• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.939-941
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• 2019

단조는 강괴를 고온으로 가열하고 원하는 형상으로 만드는 공정이다. 가열로에 강괴를 장입하여 가열하고, 고온의 강괴에 프레스, 절단 공정을 적절히 반복하여 원하는 형상으로 만든다. 형상이 완성된 강괴의 경도 및 강도를 조절하기 위해 열처리 공정을 진행한다. 열처리로에 여러 개의 강괴를 장입하여 가열하기 때문에 에너지 비용이 많이 소모된다. 열처리 공정 비용은 열처리 공정의 종류와 장입되는 강괴들의 특성 및 수량 등에 따라서 결정된다. 열처리로에 장입할 강괴 조합을 최적화함으로써 비용을 최소화시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 비용 예측 모형을 이용하여 열처리로 작업 계획을 최적화하는 방안을 제안한다. 비용 예측 모형은 IoT 인프라를 기반으로 수집한 공정 데이터를 이용하여 학습한다. 다양한 열처리로 작업 계획은 학습한 모형 기반의 시뮬레이션을 통해 평가하여 유전 알고리즘을 기반으로 최적화한다. 최적의 열처리로 작업 계획을 수립함으로써 공정 비용을 최소화하고 에너지 효율을 극대화할 수 있다.

• 소성∙가공
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• 제1권2호
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• pp.32-39
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• 1992

대형 강괴의 자유단조 공정 중에서 코깅(cogging)작업은 강괴 단조의 초기에 단면을 줄이면서 길이 방향으로 늘리는 작업이다. 코깅 작업의 역활은 주조시 발생하는 강괴 내부의 기공을 압착시켜 제거하며 주조 조직을 파괴하여 물성치를 균질화하고 향상시키는 것이다. 그러나 대형강괴의 작업에는 제약조건이 많이 있고 작업공정에서 공정변수도 여러가지 이다. 따라서 본 논문에서는 변형해석과 온도해석을 할 수 있는 3차원 열-점소성 유한요소해석 프로그램을 개발하고, 코깅공정에서 다이의 형상과 다이폭, 다이 겹침과 엇갈리기, 강괴의 온도 구배, 압하 깊이와 패스 설계등의 여러 공정 변수의 영향을 해석하여, 단조 효과를 최대화하는 최적의 단조 공정을 예측하여 공정개선에 적용하는 것이 목적이다.

• 소성∙가공
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• 제1권2호
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• pp.20-31
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• 1992

대형 강괴의 업셋팅 공정은 주조 조직의 방향성을 없애고, 코깅작업의 효율을 향상시키기 위한 충분한 단조비를 확보하기 위하여 필요한 공정이다. 공정에 영향을 주는 인자로써 상부 금형의 형상을 변화시켜 가면서 해석을 수행하였다. 극단적인 긴 파이프성 기공의 변형거동과 중심부에서 높이에 따른 원형기공의 닫힘거동 및 압하율과 기공폐쇄 정도를 관찰하였다. 충분한 단조비를 얻고 기공의 닫힘 및 압착을 이루기 위한 적절한 압셋팅 다이의 선택 및 업셋팅 공정을 예측하여 공정개선에 기여하고자 한다.

• 한국주조공학회지
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• 제5권4호
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• pp.316-325
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• 1985

• 수산해양기술연구
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• 제17권2호
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• pp.85-91
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• 1981

평판 강괴를 연속적으로 주조할 경우에 초기주조 상태에서 Mold 내부의 Support bar 및 용강자중, 주조속도, 용강두께, 이를 지지하는 제어 Roller, 유압기구, 구동 Motor, 그리고 주조조직의 응고 등이 용강의 인발력을 유도하는 Pinch Roller와의 사이에서 동력학적 부평형을 일으켜 Slip 현상을 초래하므로 본 논문에서는 이상의 제요인들을 근거로 Slip 현상을 규명하는 식을 유도하고 강괴의 주조속도, 비중량, 두께의 변화에 대한 Slip Force 거동을 규명하였다. 그 결과 1. 본 논문의 해석식에 의하여 평판강괴 연속주조용 Pinch Roller의 적정압을 설계할 수 있다. 2. 비중량은 순수히 자중만 증가시키는 요인이며 Slip Force는 주조속도변화에 대해서 포물선적으로 증가한다. 3. 주조두께 및 비중량의 변화에 대한 Slip Force는 이에 비례하여 증가하나 특히 두께의 값이 소폭보다 대폭에서 그 변화 값이 크게 나타났다.

