• 대한조선학회지
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• 제20권2호
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• pp.1-20
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• 1983

In this paper design criteria for semi-submersibles, effective at the stage of basic design, are reviewed first generally. Thereafter an extensive study is focussed on essential problematic areas such as design load, heaving motion, overall structural analysis and welding technique. The necessity for this kind of research is apparent in the light of the fact that ocean exploration and exploitation becomes extended to deeper ocean and that semi-submersibles are the most favorite unit for operation under this environment. In some sense principles in naval architecture are indeed applicable to the design of semi-submersible. However, because of the difference in geometry between ships and semi-submersibles, there are significant deviations in design method. A thorough discussion is made on particular behaviours of a semi-submersible in stability, wave load, motion characteristics and structural responses. Then some calculation-procedures and design guidelines are tentatively proposed. A numerical calculation for a semi-submersible Sedco 708 is exemplified for better understanding of the concept. The structure has 4 main and another 4 secondary stabilizing columns with catamaran-type lower hull. In this example design condition is supposed to be 28m wave height, 90 knots wind speed for survival condition and seastate 6 for operational condition in water of 100m depth. The numerical result implies that the actual design of this model can be assessed close to optimum. Further intensive research is strongly required in the subject fields of dynamic stability, rational evaluation of wave load statistical basis for fatigue life judgement.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.88-97
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• 1998

파형 심재를 가지는 샌드위치 평판은 종 횡방향으로 충분한 강도를 가지며, 부재를 연결하기 위한 용접라인이 감소되고, 종 부재를 보강하기 위한 횡부재가 필요하지 않는다. 이러한 특성을 활용한 대형 알루미늄 압출재는 철도 차량과 초고속선의 중량 및 생산비용 절감을 위하여 사용될 수 있다. 그러나, 대형 알루미늄 압출판의 적절한 설계를 위해서는 압출재의 구조적인 거동에 대한 이해가 선행되어야 한다. 본 논문에서는 먼저, 구조적인 거동을 이해하기 위한 상세 유한요소 해석을 수행하였고 둘째로, 설계에 적용하기 위한 간략화된 이론식을 제안하였다. 제안된 간략식은 상세 유한요소 해석에 의한 결과와 비교해 볼 때 높은 정확도를 보이고 있음을 알 수 있었고, 제안된 간략식은 초기 설계 단계에서의 반복적인 해석에서 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.23-27
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• 2011

Due to a roots type medium vacuum pump is operated in condition of $1{\sim}10^{-3}$ torr vacuum, it could be applied for production and process of industrial parts, such as precise processing, vaporization, enrichment, separation, casting, metaling, welding, transportation. Therefore, the demand of this pump is increasing nowadays in our industrial markets of semiconductor, electric, electronic, automobile, material, environmental and transporting industries. However, the pumps are almost imported, because the domestic pumps are inferior in fields of vacuum range as under $10^{-1}$torr, relevant techniques(design, fabrication, casting, test, etc.) to the imported ones. In this study, essential parts of the development pump are designed with using of CFD and 3D decodes, FEM for analysing strength and deformation, generated heat, vibration and noise control, and are casted with using of mechanochemistry techniques for decreasing of weights, increasing of heat resistances and abrasion durability of materials for pump caing and impellers especially. Besides, in order to achieve ultimate vacuum around $10^{-3}$torr, this pump is composed of 6 stages, among which 1st stage is operated separately from remained stages. Additionally, a test rig for prototype pumps(300$m^3/h$ and 2,500$m^3/h$) is designed and procured as to apply for multi-staged rootz type vacuum pump, with modification of the test method recommended by KS B 6314 "Positive-displacement oil-sealed rotary vacuum pumps".

• 비파괴검사학회지
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• 제21권1호
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• pp.46-53
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• 2001

음향방출 신호를 이용하여 분류기를 설계하는 과정에서의 특징값 선택법에 관해 연구하였다. 분류기는 역전파법을 이용한 신경망 분류기를 사용하였다. Fisher's criterion, class mean scatter criterion, eigenvector analysis와 함께 본 논문에서 새로 제안하는 특징값 공간에서의 특징값 좌표사이의 차이를 이용하는 2-D criterion, 3-D criterion을 이용해서 특징값을 선택하고 각각에 대해 분류기를 설계하여, 인식률과 수렴속도를 비교하였다. 분류를 위한 자료를 얻기 위하여 용접부 결함시편과 로터리 압축기 금속 접촉부 결함시편을 사용하였다. 인식률 면에서 2-D criterion과 3-D criterion이 우수한 결과를 나타내었다.

