• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.6203-6207
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• 2012

방사선이용 기관의 증가에 따라 방사선안전규제의 수요도 지속적으로 증가하고 있으므로 방사선안전규제의 합리화를 위한 객관적인 근거자료를 도출하기 위해서 방사선안전관리자를 통한 실질적인 일반화된 측정도구를 개발하고자 하였다. US NRC NUREG 1556(방사성물질에 대한 통합지침) Vol 1~21의 내용, 원자력안전법 등의 내용을 근거로 예비문항을 작성하여 국내 방사선이용 허가기관의 약 10%에 해당되는 방사선안전관리자를 대상으로 설문조사를 실시하였다. 그 결과, 요인분석 20개 문항에 대해 3개의 요인이 추출되었다. 요인1은 '방사선안전관리 규제요건', 요인2는 '실질적인 안전규제의 부합성', 요인3은 '방사선원 분류'관련으로 각각 명명하였다. 각 요인의 분산 설명력은 요인1이 40.140%, 요인2가 13.721%, 요인3이 6.556%로서 전체 60.417%의 설명력을 나타내었다. 본 연구에서 도출된 방사선안전규제 측정도구를 사용하여 방사선안전규제 기준을 도출한다면 국제기준에 적합할 뿐만 아니라 현장의 방사선안전관리자에게 실용성 있는 기준을 제시할 수 있을 것이라고 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.281-285
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• 2008

냉간단조금형(Cold Forging Die)의 다이블록(Dieblock)을 제작하는 방법 중의 하나로, 다이블록 제작용 재료를 면가공 하여 다이블록 상면(上面)을 마스터펀치(Master Punch)인 호브(Hob)로 압입(Indentation) 시켜 절삭가공((Cutting Work)이 아닌 다이호빙(Die Hobbing) 방법으로 임프레션(Impression)을 성형하여 제작하고 있다. 이 방법에 의하여 다이블록의 재료를 합금공구강(Alloy Tool Steel)인 SKD11을 사용하여 제작하고, 스테인리스판(Stainless Sheet Metal)을 제품 재료로 하여 냉간단조가공(Cold Forging Work)을 수행하였더니 6,000 스트로크(Stroke)에서 금형수명(Die Life)을 다 하고 파손되었다. 본 논문에서는 다이블록 재료를 고속도공구강(High Speed Tool Steel)인 SKH51로 교체 제작하고, 탄소강(Carbon Steel)인 S45C를 제품 재료로 하여 냉간단조가공을 수행하였더니 21,000 스트로크에서 금형수명을 다하고 파손되어 종래의 방법과 비교 검토하였을 때 350%의 금형수명 연장 효과를 얻게 되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.657-661
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• 2019

자동차 산업은 전 세계적으로 매출액이 1조 달러가 넘고 1천만 명 이상을 고용하고 있는 세계최대 제조업으로서, 약 2만 여개의 부품으로 완성되는 복합적 성격의 대표적인 산업이며 자동차 조립공정은 도장된 차체에 약 3천여 종의 내장, 계기판, 시트, 유리, 엔진, 트랜스미션, 차축 등의 유닛(Unit)을 조립하는 노동집약적 공정으로, 타 공정에 비해 자동화 비율이 가장 낮은 특징을 가지고 있다. 또한, 현재의 자동차 조립공정은 작업자의 조립작업에 대한 실시간 모니터링이 이루어지고 있지 못한 실정으로, 작업자의 작업 공구위치 측정시스템의 도입을 통해 공구의 위치를 실시간으로 파악하고 분석하여 일관된 작업 순서를 지시하면서 작업의 누락 및 가감을 체크한다면, 자동차 제조공정에서 발생할 수 있는 불량을 사전에 차단하여 조립공정의 생산성 및 품질향상을 이룰 수 있다. 따라서 본 논문에서는 작업자의 작업공구 위치 측정 시스템의 도입을 통해 일관된 작업 순서를 지시하면서 작업의 누락 및 가감을 체크하고, 제조공정에서 발생할 수 있는 조립불량을 사전에 차단하여 조립공정의 생산성 및 품질향상을 이룰 수 있는 실시간 공구 위치추적 시스템의 구성을 위하여 UWB(Ultra Wide Band) 무선측위를 활용한 공구의 실시간 위치추적시스템을 개발하고 그 효용성을 증명하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.614-618
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• 2018

