• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.4398-4404
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• 2015

스테인리스 강판은 동적기계구조물을 제작하기 위한 구조용 재료로 널리 사용된다. 또한 이들을 일체화 시키는 방법으로 가스용접을 많이 사용하게 되는데 가스용접에는 다양한 종류에 의해 구조물을 일체화 시킨다. 따라서 부재와 부재를 연결하는 용접부에 대한 응력분포 및 피로강도평가는 구조물의 건전성 및 수명을 연구하는데 매우 중요한 요소가 된다. 그래서 본 연구에서는 피로시험에 의해서 얻어지는 ${\Delta}P-N_f$ 관계를 유한요소해석법에 의해서 최대주응력으로 ${\Delta}{\sigma}-N_f$ 관계로 나타내어 피로설계기준을 정하였고, 이 결과를 이용해서 확률론적 통계해석기법을 적용해서 가속식을 추정하여 임의의 목표수명을 예측할 수 있는 신뢰성설계기술기법을 제시하고자 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.193-201
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• 2021

용접은 선박 및 해양플랜트의 생산 및 건조에 있어 매우 높은 비중을 차지하는 작업이다. 용접부의 품질 검증을 위해 비파괴 검사를 수행하는데, 우리나라에서는 주로 방사선투과검사(RT)를 활용한다. 현재 대부분의 조선소에서는 용접부의 촬영을 통해 얻어진 필름을 인화하여 검사에 활용하는 아날로그 형태를 채택하고 있다. 이에 방사선 촬영에서부터 합부 판정까지 소요시간이 길고 복잡하며, 관련 분야의 자격을 보유한 검사자에 의해 수작업으로 진행되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 이러한 문제를 개선하기 위해 조선소에서 발생하고 있는 RT 필름을 고해상도로 스캔하여 디지털화한 후, 관리 서버에 축적하고, 인공지능 기술을 적용하여 용접 결함을 판독하기 위한 플랫폼에 관한 내용을 다룬다. 이를 위한 일련의 요소인 아날로그 RT 필름 스캔장비, 용접 검사 정보 통합 관리 플랫폼, 결함 판독 알고리즘, 시각화 소프트웨어 등을 설계 및 개발하고, 개발한 각 요소를 상호 연계하여 테스트 및 검증하는 과정에 관하여 기술한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권5호통권72호
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• pp.661-669
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• 2004

철골구조에 있어서 기둥 이음부의 설계는 단순히 적당한 틈에 용접이나 볼트에 의한 이음으로 해석 및 설계가 이루어지고 있는 것이 보편적인 현실이다. 이때 이음부에서 메탈터치에 의하여 상부의 응력을 하부로 전달하는 정도를 규정하는 기준은 각 나라마다 다르다. 미국은 설계자의 판단에 따라 모두 전달 가능하다는 규정아래 설계가 이루어지고 있으며, 우리나라와 일본의 경우는 25%까지 전달 가능하다는 규준에 의해 설계가 이루어지고 있어 그 차이가 너무 크다. 따라서 본 연구에서는 메탈터치에 의한 이음의 응력체계를 규명하여 이음의 합리성을 증진시키고, 이음의 경제성 및 시공성을 위해 틈의 위치 및 이음방법을 매개변수로 하여 메탈터치 실험을 실시하여 미국 및 일본 규준과 비교하였다. 또한 메탈터치 이음부의 거동을 실험적인 방법과 해석적인 방법을 통하여 분석하여 메탈터치 이음부의 설계에 필요한 기초 자료를 제공하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1491-1497
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• 2011

용접 장치 설계 시 고려해야 할 중요한 요소 중의 하나는 용접 궤적과 토치의 간격 오차를 줄이는 것이다. 특히 원호와 직선이 결합된 용접 궤적의 경우는 변곡점에서 오차의 영향이 크게 작용한다. 본 연구의 대상은 선체 블록 내부 탱크와 탱크 사이의 유체(물, 기름 등) 이동을 방지하기 위하여 설치되는 커버플레이트(Cover Plate) 용접으로서, 커버플레이트 원호용접은 위보기, 수직, 아래보기의 3 가지 자세를 동시에 포함한다. 본 연구는 작업 궤적의 각 구간 사이에서 발생하는 토치의 궤적 오차를 최소화할 수 있는 2 축 소형 용접 장치 개발에 관한 것으로서, 원호와 직선 부 사이의 변곡점에서 발생하는 토치 궤적 오차를 최소화하기 위한 구동 메커니즘 도출 과정에 대하여 기술하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.453-458
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• 2016

