• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.1467-1473
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• 2013

건설 프로젝트에서 각 전문분야의 작업은 해당 분야의 전문 소프트웨어에 의해 진행되므로 이를 통해 생성된 디지털 정보의 교환 및 공유가 업무 효율 향상을 위해 중요한 요소로 부각되고 있다. 이에 본 연구에서는 강구조건물 골조의 구조설계에서 발생하는 정보전달 요구를 IDM 방법론을 이용해 분석하였다. 강구조 골조 구조설계 과정의 단위업무를 설계단계별로 분석하고, 단위업무 사이에서 요구되는 정보를 도출하여 PM, ER 및 FP를 추출하였다. 이를 통해 강구조 골조 구조설계의 상세설계단계에서 구조적으로 중요한 비중을 차지하는 강구조 볼트접합 및 용접접합의 구조정보를 분석하고 이를 Pset으로 추가하여 새로운 ER과 FP로 제안하였다. 제안한 볼트접합 및 용접접합 ER과 FP를 강구조 표준접합상세의 기둥-보 강축접합 사례에 적용한 결과, 철골접합부 구조설계정보의 저장 및 IFC 파일을 통한 공유 및 교환에 유용하게 활용할 수 있음을 확인하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제36권1호
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• pp.75-86
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• 2020

The grid structures with welded hollow spherical joint (WHSJ) have gained increasing popularity for use in industrial buildings with suspended cranes, and usually welded with steel tube (ST). The fatigue performance of steel tube-welded hollow spherical joint (ST-WHSJ) is however not yet well characterized, and there is little research on fatigue life prediction methods of ST-WHSJ. In this study, based on previous fatigue tests, three series of specimen fatigue data with different design parameters and stress ratios were compared, and two fatigue failure modes were revealed: failure at the weld toe of the ST and the WHSJ respectively. Then, S-N curves of nominal stress were uniformed. Furthermore, a finite element model (FEM) was validated by static test, and was introduced to assess fatigue behavior with the hot spot stress method (HSSM) and the effective notch stress method (ENSM). Both methods could provide conservative predictions, and these two methods had similar results. However, ENSM, especially when using von Mises stress, had a better fit for the series with a non- positive stress ratio. After including the welding residual stress and mean stress, analyses with the local stress method (LSM) and the critical distance method (CDM, including point method and line method) were carried out. It could be seen that the point method of CDM led to more accurate predictions than LSM, and was recommended for series with positive stress ratios.

• Journal of Welding and Joining
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• 제28권2호
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• pp.66-73
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• 2010

Conventional fracture test of resistance spot weld had been performed without consideration of paint baking process in automobile manufacturing line. This study was aim to investigate the effect of paint baking on fracture mode and load carrying capacity in fracture test for resistance spot welded 780TRIP steels. With paint baking cycle after resistance spot welds, peel tests and microhardness were conducted on the as-welded and baked samples. Resistance spot welds in AHSS (Advanced High Strength Steels) are prone to display partial interfacial fractures during fracture test or vehicle crash. Baking cycle increased the load-carrying capacity of the resistance spot welded samples and improved the fracture appearance from partial to full button fracture for the L-type peel tests. Specially, the differences in fracture appearance are apparent when the nugget size of spot welds is small enough to produce the partial interfacial fracture. The comparison of macrohardness and microstructure between as-welded and baked samples showed that there are no large difference in change the fracture mode. However, the results of the instrumented indentation test suggested that fusion zone and HAZ of baked sample have less tensile and yield strength and proves that the tempering effects are applied and enhanced the resistance to fracture on welds with application of baking cycle.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.95-95
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• 2009

Zinc coatings provide the most effective and economical way of protecting steel against corrosion. There are three types of galvanizing lines typically used in production line in galvanizing industries,Galvanize (GI) coating (Zn-0.1-0.3%Al), Galfan coating (Zn-5%Al), Galvalume(GL) coating (45%Zn-Al). In continuous Galvanizing lines, the immersed bath hardware (e.g. bearings, sink, stabilizer, and corrector rolls, and also support roll arms and snout tip) are subjected to corrosion and wear failure. Understanding the reaction of these materials with the molten Zn alloy is becomes scientific and commercial interest. To investigate the reaction with molten Zn alloys, static immersion test performed for 4, 8, 16, and 24 Hr. Two different baths used for the static immersion, which are molten Zn and molten Zn-55%Al. Microstructures characterization of each of the materials and intermetallic layer formed in the reaction zone was performed using optical microscope, SEM and EDS. The thickness of the reaction layer is examined using image analysis to determine the kinetics of the reaction. The phase dominated by two distinct phase which are eutectic carbide and matrix. The morphology of the intermetallic phase formed by molten Zn is discrete phase showing high dissolution of the material, and the intermetallic phase formed by Zn-55wt%Al is continuous. Aluminum reacts readily with the materials compare to Zinc, forming iron aluminide intermetallic layer ($Fe_2Al_5$) at the interface and leaving zinc behind.

