• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.109-109
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• 2009

최근 유럽의 완성차 업체에서 조립라인에 적용을 시작하고 있는 레이저 원격 용접기술은 저항 점용접에서의 문제점들을 동시에 해결하고 작업 시간을 획기적으로 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 용접공정으로 떠오르고 있다. 레이저 원격 용접기술은 레이저 빔을 용접부의 원거리에서 조사하여 용접하는 기술로서 레이저의 초점거리와 갈바노미터의 고속 이송를 이용한 최첨단 용접공정이다. 높은 생산성을 유지 하기 위하여 정확한 용접 컨트롤이 필요하지만, 레이저 용접의 경우 용접시 안전 문제로 육안으로 관찰하기가 힘들다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 모니터링이 필수적이다. 기존의 레이저 모니터링으로는 음향 센서를 이용하여 음향을 측정하는 방법이나 UV 센서, IR 센서 등의 빛을 이용한 방법이 많이 사용되어왔다. 하지만 이 방법들은 간접적인 방법들로 노이즈에 민감하고 또 설치가 까다로운 단점이 있었다. 본 연구에서는 CCD 카메라를 이용하여 시스템의 복잡함을 줄이고 더 정확하고 빠르게 용접 현상을 관찰하기 위하여 동축 모니터링 시스템을 이용하였으며, 이를 통해 Keyhole을 관찰하고 센서를 이용한 용접 변수(레이저 출력, 용접 속도 등)의 변화에 따른 용접 현상을 규명하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.13-17
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• 2010

용접입열 (heat input)은 용접시에 외부로부터 가해지는 열량으로 정의되기 때문에, 대입열용접은 용접입열량이 높은 용접이라고 정의할 수 있다. 통상적으로는 기존에 사용하던 용접기법보다 입열량이 높은 경우에 이를 대입열 용접기법이라고 부르게 되는데, 최근에는 편면 SAW 및 EGW기법 등이 대입열 용접기법으로 통칭되고 있다. 이들 기법의 공통된 특징은 one-pass 용접이라는 것과 용접열영향부에서의 열전달이 2차원적이라는 것이다. 본 연구에서는 Rosenthal의 해석식을 이용하여 이들 두 기법의 열전달 특성을 fusion line 위치에서 분석하여 보았는데, 두께에 따른 열전달 특성에 있어서 커다란 차이를 보여 주게 됨을 확인하였다. 편면 SAW에서는 열이력이 두께의 영향을 받아 두께(입열)가 증가함에 따라 고온에서의 유지시간은 증가하고 냉각속도는 느려지게 된다. 그러나 EGW에서는 입열과 두께가 일차함수적인 관계를 가지고 있기 때문에 열이력에 미치는 두께(입열)의 영향이 없다는 결과가 도출되었다. 이러한 차이로 인하여 편면 SAW에서는 강판 두께가 증가함에 따라 fusion line에서의 충격인성은 저하할 것으로 예상되는 반면에 EGW에서는 두께의 영향을 받지 않을 것으로 예상되었다. 그럼으로 EGW용 대입열용접용 강재의 '대입열 용접성'을 정량적으로 평가할 목적으로 '적용 가능한 최대입열 수준' 또는 '적용 가능한 최대 강판두께' 등으로 평가하는 것은 의미가 없는 것이다. 단지 강판의 두께에 따라 강재의 화학조성이나 제조공정에 있어 차이가 있다면, 이로 인한 'EGW 용접성'의 차이는 있을 수 있다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.628-631
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• 2010

환경문제에 대한 관심으로 자동차에 대한 경량화가 요구되는 동시에 안전규제가 강화 되고 있어, 높은 인장강도를 가지는 고강도 강의 차체 적용 비율이 점차 증가하고 있다. 또한, 자동차 1대를 조립하기 위한 저항 점용접 횟수를 줄이고, 용접부에 충격안정성을 확보하기 위한 관심이 고조되고 있다. 따라서, 국내 자동차 산업에서 용접부의 신뢰성을 보장하기 다양한 비파괴 검사를 적용하고 있으며, 생산 공정에 적용하고 있다. 그중에서 용접 전극 사이에서 동저항(Dynamic resistance, 용접 공정중모재의 저항값의 변화)을 계측하여 용접성을 평가하는 방법이 제시되고, 차체 조립공정 중에 적용하려는 시도가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 자동차 차체용 냉간 압연강판(590MPa dual-phase steel)을 인버터 DC 저항 점 용접하여, 용접전극 사이에서 동저항을 측정 하였다. 용접성은 인장전단 강도로 평가하였고, 용접 공정 변수는 용접 전류, 용접 시간, 가압력을 선정하였다. 동저항 그래프의 ${\alpha}$-peak와 ${\beta}$-peak값을 인장전단 강도에 따라 회귀 분석하여, 동저항에 따른 인장전단 강도를 예측하였다. 추가적으로, 용접부의 외관 형상 중에 압흔 깊이와 압흔자국 지름에 대한 회귀분석을 실시하였으며, 용접부 형상에 대한 신뢰성을 부여하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.1071-1078
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• 2014

