• Journal of Welding and Joining
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• v.17 no.1
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• pp.104-115
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• 1999

There have been many studies on the two dimensional thermo-elasto-plastic analysis in welding process, mostly from viewpoint of residual stresses. In this study, the temperature distribution, transient thermal stress, and angular distortion during bead-on-plate gas metal arc welding of rectangular plates were analyzed by using the finite element method. A nonlinear heat transfer analysis was first performed by taking account of the temperature-dependent material properties and convection heat losses on the surface. This was followed by a thermo-elasto-plastic stresses and distortion analysis that incorporates the constrained boundary condition of the two dimensional solution domain to get the three dimensional size effect of the plate. The constrained boundary conditions adopted in this study were the constant displacement condition over the whole two dimensional section for axial movement in the welding direction, and the force boundary condition for rotational movementof the domain around the axis of the welding direction. It could be revealed that the theoretical predictions of the angular distortion have an improved agreement with the experimentally obtained data presented in the previous study.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.24-24
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• 2003

최근 자동차 산업이 발달함에 따라 철강업계와 자동차 회사에서는 전에 많이 사용하던 내연 무도금강판 대신 부식에 저항력이 강한 도금강판을 사용한 이후로 냉연강판의 가공 시에 야기되지 않았던 많은 문제점들이 나타났다 자동차용 강판의 경우 판재의 체적에 비하여 금형과 판재의 접촉면적이 큰 프레스 공정에서는 판재의 표면에 작용하는 마찰력의 크기가 판재의 스탬핑 성형성에 큰 영향을 미친다. 이는 마찰특성이 비록 재료고유의 성형한계에서는 영향을 미치지 못하나 스탬핑 공정에 있어서 금형과의 접촉면에서 마찰력의 크기가 패널의 변형률분포를 변화시켜 스탬핑 성형성에 큰 영향을 주는 것이다. 따라서 본 연구는 자동차용 도금강판의 표면 거칠기에 따른 판재의 표면 마찰 특성 변화를 알아보았다. 소재의 기계적 특성 측정은 UTM을 사용하였고, 도금층은 XRD, SEM을 이용하여 상분석 하였으며, 표면 거칠기는 AFM(Atomic Force Microscope), SJ-400(Mitutoyo)을 사용하여 표면 거칠기를 측정하였다. 또 드로잉 하중을 비드부에서의 굽힘-굽힘 풀림 소성변형에 의한 변형력 성분과 마찰력 성분으로 분리하여 강판의 쿠롬 마찰계수를 DBS(Draw bead simulation)로 측정하였다.

• 기계와재료
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• v.23 no.3
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• pp.82-95
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• 2011

다결정압연판재는 열가공공정을 거쳐서 생산되므로 공정의 특성을 반영하는 미세조직/집합조직 특성을 가지게 된다. 결정립들은 특정방향으로 배향하고 결정립의 형상과 크기도 변화한다. 이러한 변화는 거시적으로 다결정판재의 이방성으로 귀결이 되는데, 근본적으로 판재를 구성하는 단결정들의 기계적 물성이 각각의 방향별로 이방성을 띄기 때문이다. 본 자료에서는 압연공정시 다결정판재의 수직/평면이방성의 발생원인을 집합조직과 결정소성학을 이용하여 제시하고자 하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.11a
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• pp.43.2-43.2
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• 2009