• 소성∙가공
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• 제32권3호
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• pp.153-159
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• 2023

This paper presents the optimal design of a heating system using radiant heating elements for application in smart farms. Smart farming, an advanced agricultural technology, is based on artificial intelligence and the internet of things and promotes crop production. Temperature and humidity regulation is critical in smart farms, and thus, a heating system is essential. Radiant heating elements are devices that generate heat using electrical energy. Among other applications, radiant heating elements are used for environmental control and heating in smart farm greenhouses. The performance of these elements is directly related to their electrical energy consumption. Therefore, achieving a balance between efficient electrical energy consumption and maximum heating performance in smart farms is crucial for the optimal design of radiant heating elements. In this study, the size, electrical energy supply, heat generation efficiency, and heating performance of radiant heating elements used in these heating systems were investigated. The effects of the size and electrical energy supply of radiant heating elements on the heating performance were experimentally analyzed. As the radiant heating element size increased, the heat generation efficiency improved, but the electrical energy consumption also increased. In addition, increasing the electrical energy supply improved both the heat generation efficiency and heating performance of the radiant heating elements. Based on these results, a method for determining the optimal size and electrical energy supply of radiant heating elements was proposed, and it reduced the electrical energy consumption while maintaining an appropriate heating performance in smart farms. These research findings are expected to contribute to energy conservation and performance improvement in smart farming.

• Corrosion Science and Technology
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• 제22권6호
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• pp.435-446
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• 2023

Corrosion behaviors of laser-welded super duplex stainless steel (SDSS) tubes after exposure to an actual power plant environment for one year and those of fin-tube welded SDSS were evaluated. Results showed that corrosion damage on the back side of the SDSS tube in the direction of hot air was higher than that on the front side regardless of weldment location. However, corrosion damage showed no difference between weldment and base metal due to recovery of phase fraction in the weldment through post weld heat treatment (PWHT). Nevertheless, the SDSS tube showed severe corrosion damage along grain boundary due to surface phase transformation (δ → γ) and Cr₂N precipitation caused by PWHT with a high N₂ atmosphere. Corrosion resistance of the SDSS tube was recovered when degraded surface was removed. Corrosion sensitivity of a fin-tube increased significantly due to pre-existing crevice, unbalanced phase fraction, and σ phase precipitation adjacent to the fusion line. Although corrosion resistance was improved by recovered phase fraction and sufficient dissolution of σ phase during PWHT, corrosion reaction was concentrated at the pre-existing crevice. These results suggest that welding conditions for fin-tube steel should be optimized to improve corrosion resistance by removing pre-existing crevice in the weldment.

• 에너지공학
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• 제18권1호
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• pp.49-55
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• 2009

금속의 수소취화는 수소를 사용하는 설비의 안전성을 위협하는 중요한 문제이므로, 수소 환경에서 금속의 취화평가법에 관한 연구의 필요성이 요구되고 있다. 수소사회를 대비하기 위하여 대용량의 수소공급방법에 관한 연구가 진행되고 있는데, 기존의 천연가스 배관을 통한 공급방안이 검토되고 있다. 본 연구에서는 배관 내부에 수소혼합가스가 흐르면 배관모재부 및 용접부의 손상이 우려되므로, 국내에 건설되어 운용되고 있는 X65 천연가스 배관의 모재부를 대상으로 수소취화 거동에 대하여 연구하였다. 재료의 수소침투는 전기분극법을 사용하였으며 강도평가에는 소형펀치시험법을 사용하였다. 수소장입량의 증가에 따라서 금속의 강도가 저하되는 현상이 발견되는 재료도 있으나, 본 연구에 사용한 X65강의 모재부에서 수소취화의 영향은 거의 나타나지 않았으므로 수소영향에 의한 X65강 모재부의 강도저하는 발생하지 않는 것으로 판단된다. 또한 소형펀치시험을 이용함으로써 금속재료의 수소취화에 의한 기계적 강도변화를 평가할 수 있었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.72-79
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• 2010

한국국철은 1966년 경부선에서 1.8km의 장대레일을 부설한 이래, 레일 장대화 개량사업을 지속적으로 확대하고 있으며 최근에 착공하거나 계획 중인 주요본선은 전면 장대화하도록 권장하여 부설지역이 광범위해지고 부설률이 증가함으로써 장대레일 관리가 한층 중요하게 되었다. 그러나 최근에는 산업화, 도시화 과정에서 과다 배출된 이산화탄소 등의 온실효과로 등 지구온난화에 따른 장대레일 작업가능시기 단축, 재설정 등 장대레일 작업의 대폭 증가에 대응하여 제한된 유지보수인력, 낙후된 기술과 장비로 장대레일을 적기에 관리는 매우 힘들어 효율적인 장대레일 관리대책이 요구되고 있다. 이러한 관점에서 전국 주요 간선철도 지역의 기후변화와 장대레일 설정온도, 지점별 대기온도 관련 기상자료, 각종 장대레일 관리기준, 한국국철의 안전사고, 장애기록, 절손현황, 기존의 레일 온도측정치, 장대레일 연구자료 등을 종합 분석하고 레일긴장기 소요성능을 검토한 결과, 철도현장에 주로 사용하고 있는 70Ton급 긴장기는 영하온도대역의 긴장력 및 설정연장 1km 이상의 경우 성능에 여유가 없을 것으로 분석되었다. 따라서 1회 설정구간을 과다하게 계획하지 말고, 기온이 영상으로 올라가 레일용접이 가능한 적정시점을 택하여, 레일온도와 설정온도차를 최대한 줄이는 것이 바람직 할 것으로 판단되었다.

• 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.