Al 6061-T6를 사용하여 마찰교반 용접 시 회전 툴 숄더의 너비부의 넓이와 회전 속도, 이동속도의 변화에 따른 물성의 변화에 대하여 평가되었다. FSW 공정의 접합 변수에 따라 인장시험을 수행하기 위하여 KS B 0801 5호에 따라 시험편을 제작하여 마찰교반 용접을 시행하였다. 마찰교반 용접이 된 시험편의 기계적 특성을 평가하기 위해 Instron 인장시험기를 사용하여 1mm/min의 시험 속도로 인장시험을 시행했다. 평가결과, 인장강도는 회전 속도가 증가함에 증가 하였다. 툴 숄더의 이동 속도가 빠를수록 툴 유형에 관계없이 인장강도는 감소하였다. 툴 숄더 직경 12 mm (TSD12) 의 인장 강도 값은 일반적으로 8mm 보다 높게 나타났다. 이동 속도와 회전하는 속도가 한계 값을 초과하면 재료의 특성에 영향을 주지 않고 안정화 단계에 도달한다. 툴 숄더 직경 8mm (TSD8) 는 TSD12 유형의 공구와 비교하여 재료 특성이 감소하고 용접 영역에서 재료가 완전히 혼합되지 않는다. 인장 강도 값은 모든 회전 속도 1500 rpm에서 상대적으로 감소한다. 이동 속도가 낮을수록 같은 회전수에서 재료의 혼합될 수 있는 양이 많으므로 인장강도값이 높게 나타난다. 결과적으로 용접 영역에서 재료를 완전히 혼합하고 전이 온도에 도달하기 위해서는 임계값을 초과하는 회전 속도가 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1585-1593
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• 2015

3차원 구조 알루미늄 판재(엠보싱 판재)는 표면적이 증가되어 방열효과가 뛰어나고 가공경화에 의해 굽힘강성 증가효과가 있으므로 자동차 열차단 부품에 널리 사용된다. 그러나 엠보싱 판재는 평판의 판재와 비교하면 기계적 특성이 상이하고 또한 3차원 형상으로 인해 프레스 가공에 있어서 많은 제약이 따른다. 본 연구에서는 프레스 가공공정을 대신하여 최근 신제품의 디자인 검증과 시생산에 널리 채용되고 있는 점진성형공정을 대상으로 엠보싱된 판재의 성형특성을 평가하였다. 본 연구에서 채용한 공구형상을 이용한 사각 원뿔의 점진성형 결과, 엠보싱된 판재의 경우가 평판의 경우보다 더 큰 기울기를 갖는 사각 원뿔을 파단없이 성형할 수 있음을 보였다. 이는 점진성형공정에서 CNC 공구의 이동경로(tool path)하에서 공구가 엠보싱 판재의 산과 골을 눌러 복원시키면서 재료의 소성변형을 증가시키기 때문이다. 또한 공구의 이동경로가 내향 경로보다 외향 경로인 경우가 보다 큰 기울기의 제품을 성형할 수 있지만 스프링 백의 발생으로 제품의 표면품질은 열세에 있음을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.706-713
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• 2016

본 연구에서는 이종소재 A6005-AZ61 접합을 위하여 마찰교반용접의 툴 삽입 위치와 모재의 냉각 유 무에 따라 용접부 특성을 분석하였다. 다른 용접 조건들인 툴 회전속도와 이송속도는 500rpm-30mm/min으로 고정하고 Advancing side에 알루미늄 합금(A6005), Retreating side에 마그네슘 합금(AZ61)을 배치하여 용접을 진행하였다. 용접은 여섯 가지 케이스를 진행하였다. 용접부 특성을 관찰하기 위하여 인장 시험을 진행하고, 광학현미경을 사용하여 용접부의 미세조직을 관찰하였다. 인장시험 결과 마그네슘 합금 방향으로 툴을 1mm 이동시키고 모재에 냉각을 시킨 조건에서 강도가 가장 높게 나타났다. 동일한 용접 조건에서 냉각을 한 경우에 냉각을 하지 않은 것 보다 강도가 약 2배 높게 측정되었다. 툴의 위치는 용접부 중심에서 알루미늄 합금 방향으로 1.7mm, 마그네슘 합금 방향으로 1.7mm 이동시켜 과도한 편심을 적용한 용접 조건에서는 교반이 잘 이루어지지 않아 용접부의 건전성이 가장 좋지 않았다. 과도한 편심을 적용한 용접 조건에서는 교반이 잘 이루어지지 않아 용접부의 건전성이 가장 좋지 않았다. 본 연구를 통해 A6005-AZ61 이종 마찰교반용접시 용접속도와 툴 회전속도만큼 모재의 온도 조절과 툴 삽입위치가 중요한 용접변수임을 확인 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.513-518
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• 2019

