• Journal of Welding and Joining
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• 제14권3호
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• pp.29-40
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• 1996

Electron beam 용접은 전자총에서 발생된 electron beam을 렌즈로 집속시켜 고 에너지의 열원을 얻는 것을 기본 원리로 하고 있다. Electron beam은 렌즈에 의해 매우 작게 집속(0.1 - 1mm.PHI.)시켜 높은 에너지밀도로 만들 수 있으므로 용접을 매우 깊게(수십 - 수백 mm) 할 수 있다. 이러한 용접 특성은 모재의 열변형을 최소로 하여 용접 부위가 원래의 성질을 잃어버리는 것을 최소화한다. 그러나, deep welding 의 경우 입력 파워 밀도가 너무 큰 관계로 계면 부위가 기계적 충격에 약하다는 단점 을 갖고 있다. Electron beam 용접은 서로 다른 금속을 filler material 없이 용접할 수 있으며 복잡한 구조의 용접이 가능하다. 또한 대부분의 electron beam 용접은 진공 중에서 이루어지기 때문에 공기의 영향을 받지 않는다는(산화 방식) 특성을 갖고 있다. 즉, 공기와의 접촉이 적기 때문에 산화가 방지되고 용접 순도가 매우 높다는 장점을 갖고 있다. 이는 반면 장치가 거대해지고 비싸다는 단점으로 작용한다. 1980년대 부터 이러한 단점의 극복을 위해서 대기중에서의 electron beam 용접에 관한 연구가 수행 되어 실용화 단계에 이루고 있다. 최근 전자, computer기술의 발달로 electron beam 출력을 더욱 더 정밀하게 조절할 수 있고, computer와 sensor의 결합으로 자동용접 위치 제어와 NC(Numerical Control) 작업대의 설치로 완전 자동화 용접 공정이 가능 하다. 그 결과 높은 용접 속도를 얻을 수 있으며 무인 생산 체계에로의 응용이 가능 하다.

• 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.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.52-52
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• 2010

선박건조에 있어서 대형 블록의 조립이 이루어지는 선행 탑재 및 탑재 단계에서 Tank Top과 Upper Deck의 V 개선 용접은 FCAW+SAW의 복합용접이 실시되고 있다. 그러나 가장 범용적 모재 두께인 18~20t의 경우 SAW 시공에만 약 5~6Pass가 소요됨으로써 다급한 진수 일정에 많은 지장을 초래하고 있다. 또한 능률 향상을 목적으로 용착량 증가효과를 얻기 위해 철분말이나 절선와이어를 개선면내에 충진하고 용접을 수행하나 획기적인 용접능률을 기대하기 어렵고 용접사 기량에 따라 용접 결함이 발생될 수 있다. 이에 따라 용접패스 수를 줄이고 결함 발생이 없는 용접기법 개발이 절실히 필요하였다. 이를 위해 매우 간단하고 효율적인 위빙장치를 제작하여 선탑/탑재 아래보기 용접이음에 1~2패스의 SAW 용접법을 개발하여 용접생산성은 물론 용접품질까지 획기적으로 향상시키는 기술 개발을 완료하였다.

• 기계저널
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• 제18권4호
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• pp.13-19
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• 1978

산업계에서 용접의 역할은 근년에 와서 그 중요성이 날로 더해 가고 있다. 산업계의 발전과 동승 해서 용접이 차지하는 비중이 확대되고 여러 분야에서 금속을 결합하는 수단으로 응용되고 있는 것은 이미 알고 있는 것으로 매일매일 용접기술은 개발이 되여 현재 사용되고 있는 용접법만 하 더라도 30여종이나 된다고 하며 금속합금은 이 용접법에 의해서 만족하게 처리되고 있다고 보겠 다. 여기서 생각해 보고 싶은 것은 어떤 금속합금을 용접하여 접합할 때 여러가지 용접법중에서 어떤 방법을 어떻게 채용된 용접법의 장단점을 충분히 고려한 후에 용접작업에 들어가지 않으면 안된다. 그런데 비교적 역사가 짧은 원자력공업은 재료를 접합하는데 여러가지로 어려운 문제점 을 제공하고 있는데 이것은 비단원자력공업 뿐만이 아니고 사람들이 금속을 처음으로 만들기 시 작했을 때부터라고 생각이 든다. 이 산업의 발전은 용접기술자가 여러가지로 복잡한 문제를 어떻 게 빨리 안전하게 해결할 수 있느냐에 달려 있다고 본다. 그러므로 용접기술자는 신기한 특성을 가지고 있는 금속의 접합기술을 개발하지 않으면 안되겠지만 원자력공업에서 적용되는 아주 높은 온도에서도, 높은 압력에서도 견딜 수가 있고 중성자 충격에도 손상을 받지 않는 성질이 요구된 다. 또 실험장치등도 운전중에는 방사성이 강하기 때문에 용접의 완전성이 절실히 요구된다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제9권3호
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• pp.1-9
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• 1991

