• 한국주조공학회지
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• 제30권5호
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• pp.174-178
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• 2010

In the present study, in-situ real-time observation with an X-ray radioscopic facility was carried out on pure aluminum and aluminum alloy solidification. The three kinds of aluminum alloys, such as pure aluminum, Al-8.5%Si alloy, commercial A356 (AC4C) alloys, were used in the present study. The formations of the shrinkage defects in the castings were visualized and different formation phenomena for different aluminum alloys were investigated.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.185-191
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• 2021

본 자동차 실린더 블록 주조시 실린더 보어 내에서 발생하는 열로부터 구조적 변형을 방지하는데 필요한 워터 자켓 코어용 주물사의 특성을 분석하였다. 샌드 코어의 특성평가를 위하여 인장강도 시험기, 입도 지수(AFS-GFN), 광학현미경을 사용하였다. 주물사의 SiO2 함량이 높으면 고온팽창에 의한 치수 불량, 베이닝 불량이 발생하며, 너무 낮으면 코어 파손, 기포, 화학적 소착 등이 발생하였다. 입도 지수와 입형이 코어강도와 레진 소비량에 영향을 미치고, 이로 인한 불량 유형 변화가 발생하였다. 건조사가 염분이 높을수록 코어 강도는 감소하며, 알칼리성일수록 코어 강도가 감소하였다. 레진 함량 1.6~1.8%에서 1시간 경화 이후에 코어 강도 증가는 대략 최대를 보였다.

• 한국주조공학회지
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• 제42권6호
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• pp.331-336
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• 2022

본 연구에서는 LPG 자동차용 연료탱크 밸브 제조를 위한 주조방안에 대하여 연구하였다. 대상 밸브에는 그 내부에 두 개의 돌기가 존재한다. 돌기 내부에는 기공 결함이 흔히 발생하였다. 이러한 주조 불량을 최소화하기 위하여 대상 제품의 다이캐스팅 과정에서 용탕 흐름에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 주요 공정 매개변수는 인게이트 위치, 제품 방향 및 주입 속도였다. 또한 진공 다이캐스팅의 사용을 고려하였다. 기공 결함의 위치는 모든 인게이트 위치와 제품 방향에 대해 거의 동일했다. 한편 주입 속도의 변화가 공기 포획의 위치에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 진공 다이캐스팅의 경우 기공 결함의 위치는 이전의 경우와 비슷했지만, 실제 상황에서는 진공으로 인해 기포가 많이 줄어들 것으로 예상된다.

• 박물관보존과학
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• 제26권
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• pp.161-182
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• 2021

완구(碗口)란 유통식 화기로 발사체 장전 부분이 사발(碗) 형태인 화포이다. 발사체로는 비격진천뢰(飛擊震天雷)나 단석(團石) 등을 사용하였다. 『화포식언해(火砲式諺解)』(이서(李曙), 1635)에 의하면, 대·중·소·소소완구 등 총 4종으로 구분되며, 실물은 대완구 1점(보물 제857호), 중완구 2점(보물 제858호, 제859호) 등 총 3점이 전한다. 본 연구에서는 임진왜란기에 제작된 국립진주박물관 소장 중완구(보물 제858호)와 해군사관학교 박물관 소장 중완구(보물 제859호)의 과학적 조사를 토대로 제작 기술을 확인하였다. 첫 번째로 국내 현전하는 중완구가 단 두점인 만큼 정밀 3D 스캐닝 정보를 바탕으로 세부 제원을 서로 비교하고, 동 시기의 문헌 기록 수치와 함께 검토하였다. 전체 크기차는 근소하나 중량에서 5,507g의 차이를 보이고, 세부적으로 심지구멍 위치와 손잡이 길이가 상이하다. 한편 현전 중완구는 『화포식언해』의 중완구 제원과 가장 유사하다. 두 번째로는 중완구의 성분을 분석하고 기존 청동제 화약 무기와 함께 검토하였다. 표면 성분 분석결과, 중완구는 Cu-Sn-Pb의 삼원계 합금이며, 평균 함량(wt%)은 Cu 85.24 : Sn 10.16 : Pb 2.98이다. 중완구의 재료 성분은 기존에 조사된 조선 청동 화약 무기의 평균 성분과 매우 유사하며, 중세 유럽의 청동제 화포 재료(Gun-metal)와도 유사한 경향임을 확인하였다. 마지막으로 중완구 표면의 주조 결함(casting defect)과 CT 상을 토대로 주조 기법을 추정하였다. 측면의 주조분할선으로 보아 주형을 반으로 나눈 분할 제작(piece mold)이며, 용탕의 주입은 약실끝 부분으로 포구가 바닥에 오는 수직 주형 설계로 추정한다. 특히 포신 기벽에서 주형과 코어를 고정하는 보조 장치인 채플릿(chaplets)이 확인되므로 이는 기벽을 일정하게 형성하는 역할을 했을 것이다. 한편 보물 제858호와 제859호 중완구 두 점은 외형이 매우 유사하지만, 채플릿의 수량과 배치가 상이하여 주형 설계 일부가 달랐을 것으로 예상한다.

• 한국주조공학회지
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• 제29권4호
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• pp.176-180
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• 2009

Effect of matrix microstructure on creep behaviors of squeeze cast magnesium matrix composites was investigated. Aluminum borate whisker was used as reinforcement and AZ31, AS52 and Sr added AS52 Mg alloys were used for matrix alloys. The reinforcement was distributed homogeneously and defect-free composite was manufactured. Creep tests were carried out at the temperature of $150^{\circ}C$ under the applied stress of 50 and 100 MPa for Mg alloys and Mg MMCs, respectively. The creep resistance of Mg MMCs was in this order: AS52-Sr > AS52 AZ31 MMCs. Void initiation during creep mainly occurred at $Mg/Mg_{17}Al_{12}$ interface and propagation went along grain boundaries. On the other hand, $Mg_2Si$ phase was not attributed to the creep void initiation.

