• 대한기계학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.906-915
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• 1986

본 논문에서는 에너지 법칙(energy principle)에 기초한 AE RMS값과 절삭 파 라미터들 사이의 해석적인 관계를 구하기 위하여 Lee와 Shaffer의 미끄름선장 영역을 변형되는 부피로 가정하여 이론적인 식을 제시하였으며 Al의 2차원 절삭시험을 통하여 이 관계가 절삭과정의 감시에 유용하리라는 것을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.221-233
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• 2016

본 연구는 로드헤더 커팅헤드에 사용되는 코니컬커터의 삽입재 크기에 따른 커터작용력의 변화를 살펴보기 위하여 절삭간격과 절삭깊이, 그리고 사각을 변화시키면서 연직력, 절삭력, 구동력을 측정하였고 그 측정결과의 평균값을 사용하여 분석을 실시하였다. 절삭간격이 12~27 mm인 조건에서 절삭깊이에 따라 평균 커터작용력이 일정한 범위에서 나타났다. 사각이 $0^{\circ}$인 경우에서는 일반적으로 알려진 최적 S/d비 1~5사이인 4~4.5 조건에서 비에너지가 최소로 나타났으며, 사각이 $6^{\circ}$인 경우에서는 최적 S/d비가 좀 더 작은 1~3에서 나타났다. 단순히 시험결과에 의한 비교에서는 슬림 코니컬커터가 헤비 코니컬커터에 비해 절삭효율이 좋게 나타났지만, 대상지반의 강도가 높을 경우에 대해 커터의 소모량과 손상을 고려한다면 헤비 코니컬커터의 사용이 효과적일 것이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.585-597
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• 2014

본 연구에서는 받음각이 $45^{\circ}$인 경우에 대해 사각이 $0^{\circ}$와 $6^{\circ}$이고 S/d비가 1.3~12사이인 시험조건에 대해 슬림 코니컬커터를 사용하여 선형절삭시험동안 발생하는 커터작용력을 측정하였다. 각 시험조건에서 커터작용력인 연직력, 절삭력, 구동력을 측정하였고 그 측정결과의 평균값을 사용하여 분석을 실시하였다. 커터관입깊이가 깊어질수록 비에너지가 감소하였고 커터관입깊이에 따른 커터작용력의 변화는 사각이 $6^{\circ}$인 경우가 작게 나타났다. 이와 같은 결과로부터 사각이 $6^{\circ}$인 경우가 $0^{\circ}$인 경우에 비해 장비설계측면에서 효과적인 것으로 판단된다. 또한 $F_c/F_n$은 사각이 $6^{\circ}$일 때가 $0^{\circ}$인 경우에 비해 작게 나타났다. 그러나 사각이 있을 경우 구동력의 증가가 나타날 수 있으므로 이에 대한 고려가 필요하다.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.154-159
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• 1987

본 논문에서는 제1보의 결과를 이용하여 절삭속도가 서로 다른 경우의 공구마 멸량을 단일공구에 집적하여 측정할 수 있는지의 가능성 여부를 검토한 후, 절삭속도 를 단계별로 변화시키면서 단일공구로 측정한 각 절삭속도에서의 마멸량(단계절삭자료 라 한다)을 이용하여 측면마멸곡선의 일반모델상수를 결정할 수 있는 계단절삭공식을 유도하였다. 또한 결정된 일반모델상수를 이용하여 Taylor지수와 상수를 구할 수 있 는 수정 Taylor방정식을 제시하고, 공구수명곡선을 구하였다. 그리고 본 연구결과의 신뢰성을 검증하기 위하여 SM45C, P20, 0.3mm/rev., 1.5mm(절삭깊이)의 절삭조건에서 절삭시간과 속도를 변수로 한 기존 시험법의 결과와 비교하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.132-132
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• 2016

