• 한국추진공학회지
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• 제23권2호
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• pp.111-117
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• 2019

본 논문은 경량 및 고효율 레큐퍼레이터를 구성하는 0.1 mm 이하의 두께를 지닌 전열판의 용접부에 대한 실험적 연구이다. 특히 해당 용접부에 대한 수명을 알아내기 위해 고온환경에서 피로특성을 실험을 통하여 알아내기로 하였다. 실험은 레큐퍼레이터의 소재로 주로 선정되는 두가지 재질에 대해 (STS347, AL20-25+nb) 실시하였으며, 시편은 실제 제작에 사용되는 방법과 ASTM에서 권고하는 규격을 준용하여 제작하였다. 그리고 상온과 고온에서 해당 시료의 기계적 특성을 평가하고자, 기계적 물성치를 시험하는 MTS-810 과 고온환경을 부여하기 위한 고온로를 이용하였다. 시험은 각 시편에 대해 상온 및 고온 환경에서 인장시험을 실시하였으며, 나타난 인장강도의 50%, 40%, 30%, 20% 그리고 10% 에 해당하는 하중을 응력비 0.1로 설정하여 피로시험을 시행하였다. 마지막으로 실험을 통해 나타난 피로수명 특성을 레큐퍼레이터의 운전조건에서 발생하는 하중에 따르는 응력과 비교하여 무인기 시스템이 요구하는 운전시간에 대비하여 해당 용접부들의 수명을 평가하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1367-1375
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• 2010

본 연구에서는 핫스템핑 소재로 사용되는 보론합금강판 22MnB5의 단일 겹치기 점용접에서 용접부의 강도 향상을 위한 최적화를 수행하였다. 최적화 과정은 다구찌 실험계획법에 의해 행해졌으며 공정변수는 전류, 가압력 및 통전시간으로 선정하였고, 잡음인자로서 핫스템핑 시 소재의 가열온도와 유지시간을 고려하였다. 가열조건에 따라 22MnB5 표면의 알루미늄 도금층과 모재 간의 확산반응에 의해 화합물층 두께에 산포가 발생하였으며 이러한 산포는 너겟의 형성에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 한편 용접부의 인장전단강도를 목적함수로 하였을 때, 이러한 가열조건에 강건한 최적의 용접 조건은 전류 8kA, 가압력 4kN, 통전시간 18cycle로 선정되었다. 최적 조건의 검증 결과 용접부의 인장전단강도 는 32kN으로서 요구되는 규격인 23kN보다 크게 증가되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.773-781
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• 2008

건축물이 초고층화, 장스팬화가 되어갈수록 고강도, 신뢰성이 우수한 강재의 사용요구가 증대되고 있다. 그러나 강재가 고강도화가 되어갈수록 일반강재와는 다른 기계적 특성을 갖게 된다. 본 연구에서는 600MPa급 고강도 강재에 대한 건축구조용 강재로서의 적합성, 용접성 및 기계적 특성을 파악하기 위하여 소재특성 및 용접부 특성을 평가하였다. 화학시험결과, 대상강재는 낮은 탄소당량(${\mathcal{Ceq}}$) 및 용접갈라짐 감수성 조(${\mathcal{Pcm}}$)성을 가진 것으로 나타났으며, 인장시험결과로부터 모든 시험체의 항복강도는 설계기준강도를 만족하는 것과 인장강도가 600MPa이상인 것을 확인하였다. 충격시험결과, 모든 시험체는 KS 규격 값인 47J이상을 나타내었다. 또한 용접부 최고경도시험에서도 상온과 예열시의 경화정도가 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 그러나 용착금속 경우 강재의 성능에 미치지 못하여 고성능 고강도 강재용 용착금속의 개발 및 용접조건을 세밀히 파악할 필요가 있는 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.521-526
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• 2017

본 연구는 7075 알루미늄 합금의 용가재에 따른 GTA용접공정의 기계적 특성을 평가 하기위해 인장시험, 미세경도 시험과 같은 실험을 실시하였다. 방사선비파괴 시험 결과 KS D 0242규격의 1급의 기준에 만족하였으며 용가재에 따른 용접의 결함증가 등의 문제점은 없는 것으로 판단된다. 인장시험 결과 Al 7075를 용가재로 사용하였을 때에만 용접부에서 파단이 일어났으며 Al 7075, ER 4043의 용가재에 따른 인장강도는 각각 240MPa, 253MPa로 나타나며 항복강도는 각각 132MPa, 120MPa로 나타났으며 연신율은 각각 6.6%, 13%로 나타났다. 미세경도시험 결과 Al 7075를 용가재로 사용했을 때 용착금속부는 경화되어 Hv132로 나타났으며 ER 4043을 사용한 시편의 용착금속부의 경도는 각각 약 24% 감소하여 나타났다. Al 7075의 용접의 경우 같은 합금 조성의 용가재를 사용하여 용접 하면 용착금속부가 경화하여 용착금속부에서 파괴가 일어날 수 있으므로 같은 합금의 조성의 용가재를 사용하지 않는 것이 바람직하다. 위와 같은 실험을 통하여 7075 알루미늄합금의 용접시 같은 합금 조성의 용가재인 Al 7075를 사용하는 것 보다는 Al-Si계인 ER 4043을 용가재를 사용하는 것이 바람직하다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권3호
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• pp.141-149
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• 2020