• 한국주조공학회지
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• 제29권5호
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• pp.238-243
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• 2009

This study has been carried out to investigate the cooling ability improvement of diecasting mold by decompression cooling system. The decompression cooling system was applied to the new/used oil pump cover molds. The temperature of the surface mold applied the decompression cooling system fell to 15 degrees, especially in case of the used mold. The defect ratio of the oil pump cover manufactured by decompression cooling system has decreased from 2.8 percent to 0.2 percent. According to the results of the cooling ability improvement of diecasting mold by decompression cooling system, the decompression degree and supply pressure were set up the control item to apply the decompression cooling system to the diecasting mold in the industry field.

• 한국재료학회지
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• 제12권7호
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• pp.580-586
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• 2002

The effect of processing and designing variables such as pouring temperature(1400 or $1500^{\circ}C$), inoculation and risering design(T and H type) on the formation of defects such as external depression, primary and secondary shrinkage cavities in GC150 gray cast iron was investigated. In T type risering design, external depression or primary shrinkage cavity due to liquid contraction was formed in all of the eight cases. Regardless of its modulus value, the riser could not function properly in T type risering design because directional solidification was not promoted toward the riser. On the other hand, the four cases of H type risering design in which thermal sleeves were set onto the risers produced defect-free castings. In both types of the risering designs, secondary shrinkage cavity caused by solidification contraction was not observed in the casting because of the expansion pressure due to graphite precipitation and the application of rigid pep-set mold. The degree of external depression or primary shrinkage cavity was reduced with lowered pouring temperature. The effect of inoculation was diminished because of the high carbon equivalent of GC 150 gray cast iron.

• 국제학술발표논문집
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• The 3th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.794-799
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• 2009

The temperature control of in-place concrete is the most important factor for an early age of curing concrete. Heat stress of mass concrete caused by the heat of hydration can induce the crack of concrete, and a frost damage from cold weather casting concrete results defect on compressive strength and degradation of durability. Therefore, success and failure of concrete work is dependant on the measurement and control of concrete temperature. In addition, the compressive strength assessment of in-place concrete obtained from the maturity calculated from the history of temperature make a reduction of construction cycle time, possible. For that purpose, wireless temperature measuring system was developed to control temperature and assess strength of concrete. And, it was possible to monitor the temperature of concrete over 1km apart from site office and to take a proper measure; mesh-type network was developed for wireless sensor. Furthermore, curing control system that contains the program capable to calculate the maturity of concrete from the history of temperature and to assess the compressive strength of concrete was established. In this study, organization and practical method of developed curing control system are presented; base on in-place application case.

• 정보처리학회논문지A
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• 제15A권3호
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• pp.141-149
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• 2008

본 연구에서는 설계모델과 주물 응고의 유한차분법 기반 해석결과를 결합하여 가시화하는 새로운 방법을 제안하고 VR 디스플레이를 도입하여 입체 가시화함으로써 보다 효과적인 분석작업 환경을 제공한다. 먼저 기존 해석 소프트웨어를 사용하여 얻어진 응고해석 결과를 사각형 메쉬모델로 복원하여 복원모델의 모든 정점의 색이 해당 위치의 온도수치를 표현하도록 한다. 다음으로 설계모델의 모든 정점에 대해 가장 가까운 복원모델의 정점을 탐색함으로써 두 모델을 대응하고 대응점의 색을 설계모델 정점에 지정한다. 이때 설계 모델은 최소의 정점으로 모델의 형상이 이루어져 있어 정점의 분포가 복원모델에 비해 균일하지 않으므로 특정 임계값을 설정하여 삼각형 변의 길이가 이보다 큰 경우 정점을 추가함으로써 형태를 유지하는 메쉬 분할을 수행한다. 구현된 시스템은 설계모델 상에서 응고해석 데이터를 가시화함으로써 사용자가 분석객체 세부영역의 정확한 기하정보를 파악할 수 있으며 VR 디스플레이를 통해 실감나는 작업환경을 제공함으로써 보다 빠르고 효과적으로 문제발생여부를 판단할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권5호
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• pp.337-343
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• 2017

각종 기공과 같은 결함을 허용하는 다이캐스팅 부품의 강도를 현장 수준에서 평가할 수 있는 이론적 방법을 제안한다. 결함을 갖는 부재의 탄성시험을 통해 강성도를 구하고 이를 결함이 없는 이론적 강성도와 비교함으로써 등가 기공률을 산출한다. 등가 기공률 식은 Eshelby의 함유이론으로부터 유도하였다. 산출된 등가 기공률은 Mori-Tanaka 법을 이용하여 기공결함을 포함하는 재료의 응력-변형률 선도를 그리기 위하여 사용된다. 본 연구에서는 Hollomon 변형경화 모델을 사용하였다. 이 응력-변형률 선도를 이용하면 균일분포의 기공결함을 갖는 다이캐스팅 부재의 강도를 평가할 수 있게 된다. 등가 기공률을 고려한 하나의 이론해로서 직사각형 단면의 다이캐스팅 보에 대한 삼점 굽힘의 탄소성 강도를 소성힌지의 방법으로 유도하였다.