• 한국표면공학회지
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• 제54권5호
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• pp.248-259
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• 2021

This study examined the influence of post weld heat treatment (PWHT) conditions on corrosion behaviors of laser-welded super duplex stainless steel tube. Due to the high cooling rate of laser welding, the phase fraction of ferrite and austenite in the weld metal became unbalanced significantly. In addition, the Cr₂N particles were precipitated adjacent to the fusion line, which can be susceptible to the localized corrosion. On the other hand, the phase fraction in the weld metal was restored at a ratio of 5:5 when exposed to temperatures above 1060 ℃ during the post weld heat treatment. Nevertheless, the high beltline speed during the PWHT, leading to the insufficient cooling rate, caused a precipitation of σ phase at the interface between ferrite/austenite in both weld metal and base metal. This resulted in the severe corrosion damages and significant decrease in critical pitting temperature (CPT), which was even lower than that measured in as-welded condition. Moreover, the fraction of σ phase in the center region of post weld heat treated steel tube was obtained to be higher than in the surface region. These results suggest that the PWHT conditions for the steel tube should be optimized to ensure the high corrosion resistance by excluding the precipitation of σ phase even in center region.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권4호
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• pp.289-296
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• 2010

The effects of heat input and different microstructureswere investigated on the tensile-shear properties of an arc-brazed joint of theferritic stainless steel 429EM using a Cu-Si insert alloy. The brazing speed was fixed at 800 mm/min whilethe brazing current varied from 80 to 120A. For abrazing current lower than 100A, fracturing occurred at the joint root in the direction perpendicular to the tensile load. As the brazing current increased to 120A, fracturing occurred at the base metal or the joint root. The joint and the base metal had very similar yield and tensile load values. However, the amount of elongation was decreased considerably compared to when the base metal was used. The fracturing began at the triple point of the root part and was classified into three types. The difference in the tensile-shear properties was closely related to the three fracture types.

• Journal of the Korean Physical Society
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• 제73권9호
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• pp.1340-1345
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• 2018

Mo-10 at.% Cu nanocomposite powders were fabricated by using planetary ball-milling (PBM), a mechanical alloying technique for preparing nanocomposite alloy powders of metals with mutual insolubility, and the variations in the physical and the chemical characteristics with the process conditions were investigated. We observed that Mo-10 at.% Cu was an appropriate composition to ensure a good alloying grade and minimal welding between particles. The influences of the temperature and the milling conditions on the mechanical alloying process and the phase change of Mo-10 at.% Cu composite powders were investigated, and the particle and the grain sizes of the powders after mechanical alloying were confirmed. The Mo-10 at.% Cu powders showed homogeneous elemental distributions and no phase changes up to $1200^{\circ}C$; their compositions were retained after the mechanical alloying process. The finest grain size obtained was about 5 nm for powders processed using optimum PBM processing conditions: ball-to-powder weight ratio of 5 : 1, ambient air atmosphere, a milling time of 20 h, a rotation speed of 200 rpm, and a stearic acid content of 4 wt.% produced superfine-grained Mo-10 at.% Cu nanocomposite powders with an average grain size of 5 nm (which is smaller than that of other similar materials reported in the literature). The analytical results confirmed that the PBM technique presented here is a promising method for preparing superfine-grained Mo-10 at.% Cu powders with improved properties.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.346-351
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• 2018

금속 3D 프린팅 기술은 레이저 빔의 초점에 금속분말을 주입하는 방식에 따라 대표적으로 PBF(Powder Bed Fusion)방식과 DED(Direct Energy Deposition)방식으로 나뉜다. DED 방식은 금속 분말 도포와 동시에 레이저를 조사하여 3차원 구조물을 제작하는 금속 3D 프린팅 기술이고, PBF 방식은 일정 높이로 3차원 그래픽을 슬라이싱 한 후 한 층씩 금속 분말을 적층하여 레이저를 이용해 3차원 구조물을 제조하는 방식이다. DED 방식을 사용하면 레이저 클래딩, 금속 용접 등에는 강점을 가지지만 3D 형상을 제작할 경우 밀도가 낮아지는 문제점이 발생한다. DED 방식에서의 구조체 밀도 문제를 해결하기 위해 PBF 방식을 도입하면 상대적으로 밀도가 높은 3차원 구조물을 제작하는데 용이하다. 본 논문에서는 갈바노 스캐너와 광섬유로 전송되는 Nd:YAG 레이저 빔을 이용한 약 $30{\mu}m$ 크기의 스테인리스 강 분말을 이용하는 PBF 방식의 3차원 프린터를 제작하고, 이를 이용하여 얇은 금속 구조물을 제작하였다. 또한 레이저의 조사 횟수, 출력, 초점 크기, 스캐닝 속도에 따른 선폭의 최적조건을 찾았으며, 그 결과 최적 조건은 레이저 조사 횟수 2회, 출력 30 W, 초점 크기 $28.7{\mu}m$, 스캐닝 속도 200 mm/s에서 최소 선폭은 약 $85.3{\mu}m$로 측정되었다.