근래에 들어 국민들의 소득이 높아지고 생활수준이 향상됨에 따라 어려운 일은 하지 않으려고 하는 풍조가 사회전반에 걸쳐 만연되고 있다. 용접공정은 우리사회에서 가장 어렵고, 고된 일종의 하나로 인식되어 있고, 그 중에서도 특히 수도용 대형 강관의 용접시공은 열악한 작업현장 환 경과 전자세 용접등의 어려움 때문에 매우 높은 임금을 제시해도 용접공들사이에서 기피되는 대표적 사례이다. 따라서 앞으로의 원활한 상수도 공급을 위해서 긴급하게 요구되는 대형강관의 설치를 위해서는 용접공정의 자동화가 절실히 요구되는 실정이다. 이와 같은 문제의 해결을 위한 연구의 일환으로 선진국의 수도용 대형 강관 용접시공 방법 및 자동화의 현황을 파악하고, 우리나라의 용접시공 현황과 비교, 검토하여 현실에 적합한 수도용 강관의 용접시공 방법 및 자동화기법을 도출하기 위해서 미국, 이태리, 일본의 관계되는 회사들을 방문하였다. 이와 같은 해외방문목적을 요약하면 아래와 같다. 1) 선진국 대형 강관 용접시공의 현황파악 2) 수도용 대형 강관 용접시공자동화의 가능성 조사. 3) 대형 강관 용접시공 자동화를 위해서 필요한 장치들의 성능조사.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.9-9
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• 2009

기존 아날로그 SCR 타입의 용접시스템은 케이블 길이가 변화함으로써 신호 왜곡에 따른 와이어 송급이 일정하지 못하였다. 또한 신호선의 과다로 케이블의 무게와 보수에 어려움이 있었다. 이런 단점을 디지털 통신을 이용하여 모터제어의 신뢰성을 확보하여 정밀제어가 가능한 와이어 피더 및 통신선을 이용한 싱글케이블 단순화을 이루고자 한다. 본 연구에서는 케이블 길이에 따른 와이어 송급제어(송급모터 속도 제어)의 왜곡을 최소할 수 있는 디지털 통신기반의 용접시스템을 개발하고자 한다. 디지털 모터제어 및 용접기와의 통신장치를 개발하여 용접성능 테스트를 수행하면서 기능 보완 작업을 수행하였다. 성능테스트에는 송급모터 제어기능, 용접기와 통신 신뢰성, 용접 시��스 제어, 제어기의 신뢰성 및 용접 테스트가 포함된다. 본 연구에서 개발된 디지털 기반의 송급시스템을 당사 $CO_2$ 용접시스템에 적용하여 용접품질 향상, 케이블 경량화 및 신뢰성을 확보하여 타 용접 시스템에 확대 적용하고자 한다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제15권6호
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• pp.13-23
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• 1997

폭발용접은 화약의 폭발에 의한 충격 에너지를 이용하여 금속을 접합시키는 방법으로서 화약의 폭발에 의해 생기는 순간적인 높은 에너지를 이용하는 접합법이다. 1944년에 처음으로 폭발용접의 기술적, 상업적인 이점으로 인해 수요가 증가하고 있는 실정이다. 적용 예는 거대한 판재의 cladding을 포함하여 cladding nozzle, tube 와 tubeplate의 접합, pipe와 pipe의 접합등에 사용되고 있다. 종래의 용접법으로는 용접이 곤란하거나 불가능한 것으로 생각되었던 이종금속에 대해서는 적용이 가능하 고, 용접에 의한 열영향을 받지 않으며 용접 속도가 대단히 빠르다는 잇점이 있다. 또한 용접의 차이가 커서 접합이 곤란한 금속을 폭발용접하면 이음부는 충분한 강도를 가지면서 용이하게 접합할 수 있는 것이 큰 특징이다. 대부분의 금속은 폭발용접이 가능하지만 폭발의 충격에 의해서 균열이 발생되기 쉽고 주철과 같이 취약한 금속 및 Mg을 함유한 알루미늄 합금(순 알루미늄과는 접합 가능함)등은 이 용접법을 사용하기 는 곤란하다. 시공상의 특징으로는 특별한 기계 장치가 필요하지 않고 모재가 판재 혹은 파이프상이면 모재 두께에 제한 받지 않고, 어떠한 형태와도 가능하기 때문에 다품종, 소량생산이 가능하다. 한편 접합시에 화약을 사용하기 때문에 취급에 있어서 주의를 요하고 큰 폭발음 때문에 용접장소의 제한을 받는다는 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.2596-2601
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• 2009

