• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2021.07a
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• pp.105-106
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• 2021

자동사격통제기능 및 탄의 자동장전기능을 가진 최신 무기체계의 동력장치는 엔진, 변속기 및 냉각장치로 구성되어 있다. 이러한 동력장치를 정비하기 위해서는 엔진과 변속기를 결합 및 분리할 수 있는 특수공구의 사용이 필수적이다. 하지만, 기존 제품은 사용 특성에 따라 비틀림이 심하여 쉽게 마모되는 현상을 가진다. 본 연구에서는 강도저하로 인한 잦은 파손현상과 엔진 우측 연결부 조임 시 간접 현상에 자유로운 공구를 제안하고자 한다. 구조해석 프로그램(ABAQUS)을 통한 비틀림 강도 해석과 이를 바탕으로 최적 설계를 진행하여 제작된 공구는 기존 문제점을 해결하고 공인인증기관에서 토크의 130%의 비틀림 실험에서 문제없음을 확인하였다. 본 연구의 결과물은 동력장치 정비를 위한 특수공구의 국산화로 인한 경제적 측면에서 큰 도움이 될 것으로 사료된다.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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• v.25 no.6
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• pp.553-560
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• 2022

This study investigates improvement of torsional strength of special wrench for K-series self-propelled howitzer power-pack maintenance. In order to maintain the power-pack, special wrench is one of the essential tools for assembling/disassemblimg the engine and transmission. However, failures(plastic deformation, fracture phenomenon and etc.) have been frequently reported even though special wrench was used within recommended standard torque range. Therefore, in this study, finite element analysis using ABAQUS was performed and modification of design parameters have been proposed. Prototypes based on the proposed parameters were manufactured and torsional experiment(torque about 130 % of recommend maximum torque) validated the newly proposed design parameters. Special wrench based on this study is applied to mass production and currently used for the maintenance.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.12 no.6
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• pp.3-10
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• 1990

본 고에서는 자동차용 수동변속기에 사용되는 평치차 및 헬리컬 치차에 대해서 설계조건과 설계절차 및 방법에 관해서 논하고자 한다. 자동차용 변속기의 치차 설계자는 gear box내의 좁은 공간에서 가장 정숙하고 튼튼하고, 소형.경량화된 치차를 설계하기 위해서는 module, 공구압력각, 치높이, 치선원경 등이 표준에서 벗어나는 특수 cutter를 이용하여 제작되도록 치차 설계를 할 수 밖에 없으나 자동차용 치차가 대량 생산되는 점에 비추어 볼때 특수 cutter를 사용하는데 드는 비용은 문제가 되지 않는다고 본다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.94.1-94.1
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• 2017

최근 공구산업은 산업 발전으로 특수합금들이 발달하면서 이를 가공할 수 있는 새로운 절삭공구소재들이 개발되어 지고 있다. 또한 공구소재보다 코팅개발이 상대적으로 더욱 효과적이기 때문에 코팅 기술 개발이 활발히 진행되고 있다. 최근 일본에서는 새로운 코팅층 물질 개발보다는 기존의 코팅물질을 조합하거나 개량하여 성능을 향상시키는 추세이다. 또한 다기능 절삭 공구를 지속적으로 사용하는 추세에 따라 공구설계의 새로운 솔루션이 요구된다. 예를 들어 TiN 코팅과 추가 요소를 합금하면 효과적인 경도, 내마모성 등을 향상시키며, TiAlN, TiSiN 등을 예로 들 수 있다. 반면, 기존 TiN에 Mo가 첨가된 TiMoN 박막은 특성화하기 위한 노력이 매우 제한적이었다. Mo가 함유된 코팅층의 특징은 낮은 마찰 계수를 갖는다. 이는 Mo이 공기중의 산소와 반응하여 MoO3를 형성하기 때문이다. 본 연구에서는 TiMo합금 타겟을 음극 아크 증착공정을 이용하여 기초실험을 진행하고 분석평가를 진행하였다. 공정조건은 본 실험실에서 도출한 TiN의 기본공정조건을 바탕으로 기초실험을 진행하였으며, 시편은 스테인리스 강판(SUS304)을 사용하였다. 기초분석은 SEM, EDS, XRD, 초미소경도를 이용하였다. 처음 TiMo합금 타겟을 이용하여 기초실험과 분석을 진행한 결과 TiN과 비슷할 것으로 예상한 것과는 다른 결과가 관찰되었으며, 최적화 된 공정도출을 위한 향후 실험을 계획중이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.99-99
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• 2016

