• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.190-198
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• 2018

리모델링 시장이 커짐에 따라 품질이 우수한 건축물의 내장재 및 외장재들이 개발되고 있다. 개발된 내장재 및 외장재를 건축물의 구조체에 시공하기 위해서 구조체에 하지 철물을 설치하여야 한다. 건축물의 내장재 및 외장재 설치, 데크, 무대 및 마루 등의 시공 시 지지해주는 하부 구조물을 하지철물이라 한다. 하지 철물은 수평재와 수직재를 현장에서 용접 접합을 하여 구조체에 설치하는 방법이 주로 사용되었다. 일반적인 용접접합 방식의 시공은 용접 불씨에 의한 화재 발생으로 인명 및 재산 손실 문제와 전문용접공 부족으로 인한 비전문 용접공 시공에 따른 내구성 저하 문제 등이 발생하고 있다. 하지철물의 시공방법도 안전사고 및 시공의 용이성을 위하여 용접 접합 방법에서 무용접 접합 방법으로 개선되어지고 있다. 이는 화재예방 가설재와 소화장비 및 인원이 불필요하고 볼트조립으로만 시공이 가능하여 인건비 절감과 공기단축이 가능하다. 이에 용접을 사용하지 않는 무용접 하지 트러스 공법을 이용하여 접합부 거동을 실험하여 검증하고자 한다. 또한, 무용접 접합방법으로 시공 시 볼트 체결부분에서 틀어짐 현상이 발생하기도 하여 이를 보완하는 방법으로 각관, 유격방지 브라켓, 파스터, 홈볼트 체결을 통하여 일반 볼트접합인 각관, 화스너, 홈볼트 조립방법에서 좌우간의 틀어짐 현상을 방지하고 부재간의 미끄러짐 현상을 제어할 수 있도록 하는 시스템을 적용하여 접합부의 거동을 평가하고자 한다. 그 결과 무용접 접합방식의 하지철물 골조는 지진하중저항시스템에서 내진등급에 따라 요구되는 허용 층간변위각 0.01~0.02 보다 매우 큰 부재각까지 변형한 것으로 나타나 충분한 변형성능을 확보하고 있음을 알 수 있었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.18-18
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• 2010

최근에 건조되는 선박이나 구조물들은 점차 대형화 되어가고, 이에 사용되는 판재들은 점차 고강도 극후판재화 되어가고 있다. 극후판재의 용접성을 향상시키기 위해서는 대입열 용접이 주로 적용되고 있는 실정인데, 30 mmt 이상의 후판을 1 pass로 용접하기 위해서는 EGW(Electro-gas welding) 기법을 사용한다. 대입열 용접은 용접입열(heat input)이 매우 높아 용착금속과 열영향부의 냉각속도가 매우 느려 용접열영향부에서 특히 fusion line 근처의 열영향부는 결정립 조대화 및 취약한 미세조직을 형성함으로서 저온인성을 크게 저하시키고, 연화 현상(softening effect)을 발생시켜 강도가 저하되는 문제점이 주로 발생하였다. 하지만 이런 문제점을 해결하기 위해 대입열용접에 사용된는 강재의 미세조직을 제어하여 AlN, TiN, $TiO_2$ 등의 석출물을 이용한 용접열영향부의 저온인성을 향상시켰다. 이러한 문제점이 발생하는 대입열용접에서 저온인성 시험은 주로 fuison line + 1, 2mm에서 수행한다. 하지만 대입열 용접시 용착금속의 냉각속도도 매우 느리기 때문에 용착금속의 위치에 따라 저온 인성 특성이 다르게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 EGW 용착금속의 위치에 따른 저온인성 특성을 평가하기 위해 EH-36N, 40mmt 판재를 사용하여 1pole EG 용접 하였다. 용착금속의 저온인성 특성을 평가하기위해 충격 시편의 노치 위치가 fusion line - 2mm와 용접부 중앙을 기준으로 4곳을 선정하여 충격시험을 수행하였다. 또한 용착금속의 경도 분포를 알아보기 위해 micro vickers hardness tester(mitutoyo UR-501)을 사용해 hardness mapping 시험을 하였다. 용착금속의 저온인성은 미세조직과, 산소량에 따라 변화 할 수 있기 때문에 용착금속 위치를 달리하여 미세조직과 산소량도 각각 분석하였다. 용착금속의 저온인성을 향상시킬 수 있는 침상형페라이트와 비금속개재물의 상관관계에 관해 검토 하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권6호
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• pp.744-753
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• 1998

• Journal of Welding and Joining
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• 제17권2호
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• pp.84-90
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• 1999