• 보존과학회지
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• 제34권5호
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• pp.433-442
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• 2018

본 연구에서는 전통 제철법을 이용해 사철강괴와 사철강괴에 현대강을 접합한 응용강괴 2개를 생산한 후 철제 칼 3자루를 제작하여 금속학적 특성을 비교하였다. 금속현미경과 SEM-EDS 분석결과, Fe-C 합금의 아공석강이었으며, 미세한 Ferrite와 Pearlite가 전체적으로 관찰되며, 칼날에 Martensite가 관찰되었다. 비커스 경도 분석 결과, 사철강 칼(K1)이 533.38 HV, 사철-니켈탄소강 칼(K3)은 514.8 HV, 사철-탄소강 칼(K2)가 477.02 HV로 측정되었다. 마모에 의한 질량감소율은 K1이 0.058%, K3는 0.060%, K2가 0.144%로 측정되었다. 시료의 표면무늬에 대한 EPMA 분석 결과, 표면무늬는 C의 함량의 차이 혹은 화학조성에 의해 무늬가 드러난다는 것을 확인하였다. 향후 칼날의 경도 값을 올려 내마모성을 증가시키기 위해서는 열처리 공정에 대한 추가적인 연구가 필요하며, 전통 제철법으로 제작한 강괴는 니켈 탄소강과 접합하여 사용한다면 우수한 품질의 철제품을 제작할 수 있을 것이다.

• 기계와재료
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• 제4권3호통권13호
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• pp.83-91
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• 1992

• 보존과학회지
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• 제35권6호
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• pp.631-640
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• 2019

본 연구는 전통제철법인 정련 및 단접을 적용한 사철강괴(SI)의 미세조직을 파괴분석법인 현미경분석과 비파괴분석법인 중성자 영상 분석을 통해 분석결과를 비교하였다. 시료는 전통제철법으로 생산한 사철강괴이며, 파괴분석용의 SI-A와 비파괴분석용의 9 ㎠의 SI-B를 제작하였다. 파괴분석으로 금속현미경과 주사전자현미경이 이용되었으며, 비파괴분석으로 일본 훗카이도 대학의 소형 중성자원 이용시설을 통한 중성자 영상 분석을 이용하였다. 파괴분석결과 미세한 ferrite 및 pearlite가, 시료의 가장자리에서 Widmanstätten ferrite와 조대한 ferrite가 관찰되었다. 또한 비파괴분석법인 중성자 영상 분석 결과 체심입방격자 구조의 grain size가 3 ㎛ 정도의 α-Fe인 ferrite와 층상의 pearlite가 관찰되었다. 이렇듯 중성자 영상 분석을 이용하면 비파괴로 연구대상의 재료과학적 특성을 확인할 수 있고 문화재에 적용 시 최적의 연구결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 보존과학회지
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• 제34권2호
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• pp.87-96
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• 2018

본 연구는 정련 단접 공정을 재현하고 그 과정에서 발생한 강괴 및 단조박편을 단접 횟수에 따라 분류하여 분석하였다. 강괴의 경우 단접 횟수가 증가함에 따라 불순물과 공극률이 26.09%에서 1.8%로 줄었다. 또한 경도는 평균 36.88HV 가량 높아졌다. 이는 금속 조직이 점차 치밀해지는 것을 관찰할 수 있었다. 단조박편의 경우 단접 횟수에 따라 전철량이 높아졌다. XRD 분석 결과 Quartz, Fayalite, $W{\ddot{u}stite$, Magnetite가 관찰되며 횟수가 증가함에 따라 Quartz의 양이 낮아졌다. 또한 단접 횟수가 늘어남에 따라 입상(粒狀)의 $W{\ddot{u}stite$들이 응집(凝集)하여 굵고 긴 백색의 띠 형태로 관찰되었다. 이상의 결과로 정련 단접 공정에서 발생한 강괴 및 단조박편의 횟수별 특징을 알 수 있었으며 향후 고대 제철공정 및 철기 제작기술 체계를 정립할 수 있는 기술 자료로 활용할 수 있을 것으로 본다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.746-749
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• 2019

자유 단조는 고온에 가열한 강괴에 높은 압력을 가하여 원하는 형상의 제품을 만드는 공정으로 에너지 소모가 매우 크다. 여러 개의 강괴를 가열로에 장입하여 고온에 가열한 후 소재를 하나씩 꺼내어 프레스 공정을 수행한다. 가열로에 함께 장입되는 소재들의 조합에 따라 가열 시 소요 시간 및 에너지 사용량이 달라진다. 소재 조합에 따른 가열 비용 예측을 통해 최적의 소재 조합을 결정하여 에너지 효율을 높일 수 있다. 비용 예측 모형을 학습하기 위해서는 가열 소요 시간 및 에너지 사용량 데이터가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 가열로의 온도 및 가스 사용량 데이터를 이용하여 가열로의 가동 상태 변경 지점을 감지하는 방안을 제안한다. 가열로의 온도 및 가스 사용량은 IoT 인프라를 기반으로 손 쉽게 획득할 수 있다. 가열로의 상태 별로 온도 및 가스 사용량에 나타나는 패턴을 이용하여 상태 변경 지점을 감지한다. 이를 통해 가열 공정 데이터를 획득할 수 있을 뿐만 아니라 가열로의 상태를 실시간에 모니터링이 가능함으로써 불필요하게 가열하는 것을 예방하여 에너지 효율을 높일 수 있다.