• 대한조선학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.154-164
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• 1994

본 연구에서는 경제적이고, 품질이 우수한 용접 조립보의 생산을 위해 요구되는 조건을 컴퓨터 시뮬레이션 방법 및 최적화 방법을 이용해서 찾고자 한다. 이를 위해 용접 조건과 가열 조건 등 조립보의 생산 과정을 지배하는 변수를 선정하고, 이 변수에 따라 조립보 생산비를 추정할 수 있는 모델을 제시하여, 생산에 따른 제한 조건을 만족시키면서, 생산비가 최소가 되는 생산 변수를 구하였다. 더 나아가서 설계 및 생산의 통합 제어를 위해 용접 조립보의 생산에 따른 총 비용을 산출할 수 있는 추정식을 제시하고, 선급 규정에 따라 설계하는 과정까지 포함하여 최적화를 수행하였다. 또한 곡직가열이 불가능한 경우를 가정하여, 가중치법에 기초한 다목적 최적화 기법을 도입하고 최소 비용과 최소 변형의 절충해를 얻는 방법을 제시하였다.

• 한국광학회지
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• 제19권1호
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• pp.68-72
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• 2008

광섬유 브래그 격자(fiber Bragg grating: FBG)를 이용한 스트레인 센서는 출력 값으로 브래그 반사 파장의 변화를 제공하게 된다. 본 논문에서는 브래그 격자 스트레인 센서에서 출력되는 빛을 도파로 어레이 격자(arrayed waveguide grating: AWG)에 입력시켜서 파장의 변화를 측정하는 방법을 제안한다. FBG에 스트레인이 가해지게 되면 브래그 반사 파장이 이동하게 되어 AWG를 지나서 출력되는 채널별 광 파워가 변하게 되며, 이 값들의 조합으로 구해지는 centroid 값을 계산하면 브래그 반사 파장과 인가된 스트레인 값을 얻을 수 있다. 브래그 격자의 반사 스펙트럼의 대역폭이 centroid 값에 미치는 영향을 고려하여 3-dB 대역폭이 5.4 nm인 chirped FBG를 사용하였으며, 저항 측정방식의 기존 스트레인 센서와 비교하여 오차범위가 2% 이내인 결과를 확인 하였다. FBG 센서를 외팔보에 부착하여 진동에 따른 스트레인 값을 실시간으로 측정한 결과 진동 주파수 17.8 Hz, damping 시상수 0.96 초를 얻을 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권7호
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• pp.701-706
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• 2015

본 논문에서는 격자가 있는 광경화성수지와 폴리아세테이트 수지의 레이저 접합해석에 대한 실험적 결과와 컴퓨터시뮬레이션 결과를 비교분석하였다. 3차원 격자형상은 MJM 방식의 3D 프린터를 사용하였고, 접합은 다이오드 레이저를 사용하였다. 5Watt ~ 7Watt 범위에서 경계면에 조사된 레이저는 유리천이온도에 도달 후 상면의 격자사이로 침투되어 기계적인 접합이 이루어졌다. 컴퓨터 시뮬레이션 결 과, 분포 온도를 통해서 열유동방향을 예측할 수 있었으며 분석을 통해서 접합의 원리를 이해할 수 있었다. 접합실험에서 최대 입열조건인 고출력 저속에서의 2scan 접합이 최소 입열조건이 저출력 고속 조건의 4 scan 보다는 훨씬더 효과적인 것으로 나타났고, 일정수준(Threshold) 이상의 최소에너지 즉, 유리천이온도 이상이 되어야만 효과적인 것을 알 수가 있었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권5호
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• pp.762-771
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• 1987

본 연구에서는 국산 구조용 강인 SM45C와 SUS304재를 마찰가열압력과 업셋압 력을 서로 변화시키고 업셋시간을 2초로 고정하여 압접시간 10초를 기준으로 하여 변 화시키면서 마찰압접한 후 압접시간 변화에 따른 인장강도의 변화와 업셋량 변화에 따 른 인장강도 및 굽힘강도를 고찰하였다.또 최고 강도치를 나타내는 압접조건을 구 한 후 미소 경도치 및 이종재의 압접부에서 미소하게 변화하는 조직변화도 함께 고찰 하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.185-192
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• 2021

