• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권3호통권46호
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• pp.269-279
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• 2000

차량하중의 증가 및 부식 등에 의해 손상된 강교량 구조물들은 보수 보강이 요구되어진다. 손상부채를 보수 보강하는 방법은 단면결손이 없다는 장점을 가진 용접에 의한 보수방법이 유리하다. 3차원 탄소성해석 결과를 토대로 공용중 보수용접에 의해 생기는 응력과 변형의 거동에 대해 연구하였다. 균열이 있는 부재에 하중만 작용할 경우 과도 응력의 크기는 보수용접균열길이 및 균열깊이가 큰 순으로 크다. $80MPa({\sigma}_y/3)$ 및 $140MPa({\sigma}_a)$의 응력 작용시 보수용접에 의해 발생되는 응력의 크기는 무응력 상태에서 보수용접시 발생되는 응력의 크기와 하중재하에 의해 생긴 응력의 크기의 합과 비슷하다. 응력 작용시 보수용접에 의해 발생되는 용접선방향 인장과도응력 성분은 부재폭에 대한 균열 길이비(1/b)가 커지면 커짐을 알 수 있다. 또한, 응력 작용시 보수용접에 의해 발생되는 용접선 직각방향의 면내수축변위의 크기는 보수용접길이가 긴순으로 크다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권5호
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• pp.649-655
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• 2013

이종금속용접부에 대한 실제 용접 공정 중 용접부에서 결함이 발견되면 이를 제거하고 보수용접이 수행된다. 일반적으로 보수용접을 수행하면 용접부에서 인장 잔류응력이 크게 증가될 수 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 Alloy 82/182를 사용하여 보수용접이 수행된 이종금속용접부의 일차수 응력부식 균열 현상을 평가하기 위해서는 보수용접에 의한 용접부의 응력 변화를 정확하게 평가해야 한다. 본 논문에서는 비선형 유한요소해석을 수행하여 보수용접에 의한 원자력 이종금속 맞대기 용접부의 응력 분포를 평가하였다. 특히 보수용접 공정 모사를 위한 여러 유한요소 해석방법이 이종금속용접부의 응력분포에 미치는 영향을 평가하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권2호
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• pp.177-184
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• 2014

본 논문에서는 보수용접부 폭 변화에 따른 이종금속 맞대기 용접부(Dissimilar metal butt weld) 용접잔류응력의 분포 및 동종금속용접/기계적 하중에 의한 재분배 거동을 평가하였다. 이를 위해 5가지 다른 보수용접부 폭을 고려한 상세 2차원 유한요소 열해석 및 응력해석을 수행하였다. 유한요소해석 결과를 바탕으로 보수용접에 의한 용접잔류응력 분포를 평가하였으며, 동종금속용접 및 기계적 하중에 의한 응력 재분배 특성을 평가하였다. 보수용접에 의해 배관 내면에서는 큰 인장 용접잔류응력이 축방향과 원주방향에 대해 발생하는 것으로 나타났으며 보수용접부 폭이 특정값 이상이 되면 용접잔류응력 분포가 변하는 것으로 나타났다. 그러나 동종금속용접과 기계적 하중을 고려하면 인장잔류응력값이 크게 감소하였으며 그 경향은 보수용접부 폭에 무관한 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.557-564
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• 2009

용접과정 중 발생되는 인장잔류응력은 원전 배관 이종용접부의 PWSCC가 발생되는 원인 중 하나라고 알려져 있다. 일반적으로 보수용접은 용접과정 중 흔히 일어나는 현상이다. 보수용접은 강한 인장잔류응력을 유도하기 때문에 이종용접부의 PWSCC를 유도하기 쉽다. 본 논문에서는 강한 인장잔류응력이 발생되는 보수용접부에 대해 보수용접 깊이에 따라 동종용접과 예방용접 overlay로 인하여 인장잔류응력의 크기가 변화하는 것을 정량적으로 확인하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제7권2호
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• pp.1-11
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• 1989

주철은 구조물 및 공업재료로써 오랫동안 사용되어 왔으나 이들 용접은 항상 어렵고 특별한 지 식과 기술을 계속 요구하고 있다. 최근 가격면에서 유리한 주철을 주강 및 단조품과 대체하여 사용이 증가하는 추세이다. 이는 주조공정의 고유한 유연성과 함께 합금설계, 주조기술 및 열처 리 분야에서 개선이 이루어지면서 가능해졌다. 이런 개발과 병행하여 주철을 용접할 필요성이 증가되었다. 옛날에는 용접의 어려움 때문에 주철용접은 제조중 생긴 주물결함 보수나 사용도중 생긴 균열에 대한 보수용접으로 국한되었다. 그러나 수년동안의 용접기술 개발과 금속학적인 영향에 대한 지식이 증대됨에 따라 주철끼리 또는 강과의 접합까지 용접의 범위가 넓어졌다. 본고에서는 주철용접을 이해하는데 필수적인 금속학적인 영향들에 대해 주철 종류별로 설명하고 이들을 용접하는데 있어 성공과 실패에 대한 이유등을 실례를 들어 기술하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권6호
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• pp.637-647
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• 2014