최근 공구산업은 산업 발전으로 공구의 사용 환경이 가혹화 되고, 첨단산업용 특수합금들이 발달하면서 이를 가공할 수 있는 새로운 절삭공구소재들이 개발되어지고 있다. 또한 고성능 절삭공구는 공구소재보다 코팅개발이 상대적으로 더욱 효과적이기 때문에 코팅 기술 개발이 활발히 진행되고 있다. 최근 일본에서는 새로운 코팅층 물질 개발보다는 기존의 코팅물질을 조합하거나 개량하여 성능을 향상시키는 추세이며, 이는 현재 공구산업의 효율적인 개발방향을 제시하고 있다. 기존의 빗각 증착은 기판의 각도를 변경하여 증기가 기판에 비스듬하게 입사하도록 조절하여 코팅하는 기술로 박막의 조직을 다양하게 제어하는 것이 가능하며, 구조 제어를 통한 완전화 박막을 이용한 one-batch 다기능 구현을 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 가공이 까다로운 소재를 가공하기 위한 공구에 적용하기 위해서 Al의 함량이 높은 AlTiN 소재가 개발되어 적용되고 있으며, 이 소재는 공구의 수명향상을 위한 표면처리 소재로 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 음극아크 증착 시 거대입자가 박막에 증착되어 결함을 만들기 때문에 그 밀도를 낮추기 위해서 음극 아크 증착을 이용하여 공정 변화에 따른 AlTiN 박막의 표면형상을 관찰하고 특성을 평가하였다. 또한 빗각 증착을 적용하여 제작한 AlTiN 박막의 특성을 평가하였다. 고 함량의 AlTi합금 타겟을 음극 아크 소스에 장착하여 AlTiN 박막을 코팅하였다. 시편은 스테인리스강판(SUS304)과 초경(tungsten carbide; WC)을 사용하였다. 음극 아크 소스에 인가되는 전류가 낮을수록 AlTiN 박막 표면에 거대입자의 밀도가 낮아졌으며, 기판 전압과 공정압력이 높을수록 AlTiN 박막의 표면에 존재하는 거대입자의 밀도가 낮아지는 경향을 보였다. 이를 통하여 거대입자밀도를 낮추는 기초공정을 도출하였다. AlTiN 박막 제작 시 빗각을 적용한 결과 $60^{\circ}$의 빗각을 적용한 다층 박막에서 상대적으로 가장 높은 경도 값을 보였다. 본 연구를 통해 음극 아크 증착을 이용하여 거대입자의 밀도가 낮은 박막을 제작할 수 있는 공정을 도출하였고, 빗각증착을 적용하면 경도가 향상되는 결과를 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.130-130
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• 2018

산업 발전으로 특수합금들이 발달함에 따라 가공할 수 있는 새로운 절삭공구소재들이 개발되어지고 있다. 또한 공구소재보다 코팅개발이 상대적으로 더욱 효과적이기 때문에 코팅 기술 개발이 활발히 진행되고 있다. 일본에서는 새로운 코팅층 물질 개발보다는 기존의 코팅물질을 조합하거나 개량하여 성능을 향상시키는 추세이다. TiAlSiN 박막은 스퍼터링과 음극 아크 소스를 이용한 hybrid 공정을 이용하여 코팅 후 특성을 평가하였다. Ti-50at.%Al의 조성을 갖는 TiAl 합금 타겟은 음극 아크 소스를 이용하여 코팅하였다. 공정 가스는 Ar과 N2의 혼합 가스를 사용하였으며 공정 압력은 $1.0{\times}10^{-2}Torr$이었다. 음극 아크 소스에 인가된 전류는 70 A이었다. TiAlSiN 박막의 Si 함량을 조절하기 위해서 Si은 스퍼터링으로 코팅하였으며 스퍼터링 소스에 인가되는 전력의 세기를 0.29 kW ~ 1.05 kW까지 변화시켰다. 코팅 공정에 사용된 Si 타겟의 순도는 4N이다. TiAlSiN 박막의 Si 함량은 스퍼터링 전력에 따라 3.4 ~ 14.4at%까지 변화하는 것을 확인하였다. TiAlSiN 코팅층의 경도는 초미소 경도계를 이용하여 측정하였으며, Si 함량이 증가하면 TiAlSiN 박막의 경도도 증가하는 것을 확인할 수 있다. TiAlSiN 박막의 Si 함량이 9.2at.%일 때 3000 Hv 이상의 경도를 보였다. TiAlSiN 코팅층의 Si 함량이 14.4at%로 높아지면 경도가 낮아지는 현상을 보였다. TiAlSiN 박막의 Si 함량이 증가하면 내산화성이 향상되는 현상을 확인할 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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• v.16 no.4
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• pp.58-63
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• 2007

A compact gun drill machine was developed to improve productivity and economical efficiency for small and medium enterprise tool makers. Gun drilling works are mainly using at molding, automobile, aircraft industry and special tool makers to make deep holes. As gun drill machines are very expensive and big burden for small tool makers, so that works used to execute through outside orders but it was required lot of cost too. Most of gun drill machines are providing for high volume and large capacity enterprises. In order to use for small and medium enterprises that compact gun drill machine was designed and developed. It could be improved product quality, productivity and manufacturing cost for small and medium enterprises by using this machine.