최근 빅데이터(Big Data)를 이용한 정보 제공 서비스가 확대되고 빅데이터 처리 기술 역시 IT 업체의 중요한 이슈로 학문적인 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다. 이에 본 논문에서는 R 프로그래밍을 기반으로 용접의 빅데이터 분석 및 추출을 통하여 용접사의 숙련된 패턴을 분석하고 분석된 결과를 비 숙련공에게 제공함으로써 용접 품질 및 용접 시간 단축 등의 용접 작업에 적용되는 비용을 절감하고자 한다. 용접은 숙련공이 되기 위하여 오랜 시간을 투자해야 하는 문제점이 있다. 이러한 단점을 해결하고자 숙련공들의 용접 패턴 분석을 위하여 다량의 패턴 변수에 R의 연관 규칙 알고리즘과 회귀분석 방식을 적용한다. 상위 N개의 규칙을 분석한 후 분석된 규칙의 변수에 따른 숙련자의 패턴을 분석한다. 본 논문에서는 분석된 용접 패턴 분석을 통해 실험 결과를 분석하여 전력소비량과 와이어 소모 길이에 대한 패턴 구조를 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권5호
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• pp.436-442
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• 2013

마찰용접은 축 대칭 단면금속을 용접하는 매우 유용한 결합 과정이다. 본 논문에서는 굴삭기용 호스 니플의 관대관 마찰용접을 시행하여 수송산업 등에 적용 가능성을 제안하고 마찰용접 변수의 기계적 특성을 분석하여 최적화 조건을 결정하고자 하였다. 회전속도, 마찰가열압력 및 가열시간 등 주요 변수를 선정하고 각 매개변수의 세 가지 수준에서 실험을 수행하였다. 한편, 최적의 마찰용접조건을 비파괴적으로 도출하기 위하여 음향방출기법이 적용되었으며 카운터, 이벤트 및 파형과 주파수 스팩트럼 등의 AE 파라미터들을 이용하여 마찰용접시 발생하는 신호를 분석하고자 하였다. 인장시험 결과 최적의 용접 변수는 회전속도 1300 rpm, 마찰가열압력 15 MPa, 마찰가열시간 10초로 나타났으며, 이벤트는 마찰용접된 시험편의 인장강도를 추정하는데 유용한 파라미터가 되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.314-318
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• 2006

본 연구에서는 점 용접된 박판이 파괴되어 가는 동적 과정을 시뮬레이션 함으로서 그 점용접부의 강도를 해석하는데 있다. 위판이 아래의 판에 대하여 늘어난 후 0.64 ms가 경과된 시점에서 서로 점 용접된 위판 및 아래 판이 떨어져 나감을 알 수 있다. 비교적 위판 및 아래 판 가운데의 용접 부위에서 최대의 von Mises 응력을 나타내고 있다. 용접이 깨어지는 시점인 0.64 ms 부근에서는 그 내부에너지가 상당히 감소되고 운동에너지는 급격히 증가됨을 알 수 있다. 미끄럼 에너지는 시간이 경과됨에 따라 계단형으로 감소되어 경과 시간이 0.2 ms 부근에서 0이 되다가 그 후로는 미끄럼 에너지가 음수의 값이 되어 두 판들은 오히려 고착이 되는 것을 알 수 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권3호
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• pp.212-219
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• 2003

본 연구의 목적은 음향방출법을 이용하여 고 장력강 용접부의 응력부식균열특성을 평가하는데 있다. 이를 위해 용접재와 후열처리재를 대상으로 인공해수에서 저 변형률로 하중을 가하면서 응력부식균열을 일으키고, 동시에 음향방출법에 의해 손상과정을 감시하였다. 부식환경은 전위계에 의해 제어되었으며, 시험편에는 각각 -0.8V와 -1.1V의 전위 값을 가하였다. -0.8V인 부식환경 하에서 일층 용접부는 후열처리재에 비해 단위 시간당 AE counts수가 훨씬 많이 발생하였으며, 응력부식균열과정에서 균열의 발생 및 합체가 가장 활발하게 이뤄지고 있음을 누적 AE counts의 결과로부터 확인할 수 있었다. 가해진 전위 값이 -1.1V인 경우, 일층 용접재의 파단시간은 이층 용접재에 비해 줄었고, AE counts수는 이층 용접재에 비해 현저히 많이 발생하였다 AE진폭 범위는 -0.8V 일층 용접재에서 가장 높았고, -1.1V 일층 용접재에서 가장 작은 값을 보였는데, fractography분석결과 AE 진폭 범위는 균열의 크기 및 폭과 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 추계학술논문집 2부
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• pp.492-495
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• 2011