용접 비드의 불량유무를 판단하기 위하여 다양한 방법들이 제안되어왔으며, 최근에는 센서 자료 검사와 영상 자료 검사가 꾸준히 발표되고 있다. 센서 자료 검사는 정확도가 높고, 2차원 기반의 영상 자료 검사는 용접된 비드의 위치를 파악할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 센서 자료만으로 분석 할 경우 정확한 위치에 용접이 되었는지 파악하기가 어렵다. 반면 영상 자료 방법은 잡음과 측정오차가 발생하여 정확도가 높지 않다. 본 논문에서는 평균 전압, 평균 전류, 혼합가스인 센서 자료 검사와 영상 검사 방법을 융합함으로써 각 검사 방법들의 단점을 보완하고 장점을 높여서 정확도를 향상시키고 검사 속도를 높일 수 있는 방법과 이를 소프트웨어로 구현하였다. 그리고 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface; GUI)를 이용하여 분석을 수행하고 검사에 사용된 자료와 검사 결과를 확인할 수 있도록 하여 사용자가 편리하고 직관적으로 분석을 수행하고 결과를 파악할 수 있도록 하고자 한다. 이 때 각 센서 자료의 특성을 이용하여 센서 검사가 수행되고, 모폴로지 축지적 활성화 윤곽선을 적용하여 영상 자료가 검사된다. 실험 결과를 통하여 98%의 정확도를 보였으며, 네 개의 용접 영상과 센서 자료 검사를 모두 수행할 경우 검사 시간은 약 1.9초로서 용접공정에서 실시간 검사기로 사용 가능한 소프트웨어의 성능을 보였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권8호
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• pp.1061-1068
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• 2012

오늘날 지구온난화, 환경오염 및 주요 에너지원인 화석연료의 고갈에 대한 우려가 높아지면서, 전세계적으로 신재생에너지 및 청정에너지에 대한 관심이 급격하게 증가하고 있다. 따라서 화석연료의 대체 및 SOX, NOX와 같은 오염물질을 적게 배출하는 청정에너지로써 LNG가 폭넓게 사용되고 있다. 그로인해 LNG의 소비는 급격하게 증가하고 있으며, 그것을 운반하기 위한 LNG선의 수요 또한 수십 년 동안 크게 증가하였다. 본 연구에서는 LNG선의 생산성을 향상시키기 위해 LNG선용 스테인리스강에 대한 용접에 고출력 파이버 레이저를 이용하였다. 사용된 재료는 탄소 함유량이 0.03% 이하의 STS316L이며 두께는 8mm이다. 최대출력 5kW의 파이버 레이저를 열원으로 사용하여 비초점거리, 겹치기 용접 그리고 맞대기 용접에 대한 실험을 진행하였다. 실험결과, 겹치기 용접의 경우 2.0m/min, 맞대기 용접의 경우 3.0m/min의 용접속도까지 접합이 가능하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제34권1호
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• pp.59-67
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• 2016

The automotive manufactures increase their use of lightweight materials to improve fuel economy and energy usage has a significant influence on the choice of developing materials. To meet this requirements manufacturers are replacing individual body parts with lightweight metals, for these the process treating and painting surfaces is changing. The pre-coated steels are newly developed to avoid the conventional complex and non-environmental painting process in the body-in-white car manufacturing. The development of new joining techniques is critically needed for pre-coated steel sheets, which are electrically non-conductive materials. In the present study, dissimilar combination of pre-coated steel and galvanized steel sheets were joined by the self-piercing rivet, adhesive bonding and hybrid joining techniques. The tensile shear test and free falling high speed crash test were conducted to evaluate the mechanical properties of the joints. The highest tensile peak load with large deformation was observed for the hybrid joining process which has attained 48% higher than the self-piercing rivet. Moreover, the hybrid and adhesive joints were observed better strain energy compared to self-piercing rivet. The fractography analyses were revealed that the mixed mode of cohesive and interfacial fracture for both the hybrid and adhesive bonding joints.