국내 가압경수로형 원자로의 압력용기 상부헤드에는 많은 제어봉구동장치(CRDM) 노즐이 분포한다. 이들 노즐은 억지끼워맞춤(Shrink fitting) 방식으로 결합되어 용접 처리 된다. 용접에 의해 발생되는 인장잔류응력은 일차수응력부식균열을 발생시키는 주요 요인이다. 이러한 이유로 최근 15 여 년 동안 관통노즐 용접부 부위에서 균열 발생 사례가 증가하고 있으며, 이를 극복하기 위해 다양한 방안이 모색되고 있다. 또한 용접과정에서 발생되는 불필요한 결함은 일차수응력부식균열(PWSCC)을 가속화 시키는 원인이 되기도 한다. 원자로 제작과정에서 용접에 의한 결함은 보수용접에 의해 즉시 수리가 이루어 진다. 기존의 연구에서는 정상적인 용접과정에서 발생되는 잔류응력을 예측하였으나, 본 연구에서는 용접과정에서 발생되는 결함을 보수하기 위해 실시되는 보수용접이 용접잔류응력에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국가스학회지
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• 제18권2호
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• pp.62-68
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• 2014

도시가스 배관의 현행 보수 방법으로는 육성 용접, 슬리브 용접과 같은 용접을 이용한 방법 이외에 탄소 섬유나 유리 섬유 복합 재료를 사용한 보수 방법이 해외에서 사용되고 있다. 우리 나라의 경우도 도시가스 배관 안전관리의 중요성이 대두되면서 자체보수규정을 마련할 필요성이 있다. 해외의 사례로서 이미 연구가 상당부분 이루어진 용접에 의한 보수 방법이 아닌 비교적 새로운 보수 방법인 복합재로 보수 방법에 대한 연구가 필요한 시점이다. 본 논문에서는 복합재료 보수배관의 안정성 평가의 기본 단계로서 탄소 섬유 복합재료를 사용하여 보수한 가스 배관의 유한 요소법을 이용한 구조 해석을 수행하였고 결과에 대해 고찰해 보았다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권1호
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• pp.21-30
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• 2017

현재 국내에서 공장 보수용접이 가장 많이 이루어지고 있는 선박 엔진 부품은 피스톤 크라운과 배기밸브이다. 또한 선박 엔진 밸브와 크랭크 축 등의 경우에는 신규 부품에서도 성능향상을 위해 표면개질방법으로 오버레이 용접이 시공되고 있다. 용착률을 높이는 고능률 오버레이 용접 공정으로 Hot Wire GTAW, Cold Tandem GMAW, Band Arc SAW, Tandem SAW법이 개발되어 있고, 용사방법으로 PTA공정이 현장에서 많이 시공되고 있다. 입열량 제어가 용이한 공정으로 GMAW-Pulse, CMT 용접공정이 있다. 엔진 배기밸브의 보수를 위한 오버레이공정에서 열영향부에 가까운 모재 내에 액화균열이 발생하는 경우가 있어 주의를 요한다. GMAW-Pulse 공정과 CMT공정에서는 입열량 제어가 용이하여 높은 용착속도를 유지하면서도 액화균열의 발생 없이 엔진 밸브의 보수 또는 표면 개질 목적으로 시공이 가능하다. 최근에 국내에서 고능률 용접 공정으로 선박엔진의 보수 또는 표면 개질 목적으로 사용 가능한 Super-TIG 용접공정이 개발되어 있다. 이 공정은 아크를 플라즈마 스트림이라고 보고 전류증가에 따라 커지는 아크압력을 막으면서도 용가재의 용융 효율이 극대화 되도록 폭이 큰 C형의 오목한 용가재를 발명하여 용착률을 획기적으로 향상시킨 용접공정이다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권5호통권72호
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• pp.555-564
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• 2004

강교량과 같은 구조물에 일반적으로 사용되는 강재는 부식에 약하며, 박판상 구조를 이룰 수 있다는 특징을 갖고 있다. 따라서, 이와 같은 강교량은 차량하중의 증가, 부식 등과 같은 외적요인에 의해 손상되어지기 쉬우며 그에 따른 보수 보강이 요구된다. 그리고, 강교량과 같은 강재 구조물의 보수 보강 방법들은 일반적으로 절단, 볼팅, 및 용접과정을 수반하게 된다. 그러나, 보수 보강 작업을 위해 행해지는 절단 및 용접에 의해 발생되는 응력 및 변형의 특징에 대해 아직 명확히 밝혀지고 있지 않다. 또한, 기존의 안전진단 방법으로는 용접에 의한 보수 보강 작업중 구조물의 안전을 평가하는 것은 문제가 있다. 따라서, 용접에 의한 보수 보강 작업에 따른 구조물의 안전에 대한 신뢰 및 기본적 자료를 확보하기 위해 절단 및 용접과 같은 입열에 의해 발생하는 응력을 일반화 하였다. 또한, 이와 같은 입열에 의해 발생하는 응력에 미치는 작용하중의 영향을 조사하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권11호
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• pp.1021-1033
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• 2017

본 연구에서는 매설가스배관의 강 슬리브 보수 용접부에 대한 피로수명에 미치는 보수 용접 공정 변수별 영향을 고찰하여 최적 공정을 수립하였다. 상용 유한요소 해석프로그램인 ABAQUS를 이용한 연계 연성 온도-응력 해석을 통해 강 슬리브 보수용접 시 보수용접부에 발생하는 용접 잔류응력을 도출하였다. 또한, 유한요소 선형탄성 응력해석을 통해 운전응력 변이도 도출하였다. 도출된 용접 잔류응력과 운전응력 변이를 입력값으로써 구조응력/파괴역학 접근법에 대입하여 강 슬리브 보수용접부의 피로수명을 평가하였다. 다양한 보수용접 공정 변수에 대한 유한요소해석과 피로평가를 수행하여 공정변수별 피로수명에 미치는 영향을 고찰하였다. 최종적으로는 고찰한 피로수명에 미치는 공정변수별 영항 결과를 토대로 공정 및 경제적 비용을 최소화하고 피로수명을 적절히 향상시킬 수 있는 최적 방안을 도출하였다.