• 대한토목학회논문집
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• 제32권4D호
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• pp.367-376
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• 2012

도로면 크랙실링 공법은 도로면에 발생된 크랙을 초기에 효과적으로 보수함으로써 후속 크랙 방지 및 동결피해 방지를 통해 도로의 평균상태지수를 높일 수 있는 예방적 차원의 유지보수 공법이다. 그러나 재래식 크랙실링 공법은 도로상에서 작업이 수행되므로 매우 위험하고, 노동 집약적이며, 노무자의 숙련도에 의해 작업 품질 및 생산성에 큰 영향을 받는 문제점이 있는 것으로 분석되었다. 따라서 국내외에서는 재래식 크랙실링 공법을 자동화하기 위해 다양한 형태의 자동화 장비를 개발해 오고 있으나 실용화 실적은 매우 제한적인 것으로 조사되었다. 크랙실링 자동화 장비의 실용화를 위해서는 말단장치의 성능(생산성, 품질 향상 측면)이 매우 중요한 요인이나 기존에 개발된 일부 크랙실링 자동화 장비의 말단장치는 크랙실링의 품질 제고를 위한 필수 작업 기능을 갖추고 있지 못하고 말단장치 내에서 실런트가 응고되는 등 문제점을 지니고 있는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서는 기존에 연구 개발된 크랙실링 자동화 장비 말단장치의 비교 분석을 통해 현장 적용성이 높고 품질 제고가 가능한 크랙실링 자동화 장비 말단장치의 설계안 및 실물(full-scale)제작을 통한 기술적 타당성을 제시하고자 한다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.103-116
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• 2011

도로변 크랙실링 공법은 도로면에 발생된 크랙을 초기에 효과적으로 보수함으로써 후속 크랙 방지 및 동결피해를 방지하고 도로 하부 구조를 보호하여 도로의 평균상태지수를 높일 수 있는 예방적 유지보수 공법이다. 그러나 재래식 도로면 크랙실링 공법은 작업의 특성상 교통량이 많은 대도시나 고속도로에서 대부분의 작업이 수행되므로 작업 노무자의 안전성을 확보하기 어렵고, 숙련공의 부족으로 인해 작업 생산성 및 품질이 저하되는 등 문제점을 지니고 있다. 1990년대 초반부터 북미 등 선진 외국에서는 재래식 도로변 크랙실링 공법을 자동화하기 위한 연구를 지속적으로 수행하고 있으며 국내에서도 2001년부터 2004년까지 도로면 크랙실링 자동화 장비를 개발하고 현장 실험을 수행한 바 있으나, 작업 품질, 제어의 복잡성, 고가의 장비 구입 가격 등은 개발 장비를 실용화함에 있어 문제점으로 지적되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 재래식 크랙실링 공법 및 국내외에서 연구 개발된 도로면 크랙실링 자동화 장비의 문제점을 해결하고 국내 도로 상황과 규정에 부합되는 도로면 크랙실링 자동화 장비의 최적 개념 디자인을 제안하고 원척의(Full-scale) 장비 개발을 위한 제안 기술의 타당성을 분석하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.68-79
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• 2010

도로면 크랙실링 공법은 예방적 차원에서 도로면에 발생된 크랙을 초기에 효과적으로 보수할 수 있는 공법으로 국내외에 서는 1990년대 초반부터 기존 도로면 크랙실링 작업의 생산성, 안전성 및 품질의 균일성 확보를 목적으로 크랙실링 자동화 장비의 개발을 위한 지속적인 연구개발 노력을 수행해 왔다. 도로면 크랙실링 자동화 장비를 개발함에 있어 특히 경로계획은 주어진 작업 영역 내에서 개발 장비로 하여금 실링될 크랙 네트워크를 시간 효과적으로 횡단할 수 있도록 하는 운항 정보를 제공하게 되므로 이는 개발 장비의 성능을 결정 짖는 매우 중요한 연구주제라 할 수 있다. 본 연구의 목적은 작업 영역 내 경로계획 데이터의 효과적인 모델링을 통해 크랙실링 자동화 장비의 최적 경로계획 알고리즘을 개발하는 것으로써, 경로 집합전체를 완전 탐색하는 2단계 트리 알고리즘과 크랙의 순열만을 탐색하는 1단계 트리 알고리즘을 개발하였으며, 알고리즘의 성능 측정 및 분석을 통해 최적 경로계획 알고리즘의 적용 범위와 그에 따른 성능 향상 정도를 평가하였다. 이 연구의 결과는 도로면 크랙실링 자동화 장비의 생산성 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.42.2-42.2
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• 2009