머신비전은 고속화된 자동화 생산 시스템의 품질 검사 방법으로 널리 활용되어 왔다. 본 연구에서는 멀티카메라를 사용하여 PC와 PLC 간 제어를 통해 용접부위의 치수를 실시간으로 측정하여 검사하는 머신비전 시스템을 개발하였다. 제안한 검사시스템은 맞대기 용접부위의 길이와 폭을 측정하여 용접부의 치수 균일성을 검사하도록 설계하였다. 광학계 및 물류는 병렬제어를 위해 PC와 PLC 간 TCP/IP 멀티쓰레딩 통신기법을 적용하였다. 금속재료의 반사 특성을 고려하여 용접비드의 형태나 용접시 발생하는 그을음에도 균일하게 검사부위의 영상획득이 가능한 동축조명계를 적용하였고, 검사 알고리즘은 OpenCV 라이브러리를 사용하여 용접치수검사에 맞게 개발하였다. 제작한 시스템을 실제 전자부품의 용접 자동화 라인에 설치하여 시스템의 작동오류 및 검사 성능을 검증한 결과, 요구되는 기능 및 검사 성능을 모두 성공적으로 수행하였다.

• 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.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권4호
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• pp.263-270
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• 2017

조선소에서 사용되는 대형 셧오프 밸브의 개폐를 위한 용기의 경우, 저압의 고정식 대형 공기탱크가 사용되고 있는데, 이는 먼 거리에 있는 밸브에 공압을 공급해야 할 경우, 추가 배관이 필요하며 수송도중 압력 강하가 발생하는 문제점이 있다. 이에 본 논문에서는 작업자들의 편의성을 증대시키고, 공기누설로 인한 폭발 방지를 위하여 고압의 휴대형 용접식 질소용기(11 kg, 10 L 및 50 bar)의 설계를 수행하였다. 구조적으로 취약한 용접부를 최소화하기 위하여 용기의 외형을 타원형으로 설계하였으며, 기준 무게 및 용적 충족과 사용압력에 대한 구조안전성을 확립하기 위하여 용기의 두께와 장단축 비를 설계하였다. 또한 용접 잔류응력 예측을 위해 APDL(ANSYS Parametric Design Language)을 이용하여 과도 열-구조 연성해석을 수행하였으며, 내압에 의한 구조안전 및 피로수명을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권12호
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• pp.1901-1907
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• 2010

굴삭기 유압실린더는 붐, 암, 버킷과 같은 작업장치를 작동시키는 핵심 부품이다. 일반적으로 유압실린더는 반복적인 고압으로 인해 좌굴이나 피로 파손과 같은 구조적 문제가 종종 발생한다. 따라서, 유압실린더의 내구설계 시 설계수명 동안의 피로, 항복, 좌굴 등에 대한 구조 안전도 평가가 반드시 이루어져야 한다. 내구설계는 기본설계와 상세설계 두 단계로 구성되는데, 기본설계 단계에서는 굴삭기의 작업능력, 작업속도, 작업영역 등을 고려하여 항복과 좌굴 안전도를 만족하도록 로드와 튜브의 주요 치수를 결정한다. 상세설계 단계에서는 로드 노치, 용접부, 튜브 끝단, 글랜드, 오리피스, 쿠션링 등의 상세치수를 주로 피로 안전도 측면에서 결정한다. 본 연구에서는 이러한 내구설계의 전반적인 절차와 각 설계 단계에서 내구설계 평가를 위한 해석기법에 대해 기술하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권2호
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• pp.145-152
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• 2009

국내 원전 가동중검사 기술은 대부분이 선진국에서 도입한 비파괴검사 장비를 진단현장에 적용하는 운영기술로 지금까지 선진 운영 기술의 습득에 중점을 두어, 검사 시스템 하드웨어 및 소프트웨어의 국내 제작 기술은 매우 미흡하였다. 때문에 국산 고유모델의 원전 가동중검사용 진단장치 개발의 필요성이 끊임없이 제기되었다. 본 연구에서는, 원전 배관 자동 초음파검사 시스템의 핵심 기술인 고성능 다채널 초음파 펄서/리시버와 A/D converter 보드, 디지털 제어보드를 개발하고 그 성능을 검증하였다. 검증 실험 결과는 개발된 시스템이 설계 목적에 부합하는 성능을 보이는 것으로 확인되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권1호
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• pp.54-61
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• 2001

웨이블릿 변환과 인공신경망을 이용하여 AE 신호를 분류하는 소프트웨어 패키지를 개발하였다. 웨이블릿 변환으로는 연속 웨이블릿 변환과 이산 웨이블릿 변환을 모두 고려하였으며, 인공신경망의 모델로는 오류 역전파 인공신경망을 사용하였다. 분류에 사용된 AE 신호는 용접부에 인공결함을 가진 시편의 3점 굽힘시험에서 발생한 신호이다. 개발된 소프트웨어 패키지를 이용하여 이 신호를 웨이블릿 변환시켜 생성된 시간-주파수 평면상에서 특징값을 추출하고 이를 인공신경망에 학습하여 인공신경망 분류기를 설계하고 검증하였다. 본 연구에서 개발된 소프트웨어 패키지를 이용한 AE 신호 분류법이 유용함을 보이고, 또한 연속 웨이블릿 변환과 이산 웨이블릿 변환에 의한 분류 결과를 비교하였다.