본 연구는 가속수명시험을 통해 배기파이프 용접부의 수명평가에 관해 다루고 있다. 배기파이프 용접부는 실차 상태에서 열과 진동이 많이 가는 부분으로 내구에 많이 취약하다. 배기 파이프에 주기적인 하중을 가하여 가속시험하여, 배기파이프 용접부에 대한 신뢰성관련 수명특성을 빠른시간 내에 산출하기 위한 것이다. 적절한 수명분포 및 고장데이터를 수집분석하고 시험방법 과 시험결과를 활용하여 신뢰성 보증 시험시간을 단축하고 제품의 개발단계 및 일정 축소와 시험비용 감소 및 제품의 보증수명증대에 기여할 것이다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제15권4호
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• pp.11-23
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• 1997

시험편을 용접할때 사용한 용접 변수의 기록서인 PQR(Procedure Qualification Record)은, 용접구조물을 제작하는 제조 업체에서, 수시로 PQ Test를 수행하여 작성되고 있으며, 가장 기본적이고 중요한 용접 데이터이기 때문에 소중하게 관리되고 있다. 그리고, PQR의 수량이 많아지면, 관리에 많은 어려움이 따르고, 필요 한 데이터를 찾는데 많은 시간이 소요될뿐만 아니라, 정확한 데이터를 찾아내는 것도 쉽지가 않다. 따라서, PQR 관리 시스템을 개발하여, PQR의 데이터를 쉽게 활용하고, 자료 검색을 간단하게 할 수 있으며, PQR의 작성을 간편하게 하고자 PQR 관리 시스템 을 개발 하였다. 본 시스템의 특징은 PQR 양식을 새롭게 표준화하여 출력할 수 있게 하였고, PQR 작성을 처음 시작하는 사용자도 쉽게 배워 업무에 적용할 수 있다. 이는 용접 전문가의 노하우가 데이터 베이스에 내재되어 있어 서로 관련된 정보의 반복 입력이 적으며, 한 개의 데이터로 다른 데이터가 자동 결정되고, 데이터의 입력방식 이 키인(Keyboard Input)이 아닌 리스트(List)에서 선택하는 방식으로 하였다. 또한, 용접부 개선 형상의 Outline을 제공하여 수작업의 부담을 줄였으며, 검색의 기능이 강력하여 검색조건 선정에 제한이 없다. 그러므로, 본 시스템은 전반적으로 용접전문 가의 지식을 프로그래밍한 지능성, 전문성, 복합성을 가진 시스템이라 할 수 있다. 본 고에서는 ASME CODE에 따라서 작성되는 PQR의 관리 시스템을 소개하고자 한다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제10권4호
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• pp.82-90
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• 1992

지금까지 조선의 용접기술 현황과 최근 가장 관심의 대상인 용접의 합리화 방안에 대해 검토해 보았다. 이러한 합리화 방안은 서론에서도 언급한 바와 같이 점점 국내 시장점유율을 잃어 가고 있는 국내 조선업이 경쟁력을 키워 1995년 이후의 조선호황을 맞아 최대의 이익을 얻고자 하는 노력의 일환이다. 일본등 선진국에 비해 아직까지는 인력수급에 문제가 적은 국내 현실로는 대규모 투자가 소요되는 용접기계화나 Robot화가 성급하다는 의견도 있으나 최근의 노사문제, 제조업분야의 노동인력 부족등을 고려할 때 적극적인 대처가 요구된다. 특히 동구권의 개방화, 중국의 조선업계 발전등을 고려할 때 국내 조선소가 이들과 경쟁하기 위한 유일한 방법은 선진 국에 뒤떨어진 기술의 개발밖에 없다고 판단된다. 이러한 기술개발 특히 용접기술은 조선소 자 체의 설계, 기술, 현장 등에 있는 기술인력들 만에 의해 이루어지는 것이 아니라 용접재료 Maker ,용접기 Robot Maker, 관련설비, 부품Maker등을 포함한 관계자 전원의 노력과 상호협력이 불 가결하다고 생각된다. 아울러 국내 연구소 및 대학에 소속된 전문 연구원들이 국내 조선소가 당면하고 있는 현실 문제점에 좀더 깊은 관심을 가져준다면 선진국과의 기술차이를 극복하는데 필요한 시간을 더욱 단축시킬 수도 있을 것이다.