개발되어 적용 중에 있다. 연마재 투입형 워터젯 시스템을 이용한 암반 굴착 방식에 있어서, 적절한 양의 연마재를 투입하는 것은 절삭 성능뿐만 아니라 전체 공정의 경제성 향상을 위해서도 매우 중요하다. 본 연구에서는, 다양한 공정 변수들 중 터널 굴착용 워터젯 시스템에서 특히 중요한 공정 변수들인 기하학적 변수(연마재 탱크(또는 호퍼) 높이, 연마재 투입관의 구배, 연마재 투입관의 길이, 연마재 투입관의 굴곡도), 연마재 변수(연마재 입자 크기), 젯 에너지 변수(수압, 유량)이 연마재 투입량 및 연마재가 믹싱 챔버 내로 흡입될 때 발생하는 흡입 압력에 미치는 영향을 규명하기 위하여 다양한 조건에서 실험을 수행하고 그 결과를 분석하였다. 또한, 실험적 연구를 통하여 연마재 투입량이 절삭 성능에 미치는 영향을 논의하였다. 본 연구 결과를 바탕으로 주요 공정 변수들을 조절하여 적절한 연마재 투입량을 유지하면 터널 굴착용 워터젯의 절삭 성능을 극대화할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제15권6호
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• pp.48-57
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• 1998

Abrasive waterjet(AWJ)은 가공시 열에 의한 가공경화가 없기 때문에 유리, 세라믹, 타이타늄및 금속복합재료와 같은 난삭재의 가공기술로 사용이 증가되었다. Acoustic emission(AE)신호에 의한 AWJ 세라믹 drilling가공시 On-Line Monitoring의 가능성이 고찰되었다. 기계 적인 물성이 서로 상이한 3종류의 세라믹이 본 연구에서 사용되었으며, AE신호는 AWJ drilling의 깊이를 monitoring하는데 유용함을 알 수 있었고 또한 세라믹의 material removal mechanisms을 규명하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.191-192
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• 2007