• 한국해양공학회지
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• 제2권2호
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• pp.112-121
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• 1988

A study on friction welding of carbon steel bar (SM45C) to chrome molybedenum steel bar(SCM4) is examined experimentally through tensile test, hardness test, microstructure test and fatigue test. so, this paper deals with optimizing the welding concitions and analyzing various mechanical properties about friction welds of SM45C to SCM4 steel bars. The results obtained are summarized as follows; 1) For friction welded joints of SM45C to SCM4 steel bars, the total upset(U)increases linearly with an increase of heating time ($t_{1}$) till 6s. 2) The determined optimum welding conditions are heating time ($t_{1}$)2s, upsetting time($t_{2}$), 3s, heating pressure($p_{1}$), 4kgf/$mm^{2}$(39.2MPa), upsetting pressure($p_{2}$, 8kgf/mm$^{2}$(78.4MPa) and rotating speed(N), 2, 000rpm when the total upset(U) is 3.4mm, resulting in a computed relationship between the joint tensile strength .sigma.$_{t}$ (kgf/mm$^{2}$and the total upset U(mm); .sigma.$_{t}$ =$0.21U^{3}$ - $3.38U^{2}$ +17.03U + 66.00 3) As the elongation is increased more and more, the fracture position becomes away from weld interface and the fractures are similar to those of SM45C. Fracture is taken place on SM45C side. 4) The weld interface of two dissimilar materials is mixed strongly, and the heat affected zone is about 2.0mm at SM45C while about 2.7 mm at SCM4 side. Therefore, the welded zone and heat affected zone are very narrow, comparing with those of the joints welded by the other welding methods. 5) The fatigue strengths at N=10$^{6}$ cycles of SM45C, SCM4 and friction welded joints are 23kgf/$mm^{2}$, 33kgf/$mm^{2}$(220.5 MPa), and 22.5kgf/$mm^{2}$(220.5MPa) respectively, and fracture at friction welded joint takes place at the side of SM45C. 6) The hardness of the friction weld interface is 3 times higher than that of base metal. 7) Fatigue strength of friction welded joint is higher than that of base metal. 8) Notch sensitivity factor of friction welded joint is lower than that of base metal.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 2000년도 Proceedings of 2000 International Nano Crystals/Ceramics Forum and International Symposium on Intermaterials
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• pp.195-214
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• 2000

The high-speed steel (shorten as HSS) consists of Fe and several kinds of transition metal carbides. The cutting tools or wear-resistant materials made from HSS experience relatively high thermal shock because a coolant such as water or oil is flowed over the surface of heated HSS. The purpose of this research is to increase the hardness, strength, fracture toughness and thermal shock resistance of HSS. A possible strategy is to incorporate a hard ceramic material with high strength in HSS matrix. This paper describes the processing, microstructure and mechanical properties of the oriented unidirectional mullite fiber/HSS composite. The unidirectional mullite fibers of 10${\mu}{\textrm}{m}$ diameter were dispersed by the ultrasonic irradiation of 38 kHz in an ethylenglycol suspension containing HSS powder of 11${\mu}{\textrm}{m}$ median size. The dried green composites with 4-68 vol% fibers were hot-pressed for 2h at 100$0^{\circ}C$ in Ar atmosphere under a pressure of 39 MPa. The higher density was achieved in the composite with a lower content of fibers. The oriented unidirectional fibers were well dispersed in the HSS matrix. The average distance between the center of fibers in the cross section was close to the value calculated from the fiber fraction. No reaction occurred at the interfaces between HSS and mullite fibers in the composites. The composite with 13.6 vol% fibers showed 100 MPa of four point flexural strength at room temperature. The thermal expansion of composite with heating was influenced by the orientation of mullite fibers.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권1호
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• pp.89-94
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• 2015