한국산업표준(KS)은 발포 플라스틱 제품에 대하여 소형화염에 의한 수평 연소성의 측정 방법 및 시험절차를 규정(KS M ISO 9772:2018)하고 측정 결과에 대한 압출법 단열판(이하 XPS)의 자기소화성과 관련한 성능 및 기준을 KS 규격(KS M 3808:2020)에서 규정하고 있다. KS 규격에 적합함을 인증 받은 제품은 연소성(이하 '자기소화성')을 가지고 있어야 함에도 공사현장에서 용접불티 등에 의해 착화 및 확산되어 대량의 인명과 재산 피해가 발생하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 KS 인증을 받고 시중에 판매 중인 5개사의 XPS 단열재를 구입하여 공사현장에서 발생되는 용접불티에 의한 착화 및 확산 여부를 실험하였다. 실험결과, 5개사의 제품 중 3개사는 성능의 차이는 있으나 자기소화성이 있는 것으로 확인되었으나, 2개사는 쉽게 착화 및 확산되어 자기소화성이 있다고 보기 어려웠다. 동종의 제품에 대하여 KS 규정에 따른 실험결과, 용접불티에 의해 착화되었던 제품 2종을 포함한 총 3종의 제품이 KS M 3808에서 규정한 자기소화성이 없는 것으로 확인되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.121-127
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• 2018

액체침투탐상법(PT)을 이용한 직경 1 m, 길이 6 m의 초장대형 파이프내면 육성용접부의 표면결함 진단시스템을 개발하였다. 우선 CATIA를 사용하여 주요 유닛 및 PT machine 전체를 3D 모델링하였으며, 이를 구조강도 및 변형 해석에 사용하였고 또한 각 유닛의 동작 간섭현상을 체크하여 2차원 제작도면 생성으로 제작에도 사용하였다. ANSYS를 사용하여 구조강도 해석 및 변형 해석한 결과, 최대 등가응력은 44.901 MPa 발생하였고, 이는 PT machine의 재질인 SS400의 항복인장강도 200 MPa 보다 작으므로 안전하다고 판단되며, 또한 최대 변형은 0.15 mm 발생하였고, 이는 하중이 제거되면 원래대로 돌아간다고 판단된다. 개발된 장비의 성능을 검증하기 위하여 공작물의 최대이동속도 7.2 m/min., 최대회전속도 9 rpm, 반복위치정밀도 1.2 mm, 검사속도 $1.65m^2/min$. 등을 확인하였으며, 이 모든 검사 항목은 개발 목표치를 만족하였다. ASME SEC. V&VIII의 방법에 따라 육성용접층의 균열, 기공, 인더컷 등의 표면결함 유무를 확인하기 위하여 개발한 PT 자동검사시스템을 사용하여 PT검사를 실시한 결과, 표면층의 결함은 관찰되지 않았다. 부가적으로 육성용접부를 평가하기 위하여 ASTM G48-11의 방법으로 Ferric Chloride pitting test에 따라 육성용접층의 부식시험을 실시한 결과 weight loss는 $0.3g/m^2$으로 만족하였으며, 또한 ASTM A751-14의 방법에 따라 육성용접층의 화학성분을 분석 결과 모든 성분이 규격을 만족하였다.

• 농업생명과학연구
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• 제45권2호
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• pp.125-133
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• 2011