연속주조공정에서 용강의 통로, 산화방지 및 유체 흐름을 용이하게 하는 역할을 하는 다공성 노즐(porous nozzle)은 용강과의 직접적인 접촉으로 인한 화학 반응 및 용강의 침투현상을 방지하기 위해 불활성 가스를 주입하여 청정강을 제조하는데 이용된다. 공정 중 노즐 막힘으로 인한 배압상승과 열충격에 의한 크랙(crack) 발생이 문제되고 있으며 신뢰성 향상 연구가 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 기공크기와 기공분포가 고온안정성 및 내열충격성에 미치는 영향을 알아보고, 내구성 시험 및 고장분석을 통하여 노즐의 신뢰성 향상 방안을 고찰 하였다. 기공을 제어한 시편을 제조하여 기공분포에 따른 고온안정성을 확인하기 위해 실제 사용 조건인 용강온도($1550^{\circ}C$)와 보다 높은 온도($1700^{\circ}C$)에서 각각 고온 시험을 수행하였다. 열충격을 스트레스 인자로 한 내구성 시험을 수행한 후 고장원인을 분석하였으며 열화정도를 확인하기 위해 열처리 온도에 따른 차압 및 굽힘 강도 변화를 비교하였다. 또한 결정상 분석을 통해 온도에 대한 상변화를 확인하였고, 시편의 표면 및 파단면의 미세구조 분석을 통해 크랙 발생여부를 확인하였다. 다공성 노즐의 기공분포가 균일 할수록 고온안정성 및 내열충격성이 향상됨을 확인하였고, 이를 통해 Porous Nozzle의 열화원인으로 판단되는 기공 크기 및 분포에 따른 크랙 발생에 대해 열응력 고찰을 수행하였다.

• 한국자기학회지
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• 제21권1호
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• pp.23-31
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• 2011

비파괴 검사방법 중 자기누설 방법을 이용한 비파괴 검사방법은 높은 자기 투자율을 갖고 있는 배관 검사에 적합하다. 자기누설 방식이 적용된 시스템을 MFL PIG라고 하는데 이전 MFL PIG는 금속 손실이나 부식과 같은 결함을 검출하는 데 높은 성능을 보인다. 하지만 MFL PIG는 배관 내 외부의 압력차에 의해 발생하는 크랙을 검출하는데 어려움이 있다. 크랙은 매우 가늘고 길게 발생하기 때문에 축방향으로 자기장을 형성하는 기존의 MFL PIG에서는 자기장이 통과하는 크랙의 단면적이 변화가 거의 없게 된다. 크랙은 배관에서 빈번히 발생하는 결함으로 사고의 위험은 금속 손실이나 부식에 의한 것보다 훨씬 크다. 그러므로 크랙을 검출하기 위한 새로운 PIG가 연구 개발 될 필요가 있다. CMFL PIG는 자기장을 원주방향으로 형성하여 크랙에서의 자기 누설을 최대화할 수 있다. 본 논문에서는 3차원 비선형 유한요소해석법을 이용하여 CMFL PIG를 설계하고 자기장 분포를 분석하였다. CMFL PIG를 이용하여 NACE의 표준인 크랙을 검출할 수 있고 크랙의 형상을 추정하기 위해 많은 종류의 크랙에 대해 자기장의 누설을 분석하고 신호 처리를 통해 형상 추정을 하였다.

• 유변학
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• 제10권2호
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• pp.106-112
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• 1998

항공기용 소재로 개발된 에폭시/탄소섬유 복합재료가 매트릭스의 유리전이온도에 육 박하는 온도주기를 경험할 때 발생하는 복합재료의 구조 및 물성변화를 실험과 모델링을 통 하여 연구하였다. 복합재료의 표준 경화온도인 177$^{\circ}C$에서 2시간 체류시킨후 냉각시키는 바 복 열주기는 복합재료를 취약하게 하여 결국 표면에서부터 미세크랙이발생한다는 것을 알수 있었다. 이러한 열주기에 따른 미세크랙 현상은 매트릭스의 분해반응이 발생할수 있는 유효 표면적을 증가시키고 크랙을 통하여 산소의투과를 용이하게 함으로서 산화반응을 가속화하 여 복합재료시편의 무게감소를 가속화시키는 것으로 판단된다. 특히 본 연구에서는 등온과 등속도 승온조건을 주기적으로 반복하는 열주기 조건을 해석하기 위하여 열주기 조건을 특 정온도에서의 등오시간으로 전환할 수 있는 e-quivalent cycle time(ECT)를 제안하였고 이 를 이용하여 열주기에 의한 복합재료 손상의 가속/감속 현상을 규명할수있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.1289-1298
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• 2014