본 연구의 목적은 열처리 전 후의 보론강 레이저 용접성을 비교하는 것이다. 일반적으로 보론강이 핫스탬핑 공정에 사용되고 있으며, 핫스탬핑 공정은 강판을 오스테나이트 온도까지 가열한 후 성형과 동시에 냉각하는 방법이다. 열처리후 보론강은 1500 MPa 이상의 고강도를 가진다. 따라서 본 연구에서는 보론강 및 핫스탬핑강의 레이저 용접성을 조사한 후 비교하였다. CW 디스크 레이저를 이용하여 레이저 출력 및 용접속도를 변화시켜가며 맞대기 및 겹치기 용접을 실시하였다. 맞대기 용접 결과, 핫스탬핑강에서 완전 용입을 얻을 수 있는 임계냉각속도가 보론강보다 낮았으며, 겹치기 용접결과 완전 관통이 일어난 용접 조건에서는 접합부 폭은 용접속도와 관계없이 거의 유사하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.1641-1646
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• 2010

최근 들어 환경에 대한 관심이 높아지면서 대기오염 방지에 비중을 둔 CNG 연료에 대한 연구가 활발하다. 그러나, 가솔린연료에 비해 출력이 감소하며, 1회 충전 거리가 짧은 단점을 가지고 있다. 특히, 토크 및 출력 저하의 원인으로는 CNG 연료가 가솔린에 비해 단위체적당 발열량이 낮고, 화염 전파 속도가 느림에 따라 혼합기가 연소되는 타이밍 손실 등에 기인한다. 본 연구에서는 타이밍 손실을 고려한 점화 진각 제어장치를 설계하여 이를 차량에 실제 장착하고, 새시 다이나모미터(Chassis Dynamometer)에서 엔진 출력 및 토크를 측정하였다. 측정된 결과 일반적인 CNG 바이 퓨얼 시스템에 비하여 최대 토크 및 출력이 향상되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권11호
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• pp.907-913
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• 2017

아크 플라즈마에 의해 구동되는 스파크 제트의 다양한 에너지 공급 방법에 따른 효율적 운전 성능 특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 펄스 당 37 mJ의 주입 에너지에 의한 급속한 기체의 가열에 의해 약 330 m/s의 고속 제트가 발생함을 확인하였다. 제트의 최대 속도와 침투 거리는 각각 주입된 전력량과 펄스 당 주입된 에너지에 비례하였다. 낮은 에너지에서는 오리피스 직경이 작을수록 더 높은 속도의 제트가 발생하였다. 공급 에너지가 같다면 전류를 높인 펄스가 펄스 폭을 높인 펄스보다 높은 속도의 제트를 발생시켰다. 펄스 폭이 약 $10{\mu}s$이고 펄스 당 에너지가 약 10 mJ인 경우가 효율적인 운전에 보다 더 적합한 것으로 확인되었다.

• 한국진공학회지
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• 제6권4호
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• pp.298-307
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• 1997

CRT부품 탈가스(outgassing)를 온도를 변화 시켜가며 측정할 수 있고 시료의 열탈착 특성을 측정할 수 있는 TDS(Thermal Desorption Spectroscopy) 측정 장치를 설계 제작하였다. 제작된 시스템은 유효 배기속도를 조절할 수 있는 진공 장치와 시료의 온도조절 장치, 탈가스 측정 가치로 구성되어 있다. 제작된 시스템의 최저 도달 진공도는 $1{\times}10^{-7}$Pa 이하였고 가변 콘덕탄스(conductance)를 채택하여 유효 배기 속도를 조절 할 수 있도록 제작되었다. 가변 콘덕탄스 조절에 따른 시료위치에서의 유효 배기 속도 변화를 측정하였다. 텅스텐 히터와 온도조절기를 이용하여 시료의 온도는 600℃까지 ±1℃ 이내 오차로 조절 할 수 있었으며 온도 상승률도 조절할 수 있었다. 측정계기로 사용한 이온 진공계(ion gauge)와 사중극 질량분석기(quadrupole mass spectrometer)의 감도를 측정하여 정량적인 측정을 할 수 있도록 하였다. 제작된 시스템을 이용하여 CRT 공정에서의 부품별 온도별 측정 예와 공정분석에의 적용 예를 보였다.

