• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05d
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• pp.455-460
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• 1996

원자력발전소의 전열관 보수용접 기술 개발을 위해 Inconel 600 재질의 plate 판에 레이저 용접실험을 수행하였다. 레이저 발진기로 부터 발진된 레이저 빔은 광섬유를 통하여 전송되고, 집광렌즈군를 이용하여 용접이 이루어지도록 하였다. pulse 레이저 용접 변수인 펄스폭, 반복율, 첨두출력 및 용접속도를 변화시키면서 용접결과를 측정하였다. 이에 따른 적절한 용접범위를 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05d
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• pp.449-454
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• 1996

원자력발전소 증기발생기 전열관의 레이저 슬리브 용접시, 레이저 전송 및 용접상태의 광학적 감시방법을 개발하였다. 전열관 레이저용접은 용접 중의 레이저 출력, 레이저 전송 광학계의 파손여부, 광학 정렬상태 등을 정확히 감시하며 수행하여야 하지만, 작업공간의 협소함과 방사능 공간이라는 어려움 때문에 적절한 감시방법이 없었다. 본 연구에서는 레이저 빔 전송을 위한 광섬유 광학계를 그대로 이용하여, 용접시 발생되는 radiation과 용접 표면에서 반사되는 Nd:YAG 레이저 빔을 측정하여 레이저 및 광학계 상태를 실시간 감시할 수 있는 기술을 실험적으로 확인하였다. 실험은 Inconel plate를 시편으로 이루어졌으며, 레이저 펄스길이, 레이저 반복률에 따른 감시 조건과 초점확인 기능에 대해서도 논의하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1995.05a
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• pp.956-960
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• 1995

원자력발전소 증기발생기 전열관의 레이저 보수용접 기술개발을 위해 Inconel tube의 sleeve 레이저 용접실험을 수행하였다. Nd:YAG 레이저로부터 발진된 레이저 빔은 광섬유를 통하여 전송되어 자체 개발한 weld head tool을 이용하여 tube 내부에서 용접이 이뤄지도록 하였다. 레이저의 출력 및 펄스폭, 반복율, buffer 가스속도, 용접속도 등의 용접 변수를 변화시키면서 용접단면의 형상을 측정하였다. 용접변수에 따른 결과를 고찰하였고 이에 따른 적절한 용접범위를 제시하였다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.15 no.8
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• pp.102-108
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• 1998

본 논문에서는 Nd-YAG 레이저 용접 프로세스를 이용하여 두께가 다른 STS304스테인레스 박강판을 대상으로한 점용접에 관한 연구로서, 레이저 용접은 미소부위에 효율적인 접합가공이 가능한 공정으로 비접촉식 가열원을 이용하기 때문에 접합공정 중 기계적 변형이 없고, 레이저 빔을 국부가열원으로 하여 매우 좁은 부분에 제한적으로 열을 가할 수 있어서 강한 금속적 결합이 요구되는 소형부품의 접합에 이용될 수 있다. 뿐만 아니라 공정 변수들을 변화시켜 실제 접합부에 들어 가는 입열량을 쉽게 제어할 수 있다는 등 많은 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 1mm이하의 스테인레스 박판에 대한 레이저 점용접을 FDM과 신경회로망을 이용하여 해석하고 용접부의 너겟 크기, 용접부 깊이 등의 형상을 예측하였다. 또한 레이저 점용접에 있어서의 주요 변수인 펄스 에너지, 펄스 타임, 박판의 두께, 두 판사이의 간극크기 등득 변화시켜 실험하고 수치해석을 검증하기 위하여 여러 가지 강에 대한 레이저 점용접 실험을 수행하였다. 또한 수치해석 시뮬레이션을 위하여 윈도우 프로그래밍을 개발하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05b
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• pp.555-560
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• 1997

원자력발전소의 전열관 보수용접기술은 원전시설의 수명연장을 목적으로 개발된 기술이며, 손상된 Inconel 600 전열관 내부에 Inconel 690 재질의 sleeve tube을 삽입한 후 용접을 하는 방법으로 수행된다. 증기발생기 전열관 sleeve 레이저 용접의 기본개념은 방사능지역 외부의 발진기로부터 발진된 레이저빔을 광섬유를 이용하여 장거리(200미터 이상) 전송하여 전열관 내부의 광학계 및 회전장치를 이용하여 전열관을 용접하는 방법이다. 본 연구에서는 펄스형 레이저의 용접 변수인 펄스폭, 반복율, 첨두출력 및 용접속도를 변화시키면서 용입상태를 측정하였고, 용접된 시편에 열처리 여부와 부식실험을 위한 C-ring 시편을 제작하여 caustic test를 위해 auto-clave vessel에서 1,000 시간 실험을 실시하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Laser Processing Conference
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• 1999.05a
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• pp.33-36
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• 1999

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2001.10a
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• pp.125-127
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• 2001

• Journal of Welding and Joining
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• v.14 no.3
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• pp.20-28
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• 1996

고밀도 에너지를 열원으로 이용하는 고출력 레이저로는 CO$_{2}$레이저와 Nd;YAG 레이저가 있다. 레이저는 열가공임에도 불구하고 빔의 스폿경을 작게하여 높은 에너지 밀도($10^{6}$ W/cm$_{2}$ 이상)을 얻을 수 있으므로 열영향이 작고 작은 변형범위내에서 용접을 할 수 있고 입력 에너지의 제어성이 좋아서 미세한 용접이 가능하게 하고, 빔폭 대비 용입깊이가 커서 깊은 용접 비드가 형성되며, 자동화가 용이하다는 장점이 있다. 특히 Nd;YAG 레이저의 경우는 광 섬유를 이용하므로서 에너 지의 시간 분할 및 에너지 분할을 할 수 있는 등 분기 및 배치가 용이하며 펄스의 활 용을 극대화 할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 결점으로도 맞대기 용접의 경우 갭의 여유가 판두께, 초점위치, 빔모드에 따라 변화하는데 이는 빔 스폿이 작음에 따른 장점이 단점으로 작용하는 경우이다. 레이저 용접부의 비드 폭이 좁기 때문에 인장 강도가 모재의 인장강도보다 밑도는 것도 겹쳐서 용접된 이음 부분의 인장강도에 있 어서 단점이 되고 있다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 1999.10a
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• pp.37-38
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• 1999

• Proceedings of the KWS Conference
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• 1996.05a
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• pp.41-45
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• 1996