• 수산해양기술연구
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• 제17권2호
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• pp.93-103
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• 1981

Si-Cr계 내열강 SUH3와 Cr-Ni계 stainless강 SUS 303 및 이들이 마찰용접재 SUH3-SUS303을 $1,060^{\circ}C$에서 용체화처리하고 다시 $700^{\circ}C$에서 10, 100시간 시효열처리한 각 시험편의 고온 피로강도에 대한 시효열처리의 효과를 알기 위하여 $700^{\circ}C$에서 고온 회전굽힘 피로시험을 하고 파약거동을 미시적으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) SUH3재와 SUS303재의 최적마찰용접조건은 회전수 2420rpm, 마찰가압력 $8kg/mm^2$, 전 upset량 7mm(마찰가압시간 3sec, upset시간 2sec)이었다. 2) $700^{\circ}C$ 고온에서 장시간 이루어지는 고온피로시험에 있어, 용체화처리재의 S-N 곡선 경사부의 기울기가 가장 급하게 나타났다. 3) SUH3-SUS303 마찰용접재는 $1,060^{\circ}C$에서 1시간용체화 처리하고, $700^{\circ}C$에서 시효처리하는 경우 최적시효시간은 10시간이었다. 4) 10시간 시료재의 고온피로한도는 모재보다 SUH3은 75.4%, SUS303은 28.5% 높았으며, 용접재 SUH3-SUS303은 44.2% 정도 높았다. 100시간 시효재는 모재보다 SUH3은 64.91% SUS303은 30.4% 높았으며, SUH3-SUS303은 30.4% 높았으며, SUH3-SUS303은 36.6% 높았다. 5) 마찰용접재의 상온 및 고온의 피로파단은 모두 SUS303의 모재측에 발생하였으며, 용접면에서의 파단은 전혀 없었다. 6) SUS303재와 마찰용접재 SUH3-SUS303재의 크랙은 입내파양형이었으나 SUH3은 입계크랙의 전파로 파양한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.6432-6439
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• 2014

NAUT(Non contact Air coupled Ultrasonic Testing)기법은 초음파 탐상법 중의 하나로서 공기중 음향 임피던스의 차이로 생기는 에너지 손실을 High Power 초음파 Pulser Receiver, PRE-AMP, 고감도의 탐촉자로 보완하여 비접촉식으로 초음파 탐상을 가능하게 하는 탐상 방법이다. NAUT는 초음파의 송신 및 수신이 안정된 상태에서 이루어지므로 기존의 접촉식 탐상으로는 불가능하였던 고온, 저온의 물질이나 시험편의 표면이 거친 부분, 좁은 지점 등에서도 탐상이 가능하다. 본 연구에서는 NAUT기법의 산업체 실용여부를 알아보기 위해 자동차생산 공정에서 많이 사용하는 스폿용접부 및 CFRP 제품에 있어 상용화 연구를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 본 연구에서는 NAUT기법의 사용 여부를 알아보기 위해 자동차 부품에서 많이 사용하는 스폿용접부 및 CFRP 부품의 내부결함 검출을 검출하였다. 스폿용접부에서는 초음파의 투과율이 높아 적색으로 나타났으며, 복층으로 된 부분은 투과율이 낮아 청색 화상이 나타났다. 또한 측정 속도를 결정하는 중요요소인 PRF(Pulse Repetition Frequency;송신펄스주기)에 따라 색상 선명도의 차이를 보였다. CFRP 시험편 또한 화상장치를 통해 취득된 각 화상 결과를 보고 내부 결함의 모양, 크기, 위치 등의 파악이 단시간에 가능하였다. 실험을 통해 NAUT기법과 화상화가 동시에 이루어짐을 확인하였고, 스폿 용접부와 CFRP 탐상에 NAUT의 적용이 가능한지 그 실현여부를 확인하였다.