The shape of weld nuggest in arc spot welding of 304 stainless steel was found by searching thermal history of a weld joint through a three-dimensional finite element model. The problem consists of one in which the finite element mesh is growing continuously in time in order to accomodate metal transfer in arc spot welding using element rebirth technique. The analysis was performed on the basis of experimental results. The finite element program MARC, along with a few user subroutines, was employed to obtain the numerical results. Temperature-dependent thermal properties, stir effect in weld pool, effect of phase transformation, and the convective and radiative boundary conditions are included in the model. Numerically predicted shape of weld nuggest is compared with the experimentally observed shape.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.1339-1347
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• 2015

본 연구는 현장의 GMAW 용접기에 더블 와이어 릴을 겸비한 원격제어토치의 시스템에 관한 것이다. 산업현장 용접에서는 용접기 본체로부터 와이어 송급장치까지의 거리가 약 30m 떨어져 있고 송급장치로부터 토치까지의 거리는 약 3~5m 정도이다. 이에 따라 차량 및 탱크 내부의 용접에서 제어 패널을 볼 수 없는 곳이나 작업장이 먼 곳 등에서 용접사가 용접을 하면서 용접조건에 맞는 전류와 전압을 조절할 수가 없고 또한 용접와이어가 완전히 소모되면 용접을 중단하고 와이어 릴을 갈아 끼워야하는 번거로운 문제점이 있다. 이 때문에 전류와 전압 조절 및 와이어를 교체하기 위해 용접을 중단하고 잦은 이동으로 용접구조물의 순간적인 냉각에 의해 용접결함이 발생된다. 본 연구에서는 이러한 제반 문제를 감소하기 위해 기존의 GMAW 용접기의 제반기능을 토대로 간소화 및 합리화하여 더블 와이어 릴을 겸비한 원격제어토치를 자체 제작하였다. 실험은 SM50A 용접구조용 압연강재 6mm를 사용하여 와이어 더블 릴을 겸비한 원격제어 토치와 기존 $CO_2$ /MAG 용접토치를 V형 맞대기 수직자세로 용접을 실행하였다. 용접 완료 후 용접부의 표면비드 상태의 형상을 육안검사 관찰하고 또한 이를 방사선투과검사를 통해 용접부의 내부 용접품질에 대하여 용접현상을 분석하였다. 이 연구를 통해 용접결함 감소, 원가절감 및 기존 상용용접기에 교체사용에 대한 성능 및 호환성여부에 미치는 영향에 대해 평가하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제13권2호
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• pp.32-41
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• 1995

본 고에서는 경년열화의 종류, 열화의 판정방법 등에 관한 일반사항과 열화 및 수명예측 문 제를 해결하기 위한 문제점등을 기술하였고, 그 동안 연구되어진 열화 현상에 의한 재료강도의 저하현상을 설명하였다. 또한 열화현상은 비파괴 판정만으로 수명예측이 어려우므로 시간에 따라 진행하는 열화의 진행곡선이 반드시 필요할 것이다. 이와 같이 열화진행 정도를 추정하기 위해 열화재의 가속제작 방법과 레이저 빔의 고온의 열원을 이용한 열화 치료 가능성을 제시 하였다. 아울러 열화치료에 대해 정도높은 방법에 제시된다면 기존 기계구조물을 안전하고, 지속적으로 사용하여 경제적인 손실을 줄일 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.107-107
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• 2004

현재 자동차관련 산업 및 기계 산업에 이용되고 있는 기존의 Forming type의 컨베이어 시스템은 인장력에 의해 hinge belt plate가 늘어지는 현상이 발생하고 이 현상에 의하여 소음 기계의 마모 등의 고장의 원인이 되어왔다. 이에 이러한 현상을 줄이기 위해 H/B의 소재 두께를 높이므로 강성은 증가하는 반면에, 단위중량이 무거워지는 단점이 있으며, 또한 제품을 성형하는 금형의 강도와 수명 및 크기가 한정되어 있어 수요자의 다양한 요구에 부응하기 어렵다.(중략)

• 한국항공우주학회지
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• 제33권4호
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• pp.41-46
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• 2005

본 연구에서는 고 전력의 RF 신호용 직접 접촉식 스위치에서 문제가 되고 있는 접촉부위에서의 미소용접에 의한 점착 현상을 감소시키기 위해, 고 융점 금속인 텅스텐(W)과 몰리브덴(Mo)을 스위치 접촉 부위에 코팅하여 스위치의 성능을 분석하였다. 스위치의 삽입손실과 신호격리도, 전력 손실 등의 변화를 네트워크 분석기, 전력 측정기 등을 통하여 측정하였다. 측정결과로부터 RF 신호 전송에 있어서 낮은 입력 전력에서는 고융점 금속이 금(Au)보다 접촉저항이 더 크지만 입력 전력이 커지면 비교적 낮은 비저항의 고융점 금속을 사용하는 것이 고전력 전송 및 수명 연장에 있어서 유리함을 밝혀냈다.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.128-137
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• 1999