본 연구의 대상은 1-2W 기본형 온실의 기둥을 절단하여 동일한 규격의 파이프로 용접하여 온실의 측고를 높인 온실이다. 이와 같이 개조형 온실에 풍하중이나 적설하중이 작용할 경우, 어떠한 형태로든 용접부위에는 구조적으로 불안전 할 것으로 판단된다. 이를 검토학기 위하여 4단계에 걸쳐 용접된 기둥에 대한 굽힘 강도를 측정하여 용접하지 않은 원상태의 파이프와 비교 검토한 결과는 다음과 같다. 온실구조용 강관에 대한 용접결합부의 굽힘 시험의 경우, 하중재하 방법에 관계없이 양단 지점부위와 하중 재하부위가 하중을 견디지 못하고 함몰되는 현상을 보임으로서 합리적인 결과를 도출할 수가 없었다. 따라서 지점 및 하중 재하부위에 내부 파이프 (봉강)을 삽입함으로서 부분적인 문제점을 보완할 수 있었지만, 보다 합리적인 굽힘 시험 방법이 고안되어야 할 것으로 판단되었다. 용접결합부의 강도는 원형상태에 비해 별 차이를 보이지 않았고, 시료의 제작 조건에 따라 경미한 차이를 보였으나, 용접 과정에서 부실의 정도가 결정적인 강도 손실을 유발할 수 있음이 예상되었다. 용접결합과정의 문제점이나 접합 작업 후, 기둥 부재의 기울어짐 등에 대한 문제점이 없다는 전제 하에 용접한 파이프의 강도는 일반적으로 원형상태의 강도에 비해 약 84-90% 정도로 가정함이 합리적일 것으로 판단되었다. 그리고 접합부의 녹발생이나 기타 용접결합에 따른 중장기적 강도 저하 등을 고려할 때, 부득이한 경우가 아니라면 현재 농가에서 시도되고 있는 온실의 주요 부재에 대한 구조변경 등은 구조안전성 측면에서 지극히 삼가 되어야 할 것으로 판단되었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.56.2-56.2
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• 2011

최근 철강, 알루미늄, 이종재료의 접합 등 용접이 어려운 부분에 구조용 접착제의 적용이 증가하고 있는 추세이다. 이를 위해 변성 에폭시레진을 활용한 고접합 강도, 고인성의 구조용 접착제가 연구되어 지고 있다. 피착제의 표면처리는 접합부의 접합강도를 향상시키는 방법으로 알려져 있으나 최근의 구조용 접착제는 표면 전처리 없이도 우수한 접착 특성을 보이는 것으로 기대되고 있다. 본 연구에서는 변성레진에 대해서 각종 표면처리가 접합부 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 피착제로는 자동차용 냉연강판인 SPRC440을 사용하였고, 전처리로는 무처리 상태, SiC연마지를 이용한 연마, 아르곤 및 산소가스를 이용한 마이크로웨이브 플라즈마 표면처리, 산세 등의 표면처리를 실시하였다. 에폭시 접착제는 변성 에폭시 레진과 경화제 및 촉매제를 이용하여 직접 포뮬레이션하였다. 단일 겹치기 전단강도 시험과 T-Peel 시험은 각각 ASTM D 1002 규격에 따라 준비하였으며 인장 시험 후 파면은 SEM으로 관찰하였다.

• 오토저널
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• 제18권5호
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• pp.24-37
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• 1996

자동차용 열연강판은 그 용도에 따라 매우 다양한 제품특성이 요구되고 있다. 즉 고강도 및 고강성, 우수한 피로특성, 용접성 및 내식성 등이 요구되고 있다. 이중에서도 고강도화는 향후 자동차의 경량화와 더불어 안전성을 동시에 확보하기 위해 매우 필요한 기술이다. 고강도화에 가장 많은 노력이 이루어졌던 wheel용 강재의 경우, 기존에는 60kg급 강재가 주종을 이루었으나, 일본등에서는 80kg급 강재의 시험생산 및 실차 test가 진행되는 등 소재공급사와 자동차제조사와의 공동노력에 의해 많은 기술개발이 이루어져 왔다. 더우기 96년 6월 일본철강연맹 규격에는 자동차용 열간압연 강판으로 80kg급 강재가 등록이 됨으로서 향후 고강도강의 소요가 크게 증가될 전망이다. 또한 근래 상용화가 활발하게 진행되고 있는 열연 TRIP강의 경우 기존의 개념을 넘어서는 고강도 및 고연성, 우수한 가공선과 더불어 우수한 피로특성을 보이고 있어 향후 동 소재의 사용확대가 크게 기대되고 있다. 그러나 이러한 좋은 철강소재의 개발과 이의 적용은 강재제조기술과 더불어 이의 적정 가공기술 그리고 독자적인 설계기술등이 연계되어야만 비로소 이루어질 수 있다. 이를 위해 소재공급사와 자동차제조사간에 지속적인 기술개발을 위한 공동노력이 이루어져야 되리라 생각된다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.2230-2235
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• 2008

As a consequence of the standardization process developing in Europe, on April 2005 the new European standard EN 13749 was issued by the European standardization body CEN. The norm EN 13749 standardizes and develops the requirements already present in UIC leaflets for test verifications and define all technical requirements for the acceptance process in order to achieve a complete satisfactory design of the bogie. The aim of the norm is to define the complete design process of new railway bogies. It includes design procedures, assessment methods, verification and manufacturing quality requirements. In this study, fatigue analysis of the bogie frame is investigated comparing different approaches between conventional methodology and simulation results based on the VPD(Virtual Product Development).