마찰교반용접(Friction Stir Welding) 기술은 금속 소재를 대상으로 하는 용접기술 중의 하나로 용접대상이 되는 소재와 고속으로 회전하는 용접툴 사이의 마찰로 인한 열을 활용하여 소재의 융점 이하 온도에서 접합하는 기술이다. 이번 연구에서는 마찰교반용접을 진행할 때, 용접 대상물의 내부 온도 변화를 분석하기 위한 방법으로 수치해석기법을 사용하였다. 용접소재로는 마그네슘 합금인 AZ31을 고려하였으며, 용접현상을 멜팅풀(melting-pool)이 생성되는 유동특성으로 간주하고 유동해석을 수행하기 위해 유동특성 수치해석 툴인 FLUENT를 이용하였다. 용접과정의 유동해석을 진행하기 위해 용접소재는 고점도 뉴턴 유체로 가정하였고, 용접툴과 용접대상 소재의 경계면은 마찰 및 미끄러짐이 동시에 발생하는 조건으로 경계조건을 선정하였다. 그리고 용접툴의 회전속도 및 용접속도를 변수로 하여 다양한 해석을 진행하였다. 해석 결과로부터 용접툴의 회전속도가 높을수록, 용접속도가 느릴수록 소재 내 최고온도가 증가함을 확인할 수 있었으며, 그 중 용접툴의 회전속도 차이가 온도 변화에 더 큰 영향을 보임을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.4944-4949
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• 2012

이 논문의 목적은 작업장에서 사용하기 위한 에어건의 개발에 관련된 것이다. 에어건은 공작기계를 사용하는 산업현장에서 공작물 칩과 절삭유의 제거를 위한 도구이다. 그리고 그것은 일반적으로 압축공기를 분사하는 용도로 사용된다. 작업자는 에어의 흡입과 분사를 위해 각각의 에어건을 준비하여야 한다. 따라서 우리는 새로운 에어건을 개발하였다. 이 논문에서 우리는 에어건의 설계와 분석을 위한 연구를 한다. 에어건은 몸체, 파이프, 개폐 유닛, 전환 유닛, 에어 튜브 그리고 조립을 위한 요소들로 구성된다. 개발된 에어건은 그 효율을 확인하기 위해 실험된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1319-1326
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• 2011

상업용 3-D simulation tool(OPERA)을 이용하여 슬릿형 위글러가 장착된 초소형 자유전자레이저 모듈에 있어서 위글러 구조에 따른 전자빔 특성을 조사하였다. 전자렌즈의 중앙 전극에 일정한 potential을 인가하여 전자빔이 평행빔이 되도록 divergence를 줄여서 위글러에 입사시켰으며 위글러의 구조 의존성에 따른 위글러 내부에서의 전기장과 potential 분포를 계산하여 위글러에서의 전자빔 궤적의 변화를 조사하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.1014-1020
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• 2012

본 논문은 3D 캐드모델을 기반으로 작업자의 수작업 및 설계오류를 최소화하는 금형설계 지원 툴 개발에 초점을 맞춘다. 금형설계 지원범위는 자동차 산업의 프레스 금형설계 공정에서 필수 요소인 선직 곡면 생성 및 옵셋, 패딩력 자동산출, 수정사항을 반영하는 재료표 자동출력, 홀 가공데이터 자동 산출, 원소재 크기 출력 및 검증 등 이다. 개발한 시스템을 주요 범용 3D 모델러 중 하나인 프로엔지니어의 확장 메뉴형태로 탑재하기 위하여 프로엔지니어 API와 Visual C++를 사용하여 개발하였다.