• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.14-22
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• 2016

신관은 다양한 부품과 복잡성으로 인해 육안 검사 시 휴먼에러가 발생할 수 있으며 부품 누락, 장전된 신관 등이 제품에 혼입될 경우 탄약이 폭발할 가능성을 내재하고 있다. 본 논문에서는 신관 검사 시 휴먼에러를 방지하기 위한 탄약 자동화검사 알고리즘을 제안한다. 탄약 자동화검사 알고리즘은 다음과 같은 세 단계로 구성된다. 첫 번째로 검사 이미지 입력 및 전처리 단계로써 검사 대상 이미지를 입력하고, 이미지 회전 알고리즘을 적용하여 이미지를 회전한 후 이진화 알고리즘을 사용하여 이미지를 컴퓨터 계산에 적합하도록 이진화한다. 두 번째로 장전 및 비장전 여부를 검사하는 단계로써 Masked Template Matching 알고리즘 등을 활용하여 탄약의 장전여부를 판단한다. 세 번째로 부품검사 단계로써 이미지 탐색 알고리즘 등을 활용하여 부품 위치나 부품 누락 여부에 대해서 판단한다. 본 탄약 자동화검사 알고리즘을 신관 검사에 적용한 결과 부품 누락, 장전 여부 등을 오류 없이 효율적으로 검출함으로써 40mm 고속유탄 신관의 신뢰성 및 안전성 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제15권3호
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• pp.231-240
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• 2012

During the past two decades, Metal Injection Molding(MIM) has become a very competitive technology to fabricate small, precise and complex-shaped parts in large quantities. In this research, the applicability of MIM technology in the mass-production of the high precision fuze parts to save manufacturing cost was investigated. The water-atomized 17-4PH stainless steel powder, one of the best corrosion-resistant high strength materials, was injection-molded into real-shape fuze part and flat tensile specimens. The injection-molded parts were thermally debound in hydrogen gas flow without solvent extraction. Sintering of the debound parts was carried out in vacuum at temperatures ranging from $1150^{\circ}C$ to $1370^{\circ}C$. The sintering behavior, mechanical properties, dimensional precision, corrosion resistance of the MIMed 17-4PH stainless parts were investigated. It was found that almost all the properties of the MIMed parts were comparable to those of the mechanically machined parts. Also, actual military field tests using both MIMed and mechanically machined fuze parts were performed as well and were found to be very successful.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.1-9
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• 2020

국내 유도무기 분야의 비약적 발전에도 불구하고, 유도무기 내 정밀 기계 부품의 제조 방식은 80년대의 기계 절삭가공 및 정밀주조 방식에서 눈에 띄는 발전이 없는 상황이다. 생산 수량이 많지 않고 높은 신뢰도를 요구하는 만큼 기계 절삭가공이나 정밀주조 방식이 유리한 측면이 있는 것은 분명하다. 하지만 광범위 지역 제압용 유도무기(천무, 해룡 등)의 경우 유도탄 1기당 수백 개 이상의 자탄이 소요되어 대량 생산성을 요구하고 있으며, 각각의 부품 중 가공 난이도가 높은 경우는 기존의 기계 절삭가공 및 정밀주조 방식으로는 생산성과 품질을 동시에 충족시키기 어려운 실정이다. 특히 최근에 대두되고 있는 국내 방산제품들의 해외 시장 수출 경쟁력 강화를 위해서는, 생산성의 개선을 통한 원가 절감이 필수적이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 상기에 언급된 문제의 해결을 위해 유도무기 소형 정밀부품의 MIM(Metal Injection Moulding) 공법 적용 가능성에 대해 연구한다. MIM 공법의 기초연구를 수행하여 공정 설계 간 최적의 공정 조건을 도출하였으며, 이를 적용하여 제작된 자탄신관 소형 정밀부품과 기존 방식으로 제작된 제품의 품질 검사 결과 비교 및 해당 부품이 적용되어 제작된 신관의 기능시험 수행 결과를 통해 MIM 공법의 적용 가능성을 소개한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.700-707
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• 2016

최근 군에서 사격 훈련 중 1990년에 제조된 40mm 저속유탄(K200)은 탄착불발에 의한 탄약 악작용이 발생하였다. 악작용 내용은 총 72발의 사격 중 11발의 불발탄이 발생되어 불발율은 15% 정도였다. 탄약은 장기 저장 후 사용하는 품질특성을 가지고 있으므로 장기 저장시에도 성능 및 안전성 등의 확보가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 40mm 저속유탄용 신관의 품질개선을 통해 불발율을 최소화하고자 하였다. 첫 번째로 기폭관 성능시험, 발사시험 등을 수행한 결과 불발의 원인을 신관 화공품인 기폭관의 경시변화에 의한 성능저하로 판단하였다. 두 번째로 불발율을 최소화하기 위해 기폭관의 화약량을 증가시키고 화약량 증가에 따른 부품의 치수를 변경하는 등 40mm 저속유탄 신관의 품질개선을 추진하였다. 마지막으로 품질 개선 전 후 기존품과 개선품의 가속노화시험을 통해 저장수명을 예측해 본 결과 기존품은 6.5년, 개선품은 45.5년으로 개선되어 신관의 수명이 약 7배 향상된 결과를 도출하였다. 이에 품질 개선된 40mm 저속유탄 신관은 장기 저장시 불발율이 감소되어 40mm 저속유탄의 안전성, 신뢰성, 성능 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국자기학회지
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• 제25권3호
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• pp.83-86
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• 2015

무기체계가 첨단, 고도화되면서 탄약을 정밀 제어하여 목표를 타격하기 위하여 공중폭발탄(ABM)이 개발되어 전장에서 운용되고 있다. 이러한 공중폭발탄의 시한정밀도를 향상시키기 위하여 총구를 이탈하는 탄의 속도를 측정하여 표적까지의 정확한 비행시간을 계산한 후 탄에 입력하여야 한다. 본 연구에서는 K4 기관총의 소염기 부분에 탄을 감지할 수 있는 장치를 도입하였다. 탄약의 주요 금속 부품은 신관 부분의 알루미늄과 파편 효과를 발휘하는 탄체의 철 부분, 총열의 강선부를 통과할 때 직진운동을 회전운동으로 전환시키는 회전탄대의 구리로 구성되어 있는데 알루미늄 부분을 탐지하기 위하여 와전류 탐촉자의 원리를 도입하였다. 탄이 총구를 벗어나는 수십 us 동안 탄속을 측정하기 위하여 U 자형의 MnZn Ferrite 코어에 코일을 권선하여 200 kHz의 교류 전류를 인가하여 탄의 총구 이탈 속도를 측정하였으며, 도플러 레이더와 병행 계측한 결과 ${\pm}1%$ 이내에서 잘 일치하였다.