기계 가공품의 정밀화, 경량화 요구로 난색재로 분류되는 비철분야 및 복합재 가공용 공구개발에 대한 수요가 급증하고 있으나, 기존 난삭재 가공 시 절삭공구의 마모가 빠르고, 상대재의 융착 불량 등이 공구 수명 감소의 주요 영향으로 보고된다. 상기문제를 해결하기 위해 절삭가공 공정 중 과다한 절삭유의 사용에 따른 가공비용, 에너지소모 증가, 환경오염 등으로 절삭유의 최소화 또는 절삭유를 사용하지 않는 표면처리기술등의 친환경 가공기술의 개발이 필요하다. 내융착 및 내마모 특성 향상을 위한 표면코팅 방법으로 수소가 포함되지 않은 고경도 비정질 카본 (ta-C)이 있으나, ta-C 코팅 막은 경도 30 - 80 GPa, 잔류응력 3 - 10 GPa 범위로 일반 경질 코팅 막 (AlTiN, TiSiCrN : 평균 3 GPa)에 비해 높고 산업적 활용이 가능한 0.5 - 1.5 um 두께 수준의 후막화가 힘들어 매우 우수한 절삭공구용 코팅 막 특성에도 불구하고 적용사례가 매우 적다. 따라서, 본 연구에서는 아크플라즈마 방식 (Filtered Cathode Vacuum Arc Plasma, FCVA)을 활용한 고경도/무수소 카본 코팅 막을 후막형태로 증착하여 비철금속가공용 절삭 공구류의 수명향상 기법을 제시하고자 한다. ta-C 코팅 막의 기초 공정개발 단계에서는 바이어스 전압, 공정시간을 달리하여 ta-C 코팅 막의 기계적 물성(경도: $50{\pm}3GPa$, 잔류응력: $6{\pm}1GPa$, 밀착력: 30N 이상 및 트라이볼로지 특성: 마찰계수 0.1 이하, 마멸량: $1.85{\times}10-14mm^3$)을 확보하여 절삭공구로의 공정실용화 적용검토를 실시하였다. ta-C 코팅 막은 (1) WC 공구 및 기존 상용품인 (2) TiAlN/TiN/WC 구조에 대해 증착을 실시하였으며 코팅 막의 두께 변화에 따른 실제 절삭환경에서의 내수명 관측을 진행하였다. 시험결과, ta-C/WC의 단일막 구조인 절삭공구의 경우, 실제 절삭환경에서 쉽게 박리가 발생하여 코팅 막으로서의 효과를 나타내지 못하였다. 이는, 기초 공정개발 단계에서의 밀착력 기준이 실제 환경과 부합하지 않는 것을 의미하며 추후 공정개선을 통해 극복하고자 한다. 반면에, 상용품인 (2) TiAlN/TiN/WC 구조의 절삭공구 대비 ta-C/TiAlN/TiN/WC 구조에서 내수명 증가는 약 2.5배 (기존 300회, 코팅 후 800회)로 증가하였으며 ta-C 코팅 막의 두께가 $0.6-0.8{\mu}m$일 때 최대치를 취한 후 감소하였다. 이를 통해, 절삭공구로의 ta-C 코팅 막 효과는 최외각 층의 두께 범위와 모재 강도보강을 할 수 있는 적절한 중간층 막 (TiN/TiAlN 층)이 혼합되어 나타난 것으로 사료되며 현재 산업계로의 적용을 위한 대량생산용 코팅장비의 개발 및 비용절감을 위한 공정개발이 진행 중이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.153-170
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• 2022

워터젯은 콘크리트와 암석 절삭에 적합하며 소음과 진동이 적어 도심지 시공에 널리 활용되는 기술이다. 최근 한국원자력연구원은 처분터널 내 공학적방벽의 열-수리-역학적 복합거동 현장시험의 콘크리트 플러그를 교란 및 손상 없이 해체하기 위해 연마재 워터젯 기술을 채택 및 적용하였다. 본 연구에서는 플러그 해체를 통한 연마재 워터젯의 터널 내 적용성을 평가하였고, 절삭 결과를 개발된 절삭 모델 결과와 비교하였다. 현장 적용성에 관해서는, 워터젯 활용은 경로선택이 용이하였으며 주변부의 추가적인 교란을 발생시키지 않았다. 펌프의 소음은 공회전 시 64.9 dB로 국내 생활소음·진동의 규제기준을 만족하였으나 공중 분사 및 절삭 시에는 터널 내에서 측정되어 그 기준을 상회한 것으로 나타났다. 절삭 모델 검증을 위해 연마재 워터젯의 반복 절삭, 유량, 연마재 투입량 및 이격거리를 주요 변수로 선정하였고 절삭 모델로 계산된 절삭 부피와 측정된 부피의 오차는 1회 절삭 시 12~13%, 2회 절삭 시 16%를 보였다. 절삭 깊이와 폭은 이격거리에 큰 영향을 받았으며, 이격거리가 작을수록 오차가 감소하는 경향을 보였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2009년도 학술논문요약집
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• pp.109-110
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• 2009