• International Journal of Korean Welding Society
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• 제2권1호
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• pp.21-24
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• 2002

The main purpose of this study was to investigate the formation mechanisms of imperfections such as irregular humps, outer cavity and inner cavity in the laser fusion zone of diamond saw blade. Laser beam welding was conducted to join two parts of blade; mild steel shank and Fe-Co-Ni sintered tip. The variables were beam power and travel speed. The microstructure and elements distributions of specimens were analyzed with SEM, AES, EPMA and so on. It was found that these imperfections were responded to heat input. Irregular humps were reduced in 10.4∼l7.6kJ/m heat input range. However there were no clear evidences, which could explain the relations between humps formation and heat input. The number of outer cavity and inner cavity decreased as heat input was increased. Considering both possible defects formations mechanisms, it could be thought that outer cavity was caused by insufficient refill of keyhole, which was from rapid solidification of molten metal and fast molten metal flow to the rear keyhole wall at low heat input. More inner cavities were found near the interface of the fusion zone and sintered segment and in the bottom of the fusion zone. Inner cavity was mainly formed in the upper fusion zone at high heat input whereas was in the bottom at low heat input. Inner cavity was from trapping of coarsened preexist pores in the sintered tip and metal vapor due to rapid solidification of molten metal before the bubbles escaped.

• Journal of Welding and Joining
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• 제24권4호
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• pp.32-38
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• 2006

The objective of present research works is to investigate the effects of process parameters, including the power of laser, cutting speed, material thickness, and the edge angle, on the melted area in the sharp edge of the cut material fur the case of cutting of a low carbon steel sheet using high-power CW Nd:YAG laser. In order to investigate the influence of edge angle and size of loop on the melted area in the sharp edge, angular cutting tests and loop cutting tests have been carried out. From the results of angular cutting tests, the relationship between the edge angle and the melted area has been obtained. The results of the experiments have been shown that the melted area is rapidly reduced from $120^{\circ}$ of the edge angle and the melted area is nearly zero at $150^{\circ}$ of the edge angle. Through the results of loop cutting experiments, the relationship between the cutting angle on the melted area in the edge according to the size of loop have been obtained. In addition, it has been shown that a proper size of loop is nearly 3 mm as the corner angle is greater than $90^{\circ}$ and 5 mm as the comer angle is less than $90^{\circ}$. The results of above experiments will be reflected on the knowledge base to generate optimal cutting path of the laser.

• Journal of Welding and Joining
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• 제17권1호
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• pp.133-144
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• 1999

To fine seam annealer capacity of through thickness seam annealing in terms of through thickness microstructure change with increased toughness and elongation leaving heat trace on it, high strength steel pipes of ERW with different thickness were tested in different seam annealing temperature measured on the outer surface of pipes. Annealing temperature and microstructure of the weld seam were changed through applied seam annealing condition. Toughness and tensile test with hardness and microstructure analysis were done on the annealed weld seam to fine its characteristics as a primary step and annealing characteristics according to different seam annealing condition. Through a study of annealed ERW weld seam characteristics and seam annealing technology, amount of electric power should apply in decreased manner to arranged inductors of annealer in the order of 1st, 2nd, 3rd, so on for proper seam annealing. For example of 15.4mm thick and 610mm outside diameter pipe, applied power for proper seam annealing is 600 -650kw at 1st inductor, 450 - 500kw at 2nd inductor, 200-250 kw at 3rd inductor of annealer during 10 - 12M/minute moving speed of pipe. Also, the penetration depth of heat trace along the thickness direction of weld during seam annealing can be estimated through the equation 17mm/kv$\times$voltage(kv) with the microstructure and hardness analysis of thick weld seam as well as study of seam annealing and comparison of cooling condition to CCT diagram of low carbon high strength steel. From this result, the difference between the technological applicability of full annealing condition based on phase diagram and full penetration of heat trace based on CCT diagram along the thickness of weld seam is discussed.