도로면 크랙실링 공법은 균열발생 초기에 도로면을 보수하여 균열의 확산을 예방하는 유지보수공법으로써 북미를 중심으로 한 선진 외국에서는 이미 오래전부터 많은 도로 보수 물량에 적용되어 왔다. 그러나 재래식 크랙실링 공법은 작업 특성상 교통량이 많은 일반도로나 고속국도에서 작업이 수행되므로 교통사고가 빈번하게 발생하고, 가열된 실런트를 도로면에 직접 분사하기 때문에 화상의 위험으로부터 노무자의 안전을 확보하기 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 선진 외국에서는 1990년대 초부터 ARMM, OCCSM, TTLS 등의 크랙실링 자동화 장비를 지속적으로 연구 개발해 왔으며, 국내에서도 2004년 APCS 장비와 2013년 ACSTM 장비를 개발 완료한 바 있다. 그러나 다수의 연구기관에서 서로 상이한 시기에 개발된 크랙실링 자동화 장비는 각기 다른 테스트베드 조건과 생산성 측정 방법을 사용하여 개발 장비의 작업 생산성을 측정, 표기함으로써 각 크랙실링 자동화 장비의 성능을 객관적으로 비교, 평가할 수 없는 문제점이 있었다. 이 연구에서는 동일한 환경 조건 내에서 크랙실링 자동화 장비의 생산성을 측정하기 위해 완전자동 맵핑 및 반자동 맵핑 방식에 따른 각 크랙실링 자동화 장비의 이미지 프로세싱 소요시간을 추정하고, 작업 프로세스상의 동작요소별 이동시간을 산정하였다. 또한 국내 도로환경이 반영된 생산성 측정 테스트베드를 설계하였으며, 이를 기반으로 국내외에서 개발된 크랙실링 자동화 장비의 생산성을 동일한 조건 내에서 측정하고 상호 비교, 분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권6호
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• pp.531-537
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• 2016

기계 혹은 구조물의 파손 및 파괴는 소재의 내부에 존재하는 결함에서 발생하는 크랙에 의한 것이다. 이러한 크랙들은 밀집하여 존재하는 경우가 많기 때문에 크랙의 진전 및 성장특성들을 고려하지 않으면 안 된다. 이에 따라 본 연구에서는 표준 CT 시험편 내부의 크랙 및 구멍의 위치에 따른 파괴특성을 고찰하였으며, 표준CT 시험편에 편심된 집중하중을 가하였을 때, 시험편 내 크랙 주변의 구멍의 존재유무 및 위치에 따른 파괴역학적 거동에 대하여 규명하였다. 연구 결과로서 Model 3(크랙 주변에 구멍이 한 개 존재하는 시험편 모델로서 크랙의 끝부분과 구멍 간의 거리 가로방향으로 2mm의 경우)가 최대 변형량, 최대 응력 및 최대 변형 에너지, 모두 가장 크게 나타났으며, 모든 시험편 모델들이 시험편 내부의 크랙과 구멍의 거리가 가까울수록 최대 응력이 커지는 경향을 보였다. 또한 구멍의 개수와는 별개로 시험편 내부의 크랙 가까이에 구멍이 존재할 때 크랙 가까이에서 최대 응력은 커지는 경향이 나타나는 것을 알 수 있었으며, 이러한 본 연구 결과를 토대로 기계 혹은 기계 구조물 내부에 구멍을 뚫는다면, 시험편에 발생하는 파괴 응력의 값을 줄임으로써 파손이나 고장이 일어나는 것을 방지할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제8권5호
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• pp.80-91
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• 2007

최근 국내 외적으로 크랙실링 공법의 활용성을 높이기 위해 도로면 크랙실링 자동화 장비 개발에 관한 연구를 활발히 진행하고 있다. 예방적 차원에서 도로의 장 수명화 및 유지보수 비용 절감을 위해서는 도로 유지관리 시점 및 유지 보수된 구간정보, 작업 수행 결과 등과 같은 이력정보가 체계적으로 수집.축적될 수 있는 관리체계의 개발이 선행되어야 한다. 그러나 기존 크랙실링 관련 기술개발 동향은 크랙실링 공법의 자동화를 위한 연구가 주로 수행되고 있을 뿐 도로면 크랙실링 작업정보 수집과 관련한 연구는 미흡한 것으로 나타났다. 따라서 크랙실링 작업 관련 정보습득의 어려움 및 경영 분석과 성과측정을 위한 객관적인 자료 구축 미흡, 수집된 정보의 신뢰성 부족 등과 같은 문제점이 도출되었다. 본 연구에서는 크랙실링작업 시 발생되는 정보를 신속.정확하게 수집 및 축적하여 이력관리로 활용하고 작업 주체간의 정보교류를 효율적으로 수행할 수 있도록 지원하는 PDA 및 웹 기반 크랙실링 작업정보 수집 시스템을 제안하고자 한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1992년도 추계학술대회 논문집
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• pp.311-315
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• 1992

일반적으로 기계구조물에서는 비교적 응력확대계수 K의 해석이 용이한 판 두께를 관통하는 관통크랙보다는 표면에 존재하는 결함에서 발생, 전파하는 표면 크랙이 대부분이다. 표면은 내부보다 소성변형에 대한 저항이 작고, 대기에 직접 접해 있으며, 평활재에 있어서의 인장, 압축이외의 응력은 일반적으로 표면에서 최대가 되는 등의 이유로 내부보다 쉽게 피로재해를 받는다. 침탄질화 열처리를 하는 중요한 목적이 재료 표면에 있어서 경화능과 피로강도의 향상이므로 침탄질화 처리재의 표면 크랙에 관한 연구가 절실히 요구됨은 당연하다.