• 한국진공학회지
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• 제6권4호
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• pp.308-313
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• 1997

Capacitance Diaphragm Gauge(CDG)를 전달표준기로 사용하여 한국과 영국의 저진 공표준의 국제비교를 수행한 결과 양국 표준기에서 교정한 CDG의 압력비의 차이는 0.05% 이었다. 또한 두 개의 Spinning Rotor Gauge(SRG)를 이용하여 한국과 일본이 고진공표준의 국제비교를 수행한 결과 양국 표준기에서 교정한 SRG의 accommodation coefficient($sigma$)의 차이가 0.4% 이내이었다. CDG와 SRG를 이용한 한국과 영국의 저진공표준기 및 한국과 일 본의 고진공표준기의 국제비교 결과 CDG 및 SRG 자체의 고유오차범위 이내에서 결과가 일치함을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.609-617
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• 2017

철도는 전 세계적으로 매우 안전하고 중요한 운송 수단 중 하나이다. 그러나 철도시스템이 복잡도가 높아지고 주행거리 증가 등으로 인해 매년 사고가 지속적으로 발생하고 있다. 특히, 고속열차와 화물열차의 경우, 차축베어링 비정상 과열로 인하여 차축베어링의 기능이 소실되면 차축의 불균등한 하중을 초래한다. 따라서, 차축베어링의 비정상 과열은 심각한 사고 또는 차량 탈선의 원인이 될 수 있다. 이에 따라서 현재 고속열차 운행 중 차축의 비정상적인 발열을 검지하기 위하여 차축온도검지장치(Hot Box Detector, HBD)가 설치되어 운영되고 있다. 본 연구에서는 비정상 차축 과열 발생시, 이를 빠르고 효율적으로 검지하기 위하여 지수가중이동평균(EWMA) 기법을 적용한 차축온도 모니터링 방법을 제안하였다. 또한 제안한 방법에 대하여 통계적으로 설계하였다. 본 연구에서 제안하는 방법은 현재의 차축온도검지 모니터링 방법과 비교하여 비정상 과열의 발생에 대하여 더 좋은 성능으로 평가되었으며 그 수행도는 최대 170% 향상되었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.179-184
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• 2017

테이퍼 롤러 베어링은 중량이 큰 승합차, 화물차, 열차에 사용되며, 큰 부하하중에서도 안정적으로 차량을 지지할 수 있다. 테이퍼 롤러 베어링 부품 중 케이지는 롤러 간 간격을 유지해 주며, 이를 통해서 마찰 방지 및 마모, 발열의 억제 등의 역할을 한다. 공진으로 인해 케이지가 심하게 변형되면 롤러가 구름을 하지 못하거나, 케이지를 이탈하는 경우가 발생하게 된다. 케이지는 경량화 추세에 따라 금속소재에서 플라스틱소재로 변화하고 있다. 본 논문에서는 "화물열차와 고속열차에 사용되는 테이퍼 롤러 베어링의 부품 중 하나인 케이지를 대상으로 연구하였으며" 케이지 재료에 따른 동특성 해석과 열차가 최고속도로 주행한다는 가정 하에, 최고속도에 해당하는 주파수의 고조파를 계산하고 공진범위를 피하기 위해 케이지의 설계 변수 중 가변이 쉬운 두께를 다르게 하여, 최적의 두께를 선정하고자 비교해석을 진행하였다. 재료에 따른 동특성 해석과 비교해석은 Abaqus 6.16을 사용하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권4호
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• pp.430-436
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• 2012

본 연구에서는 납축전지가 장착된 소형 전기자동차의 여러 가지 주행 특성에 따른 배터리의 전압강하를 실증실험을 통하여 측정하였다. 실험을 통하여 2인승의 소형전기자동차의 에너지 소비량을 평가하고 주행거리 등을 점검하기 위하여 속도별 주행특성과 주행 중에 난방장치를 가동하였을 경우에 감소하는 주행거리를 평가하였다. 전기자동차의 주행속도는 10km/h에서 20km/h씩 증가시키면서 히터의 가동유무에 따른 에너지 소비량을 측정하였다. 실험결과 본 실험용 소형 전기자동차의 에너지효율이 가장 높은 경제속도는 35km/h로 나타났으며, 일회 충전으로 경제속도로 주행할 경우에 약 75km의 거리를 주행할 수 있으며, 일반적인 주행의 경우에는 약 58km를 주행할 수 있다. 또한 난방장치를 최대로 가동할 경우에는 약 35%의 에너지 소비가 증가하는 것을 알 수 있다.