후판의 맞대기 용접 시 용접부의 이면에 홈을 파는 가우징 작업은 숙련된 용접 작업과 그라인딩 작업을 필요로 한다. 기존의 가우징은 산소 아크 용접기를 이용하여 제거하고자 하는 부분을 용융시킨 뒤 고압 산소로 불어내는 방식으로 제거된 분진이 작업환경을 열악하게 하며 제거된 부분을 다시 그라인딩 작업으로 평탄화하는 후처리 작업이 필요하기 때문에 생산성을 크게 떨어뜨리고 있다. 이를 절삭에 의한 기계적 제거 작업으로 바꾸어 기존 용접법에 의한 가우징 작업의 단점을 보완하고 생산성을 향상시키고자 절삭 가우징 장치를 개발하고 실험하였다. 개발된 절삭 가우징 장치는 분당 재료제거량이 $13,565mm^3/min$으로 기존 용접법에 의한 가우징에 비해 작업효율이 약 3배 개선되었다. 또한 가공인건비가 1/3 수준으로 감소되는 것을 기대할 수 있으며 소음과 분진으로 인한 작업환경문제가 크게 개선됨을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.322-325
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• 2010

철강 플랜트 주요 설비인 전로를 지지하는 장치의 접합부 강도설계를 위해 작용하중은 해석적인 방법으로 신뢰성 있게 계산하였고, 정적하중에 의한 응력은 ASME 규정에 따른 허용응력으로 평가하였다. 한편 피로설계 측면에서는 전로와 같은 대형 용접구조물은 강도상 취약부인 용접부에서 다양한 용접비드 형상에 따라 국부응력이 크게 달라지므로 설계단계에서 피로수명 평가에 어려움이 있었다. 따라서 전로 지지장치 접합부 피로설계는 설계단계에서 피로수명을 평가하는 실용적이고 안전측 방법으로 알려진 Hot Spot 응력을 사용하고 공신력을 갖는 설계규정인 ASME와 영국 PD 5500 절차에 의해 평가하였다. 평가결과 두 규정 모두 안전측에서 평가되는 것을 확인할 수 있었고 이 방법은 피로하중이 지배적인 대형구조물의 설계단계에서 유용한 방법으로 활용할 수 있으리라 판단된다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제10권4호
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• pp.39-43
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• 1992

용접은 자동차, 중공업, 조선, 건설, 항공 등 주요 기간산업의 기반기술로서, 금속가공분야 가운데 특히 접합부문에 특별한 의미를 내포하고 있다. 그러나 기반기술로서의 중요성도 불구하고 국 내산업전반에서의 용접은 비교적 낙후된 모습을 보이고 있는 것이 부인할 수 없는 실정이다. 용접이란, 금속가공의 일개공정을 의미하는 용어로 간단히 정의될 수 있지만 용접공정이 원만히, 성공적으로 수행되기 위한 준비되고 연구되어야 할 분야는 매우 복잡하고 다양한 양상을 띄고 있는데 우선, 모재와 용가재를 용해하기 위한 열원으로서는 전기에너지, 화학연소 에너지, LASER, 가속전자, PLASMA가 응용되고 있으며 그 에너지를 유효하게 용접에 이용하기 위한 주변장치로서는 TORCH, JIG, 각종 전자적 SENSOR각 활용되고 있다. 또한, 모재의 재질에 따른 용접재료와 소모성자재의 선택이 부수적으로 따르게 되어 각각의 분야에는 그 특성에 준 하는 학문적 이론이 광범위하게 적용되고 있다. 각종 구조물 제작이 용접의 최종적인 목적이라고 할 때, 제작에 따른 재료와 모재형상, 그리고 각종 기능적 요구에 부합하기 위한 열원, 재료, 용접방법, 검사방법등의 선택은 종합적인 학문적 이론과 실제적 응용이 뒷받침 돼야 함을 전제 로써, 본고에는 용접전반의 문제중, 전기용접기기 및 용접관련 자동화 설비의 현주소 파악과 문 제의 접근측면에서만 간단히 기술하고자 한다.