최근 전력전자기술 및 인버터 회로의 다양한 제어기법의 발달에 따라서 용접기 분야에서의 용접성능 향상에 관한 다양한 연구가 진행되고 있으며 특히{{{{ { CO}_{2 } }} 아크 용접기의 경우 용접성능을 좌우하는 스패터 발생을 최소화 하는 기법이 활발하게 연구되고 있다. 그러나 현재까지는 용접기의 출력전압을 정전압으로 제어하는 방식을 사용함에 따라 용접기의 금속이행과정을 임의로 제어하는 것이 불가능하였고, 특히 스패터가 다량으로 발생하는 저전류영역의 금속이행과정인 단락이행에서의 스패터 저감을 기대하기가 어려웠다. 따라서 본 논문에서는 마이크로프로세서를 이용한 인버터 출력전류의 파형제어기법을 사용하여 인버터 아크 용접기의 출력전류를 순시적으로 제어함에 의하여 스패터 저감, 단락주기의 안정화 및 순간단락현상 감소의 측면에서 용접성능을 개선위한 연구를 수행하였고 이상의 연구에 대한 결과를 제시하였고, 또한 인버터 아크 용접기의 AC/DC 전력변환장치로 SMR(Switched Mode Rectifier)를 사용하여 시스템을 단위역율로 운전하였으며 입력전류의 저차 고조파 억제효과를 얻을 수 있었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.12-12
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• 2009

터빈에서 핵심부품인 로터는 블레이드를 원심 운동시키는 대형 단조강이며, 고압의 증기 조건에서 고속회전하며 고온에서 운전과 저온에서 과속시험 동안 높은 원심력을 받는다. 또한 기동/정지 천이 동안 열응력을 받기 때문에, 이러한 운전조건에 부합되는 소재로서는 높은 Creep 강도 및 피로강도를 가지는 CrMoV type의 강종이 사용되어져 왔다. 발전소의 대용량화 및 고온화에 따라 종래의 증기조건에서 사용되어져 왔던 1%CrMoV강은 내산화성 및 내부식성이 문제가 되어 더 이상 사용이 불가하며, 고온/고압하에서도 우수한 소재 특성을 가지는 12%Cr강의 사용이 필수적이다. 그러나 12%Cr강으로 제작되는 로타는 Cr 양이 높기 때문에 저널부에 Galling 또는 Scuffing 이라 불리는 부적절한 마모현상과 사용 중 소착이 발생하기 쉬운 단점이 있기 때문에, 저널부에 Cr 함유량 2~3% 이하의 저합금강을 오버레이 용접하여 육성하는 일체형 가공구조의 로타 저널부가 주목되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 Large scale 로타가 용접 도중 급열 및 급냉이 되지 않으면서 균일한 온도로 일정 시간 유지할 수 있는 열관리 장치 개발, 최적 오버레이 용접조건 선정 및 용접부 건전성 시험 평가를 통하여 12%Cr 로타 저널부의 최적 오버레이 용접공정을 확립하고자 하였다. 용접 열관리 장치는 전기저항 가열방식을 적용하고 있으며 용접이 최종 완료되기 전까지 로타 제품 전체는 $93^{\circ}C$이상의 온도로 유지 되어져야 하며, 규정 용접후열처리 온도는 $650^{\circ}C{\pm}14^{\circ}C$ 이다. 또한 로타 오버레이 용접은 모재 Set up $\Rightarrow$ 용접예열 $\Rightarrow$ GTA용접 $\Rightarrow$ SA용접 $\Rightarrow$ 용접후열(Post heating) $\Rightarrow$ 용접후열처리(PWHT) $\Rightarrow$ 정삭가공 $\Rightarrow$ NDE(UT) 순으로 수행 되어진다 실제 로타의 1/3 Scale로 시험편을 제작하여, 오버레이 mockup 시험을 수행한 후 화학성분, 경도 분포, 인장강도, 충격인성 및 굽힘시험을 수행한 결과, 오버레이 용접에서 요구되어지는 용접 물성값을 만족하는 것으로 확인되었다. 또한 균열 등의 선형 결함이나 기공, 슬라그 혼입과 같은 결함은 관찰되지 않았으며, 용접 시 아크의 안정성과 슬라그의 박리성은 양호하였으며 비드의 외관도 미려하여 용접 작업성도 양호하였다.