Al-Mg 알루미늄 합금은 강도가 높고 성형성이 우수하여 수송기기 경량화용 소재로서 사용량이 증가하고 있다. 특히고강도 특성을 보이는 Al-Mg-Mn합금은 자동차, 선박및 철도차량등의 형재 및 판재로 그 사용량이 증가하고 있다. 또한 결정립을 미세화 시킨 Al-Mg-Mn합금판재의 경우에는 온간성형으로 복잡한 형상의 판재부품제조에 사용되고 있다. 연속주조공정인 Twin roll strip casting(TRC)은용탕으로부터 직접 판재를 생산할 수 있는 공정으로 주로 순알루미늄계열의 판재 생산에 사용되고 있으나 최근에는 고강도 판재의 저비용 생산을 위하여 고합금계 판재에 적용하는 연구가 수행되고 있다. 합금량이 높은 고강도Al-Mg계 합금의 TRC 주조시 고액공존구간이 커서 더욱 정밀한 공정제어가 필요하다. 또한 기존의 슬라브주조방식보다 높은 냉각속도로 주조가 가능하기 때문에 결정립 및 정출상의 미세화공정으로 응용되기도한다. 본 연구에서는 TRC공정을 기초로 주조시 열간 압연의효과를 동시에 부여하는 용탕직접압연공정을 개발하였으며 상용 고강도 알루미늄 합금인 5083합금 판재를제조하였다. 또한 기존 Al-Mg 합금에 Mn을 첨가하여 용탕직접압연함으로서 정출상의 크기 및 밀도를 제어하여 강도가 우수한 Al-Mg-Mn 합금판재를 제조하는 기술을 개발하였다. 용탕직접압연된 Al-Mg-Mn계 합금의 경우에 주조시 높은 냉각속도로 인하여 결정립이 미세하고 Al6Mn과 같은 미세한 정출상이 다량 형성되었으며, 최종압연 및 열처리에 의하여 높은 강도를 갖는 고강도 알루미늄 합금 판재의 제조가 가능하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1992.10a
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• pp.68-72
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• 1992

자동차 및 각종 판재 성형시 성형율을 향상시키는 방법에는 신소재 개발, 금형기술개발, 접촉부의 마찰을 줄여 주기 위한 윤활 등등이 있겠으나 손쉽게 공구다이 상하에 비드를 설치하여 판재를 성형할 경우 미끄럼 저항의 균형을 이루어 주름 억제와 두께분포가 보다 균일해지며 스프링백 현상 등으로 인한 성형 후 치수 불량 등을 주어 판재성형율을 향상시키는데 기여할 수 있다. 본 연구에서는 펀치가 판재를 성형하기 위해 진행됨에 따라 공구다이와 펀치간의 접촉각도가 변하게 되는 점을 고려하여 인출 각도변화에 따른 인출특성 및 마찰계수 변화등을 알아보고자 하며 원형 형태의 환저비드, 단일원형비드, 이중원형 비드의 종류와 크기변화 및 비드좌우 모서리 변화, 공구다이모서리변화, 블랭크가압력 변화, 비드 전진깊이 변화, 비드통 과 후 재료의 기계적 성질 변화등 인출 특성에 영향을 미치는 인자들을 변화시켜나가며 이에 따르는 인출특성을 Data Bank화 시켜 비드 종류나 형상에 따른 금형설계의 기초자료를 제공하고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.13 no.1
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• pp.31-36
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• 2010

The objective of this study is to evaluate effects of honeycomb cell size for compressive behaviors of square sandwich composite tubes with woven fabric carbon/epoxy skin and Al honeycomb core. In order to achieve these goals, four different kinds of tubes were fabricated and compressed to 200mm~250mm under quasi-static load of 10mm/min. The Al honeycombs with cell size of 6.35mm and 9.53mm were used. The relationship of mean compressive load and cell size was evaluated. In addition, the effect of peel strength and equivalent elastic modulus in ribbon direction for the mean compressive load was investigated.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 1997.03a
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• pp.303-306
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• 1997

$\alpha$형과 $\beta$형 섬유조직의 압연 집합조직을 초기 집합조직으로 갖는 알루미늄 판재의 디프드로잉 공정시 집합조직 변화를 고찰하였다. 플랜지 변형 단계에서는 Bs성분은 감소하 였으며, Goss, Cu, P등의 성분들은 증가하였다. 컵의 윗쪽에서는 아랫쪽에 비하여 Goss, Cu 성분은 증가하고 P성분의 변화는 적었다. 이는 컵의 윗쪽에서는 플랜지에서 받은 평면변형 의 정도가 컵의 아랫쪽에 비하여 크기 때문이다. 실제 디프드로잉 공정에서의 변형량에서는 결정들이 안정방위로의 회전경로인 $\alpha$D형의 섬유와 $\beta$D형의 섬유로 이동하게 된다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.99-99
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• 2009