• Journal of the KSME
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• v.28 no.6
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• pp.547-555
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• 1988

강재의 기계 가공성(피삭성 : machinability)에 영향을 미치는 요인은 많다. 그러나 가장 큰 요 인은 치금학적 인자로서 그 중에서도 화학성분, 열처리 조직 및 냉간 가공 등이다. 화학성분은 재료의 기계적 성질(강도, 인성), 열처리 조직, 개재물 종류 및 공구재와의 친화성 등에 영향을 크게 미친다. 이러한 치금학적 인자도 재료의 가공방법 및 가공성 평가 기준에 따라 정 또는 부의 효과를 나타낸다. 바꿔 말하면 아무리 어려운 가공 작업이라도 모든 요인을 고려한다면 최적의 조건을 얻을 수 있다고 할 수 있다. 앞으로의 기계 가공성 개선 연구 방향으로는 재료의 특성을 해치지 않고 기계 가공성을 개선시키는 것과 특수원소 첨가(Te, Se, Bi 등)에 의한 기계 가공성 향상 및 난삭 재료인 고경도 강재, 고 Mn 강, 스테인리스계 및 초내열 합금 등의 기계 가공성 개선이 될 것이라고 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1993.10a
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• pp.27-33
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• 1993

천마 연소관 및 Bracket는 고강도 특수강의 일종인 Maraging steel C-250 Grade로서 유동성형공정 (flow forming process: F/F) 및 용접공정을 거쳐 시효경화후의 경도(HRC 48-52)가 높아 절삭가공 및 Tapping에 어려움이 있다고 판단되어 브라켓 밀링가공(Tapping포함)을 시효경화공정 이전에 완성하는 것으로 공정 FLOW를 설정하였으나, 시효경화 시 유동성형공정 잔류응력 및 재질특성에 의한 수축, 변형 등으로 도면상 요구된 품질(형상 및 위치공차) 만족이 미흡하였을 뿐만 아니라 오히려 전체 공정 수만 증가하였음. 따라서 연소관 및 Bracket 완성가공을 시효경화 후에 실시하는 것으로 공정 개선 하고자 시험 작업한 결과, 선삭, 밀링작업등 다른 기계가공 공정의 문제점은 대부분 해결할 수 있었으나, Tapping공정만은 해결할 수 없어서 진정한 공정개선을 기할 수 없었음. 그러나, 제품의 품질 및 생산성을 고려 시효경화 후 Tapping 공정실시 필요성이 강력히 대두되어 Maraging steel 재질특성에 적합한 공구 및 작업조건을 검토, 설정 시험작업 함으로써 공정개선을 이룰 수 있었음.

• Journal of the Korean Professional Engineers Association
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• v.31 no.1
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• pp.74-84
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• 1998

본 지도업체인 쌍희금속은 1988년 2월 설립, 주생산제품은 닉켈합금선으로서 1997년 12월 현재 총매출액 7.4억원(수출 0.12억 포함) 당기순이익 0.32억원으로 종업원 9명을 포함한 개인기업 형태로 특히 총매출액의 6%를 기술투자비율에 할당하고 있는 유망 중소기업이다. 기술지도와 관련한 연선의 선재(線材)는 포항제철의 $^{ø}$8mm 태선(允線)이 주종이나 특수선(特殊線)인 경우는, 국내선재의 경우 멜팅(Melting)기술이 부족하여 독일국으로부터 $^{ø}$5.5 mm의 선재를 직수입에 의존하고 있었다. 한편 세선가공의 선재는 20여개의 Dies공구 가공공정을 통한 $^{ø}$1.3 mm의 선채를 사용하여 $^{ø}$0.6 mm의 세선(細線)을 가공하고 있었다. 그러나 인발(引拔) 기술과 관련함에 특히 Dies 공구로부터 세선(細線)을 제조한 후 마무리 공정에서의 탈지문제가 정립돼있지 못하여 End User로부터 불만사례가 종종 야기 되었다 이의 원인 규명을 기술지도를 통해 조사한 결과 소성가공유(습식형)의 인식 부족이 주원인이였다. 소성가공유의 조성은 일반적으로 식물성. 광물성, 계면활성제, 극압제 등으로 구성됨에 마무리공정에서의 탈지방법은 가공유제의 기재(Base oil)에 따라 다르다 즉 기유(基油)가 광물계인 경우는 탈지제가 용제형(TCE 등)이 양호하나 식물계인 경우는 Alkali계가 양호하다. 따라서 NaOH sol'n2~3%+분산제(기포방지제)로서 음이온인 노닐페놀 0.1~0.3%의 처방을 제시하고 설비로서는 8$0^{\circ}C$로 유지되는 조제된 알칼리 Vessel과 물중탕 설비(열풍설비 포함)등을 대입하는 공정개선으로 Dies를 통과한 중간제품의 세선 $\longrightarrow$ 탈지설비 $\longrightarrow$ 80～85$^{\circ}C$로 유지되는 열처리(Aniling)공정을 대입함에 세선의 가공경화가 없었으며 아울러 수용성 가공유의 관리 한계(사내표준화)를 설정 관리 하도록 지도함으로서 지도 전에 비해 제조원가의 절하 및 생산성 향상은 물론 세선의 신규 탈지제 개발과 공정 개선을 통하여 가열공정의 부하개선 과 최종제품인 절연선의 품질향상을 가져 왔다.