"드럼 코아시편 채취장치" 는 침출/내수성 시험, 압축강도 측정시험, 열 순환 시험등 의 파괴적 물성시험을 수행하기 위해서 경질(시멘트 고화체) 및 연질(파라핀왁스) 등의 방사성폐기물드럼으로부터 코아 시료를 채취하는 장비이다, 시편채취의 최대길이는 860 mm 이며 코아 시편의 직경은 50~200 mm 이며 일반적으로 "방사성폐기물 고화체의 물성시험"에 사용되는 시편은 실험실적으로 제조한 소규모 모의 고화체 시편과 고화공정에서 직접 채취한 소규모 시편, 200L 드럼으로부터 코아시편을 채취 가공하여 만든 시편과 같이 3종류가 있다. 고화공정에서 발생되는 고화체는 일반적으로 200 L 드럼에 주입되며, 고화체의 균일성 정도는 고화공정의 특성, 폐기물/고화매질 혼합비, 200 L 고화체 드럼의 냉각방식에 따라 다르다. 따라서, 실험실에서 제조한 시편과 공정에서 채취한 소규모시편은 실제 고화공정을 대표할 없으며 또한 실제 발생된 고화체의 조성과도 동일하다고 볼 수 없다. 따라서 200 L 드럼으로부터 코아시편을 채취하여 만든 시편이 고화공정과 고화체를 대표할 수 있는 시편으로 볼 수 있다 그러므로 고화체 및 고화공정을 대표할 수 있는 코아시편을 채취할 수 있는 장치를 제작하여 다양한 코아시편을 200 L 고화체 드럼으로부터 수직 코아시편을 채취할 필요가 있으며 실험에서 코아시편 채취속도와 연관된 Z-AXIS 의 Rpm은 운전범위는 0-2000 Rpm 이나 이때 너무 빠른 속도는 기계에 치명적인 손상을 초래 할 수 있으므로 위험한 것으로 나타났으며 500-1000 Rpm 의 속도가 적합한 것으로 시험되었으며 시편을 절삭하는 Spindle의 Rpm은 운전범위는 0-1500Rpm 이나 무리한 운전을 피해 가장 적절한 Speed로 운전해야하며 시험결과 500-800Rpm 이 최적운전범위로 나타났다 또한 시멘트고화체에서의 코아 채취시험에서는 Spindle의 속도는 500 Rpm, Z -AXIS 의 Rpm은 900 Rpm이 가장 적합한 것으로 나타났으며 성능평가시험을 통하여 비트부의 절삭속도와 Z축의 이동속도에 관한 그라프를 획득하였으며 시편의 크기에 따라서 Spindle의 속도를 증감하여야함을 확인할 수 있었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제6권1호
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• pp.82-88
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• 1990

마찰학적인 관점에서 피복초경공구의 피복층이 공구마멸에 미치는 영향을 조사하기 위하여 공구표면의 피복층을 선택적으로 제거한 후 마멸시험, 급속정지 실험 및 절삭력 측정 실험을 수행하였다. 실험 결과 피복층은 공구와 피삭재 사이의 점착성을 낮추어 점착마멸을 억제시키는 것으로 나타났으며, 마찰저항을 감소시켜 절삭력을 낮추는 것으로 관찰되었다. 또한 경사면상의 피복층이 플랭크 마멸의 성장을 저지하는 효과가 있는 것으로 나타났으며, 피삭재가 탄소강인 경우 경계마멸까지 고려할 때 다중피복공구가 가장 바람직한 것으로 관찰되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.181-191
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• 2014

본 연구는 선형절삭시험 중에 동일한 커터 링 형상을 가진 더블디스크커터와 싱글디스크커터에 발생하는 커터작용력과 각 디스크커터 축에 발생하는 축응력 및 토크를 평가하였다. 선형절삭시험 결과, 선형절삭실험 중에 발생한 더블디스크커터의 연직력과 회전력의 평균값은 싱글디스크커터의 약 두 배 내외인 것으로 측정되었다. 더블디스크커터의 축에 작용하는 축응력의 평균값 역시 연직력과 마찬가지로 싱글디스크커터의 두 배 정도로 나타났지만, 토크의 경우에는 전체적으로 낮은 측정값을 보여 비교의 의미가 없는 것으로 판단되었다. 하지만 더블디스크커터의 연직력의 평균값이 직경 432 mm(17인치) 디스크커터의 허용하중을 상회하기 때문에 테이퍼 롤러 베어링의 내구성능에 대한 검토가 필요한 것으로 판단되었다. 또한 더블디스크커터 축에 작용하는 축응력은 싱글디스크커터의 약 두 배 정도로 발생하였지만, 일반적으로 사용하는 디스크커터 축 재료의 항복강도를 고려할 때 적용 상에 문제가 없는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제33권6호
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• pp.519-533
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• 2023

본 연구에서는 평균 압축강도가 100 MPa 이상인 암석에 대해 픽커터의 선형절삭시험을 실시하였고, 적외선 열화상 카메라를 통해 측정된 픽커터 절삭 시의 발생 온도와 커터 작용력과의 상관관계를 분석하였다. 모든 시험조건에서 최대 온도는 치핑이 발생하는 암석면에서 측정되었고, 암석에 발생한 온도는 픽커터의 작용력과 밀접한 상관관계를 나타내었다. 반면, 픽커터에 발생하는 온도는 대기 온도 대비 최대 36℃ 이내로 상승하였고 커터 작용력과의 상관관계도 뚜렷하지 않았다. 이는 실험실 조건의 짧은 절삭거리와 텅스텐 카바이드 삽입재의 높은 열전도 특성이 원인인 것으로 사료된다. 단, 픽커터의 주요 부위 중에 텅스텐 카바이드 삽입재에 상대적으로 높은 온도가 유지되는 것으로 나타나, 픽커터 절삭 성능의 유지를 위해서는 삽입재와 헤드부 사이에 보강을 실시하거나 픽커터 제작 시에 은납 공정의 품질을 향상시키는 것이 필요할 것으로 판단된다.