마그네슘은 지구상에서 존재하는 금속 중 가장 가벼운 실용화 금속이다. 따라서 최근 산업 전반적으로 대두되는 경량화에 대응하는 데 중요한 소재로 각광받고 있으며 그 활용이 활발하게 추진되고 있다. 본 연구에서는 이러한 동향에 대응하는 일환으로 POSCO에서 생산되고 있는 압연 마그네슘판재를 적용하였다. 적용 대상은 철도 분야의 경량화를 위한 전장품을 선정하고, 실물 크기로 제작하였다. 제작은 두께 3.5 mm 의 판재를 사용하였으며 용접은 Friction Stir Welding 및 GTAW 를 사용하였다. 그림1에 제작이 완료된 형상을 나타낸다. 그리고 제작중의 용접과정에 대하여 3차원 열탄소성 해석을 수행하여 변형 과정에 대한 검토를 수행하였다. 그림2에 해석과정의 한 예를 나타낸다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.169-169
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• 2010

박막형 CIGS 태양전지의 배면전극으로 사용되는 Mo 박막은 낮은 저항으로 인한 전기전도성과 열적 안전성이 아주 우수하다. 연구에서는 연성 CIGS 태양전지의 제조를 위한 Mo 배면전극의 대면적 증착기술에 관한 것으로 DC Magnetron Sputtering 공정을 이용하여 전주기술을 통한 Ni-Fe계 연성기판재 위에 졸걸법으로 합성된 $SiO_2$ 절연박막에 Mo 박막을 증착하는 것을 목적으로 하고 있다. 실험에서는 연성기판재 대신 시편을 Sodalime glass, Si wafer, SUS계 소재를 사용하여 스퍼터링 공정에 의한 Mo 박막을 증착하였다. 실험에서 타겟에 인가되는 전력과 공정압력을 변수로 하여 Mo 박막의 증착율, 전기저항성을 측정하였다. 타겟의 크기는 $80mm{\times}350mm$, 타겟과 기판간 거리 20cm 이었으며, 공정 압력은 2~50 mtorr 영역에서 인가전력을 0.5-1.5kW로 하였다. Mo 박막의 증착율과 전기적 특성을 측정하기 위하여 $\alpha$-step과 4-point probe(CMT-SR 1000N)를 이용하였다. 그리고 Mo 박막의 잔류응력을 측정하기 위하여 잔류응력측정기를 이용하였다. Mo 박막의 미세구조분석을 위하여 SEM 및 XRD를 분석을 실시하였다. 배면전극으로서 전기저항성은 공정압력에 따라 좌우 되었으며, 2 mTorr 공정압력과 1.5kW의 전력에서 최소값인 $8.2\;{\mu}{\Omega}-cm$의 저항값과 증착율 약 $6\;{\mu}/h$를 보였다. 기판재와의 밀착성과 관련한 잔류응력 측정과 XRD분석을 통한 결정립 크기를 분석하여 공정압력에 따른 Mo 박막의 잔류응력과 전기 저항 및 결정립 크기의 상관관계를 조사하였다. 그리고 대면적 CIGS 증착공정을 위해 직각형 타겟을 통해 증착된 Mo 박막의 증착분포를 20cm 이내 조사하였다.

• Analytical Science and Technology
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• v.14 no.1
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• pp.50-58
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• 2001

The effect of cryogenic heavy rolling method on grain refinement has been studied and compared with those obtained by previous methods of cryogenic rolling and heavy rolling developed separately. Both grain structure and grain size were analyzed using electron back scattered diffraction (EBSD), which can distinguish grains each other by means of crystallographic misorientations between them. The cryogenic rolling and heavy rolling exhibit reduction in grain size of 39% and 87%, respectively, and the cryogenic heavy rolling shows reduced grain size similar to that observed in the heavy rolling. The heavy rolling was proved more effective in grain size refinement than the cryogenic rolling.