궤도차량 변속기 금속 이물질 발생 원인분석 및 재발방지

백현무,원순호,박동민,이상문,오동교 국방기술품질원 2023 국방품질연구논집 Vol.5 No.2

During the annual maintenance of tracked vehicles operated by the army, large amounts of unidentified metallic foreign substances are observed in the transmission oil filter when exchanging the transmission oil and filter. After the transportation of the transmission from the field military base to the army consolidated maintenance depot, a systematic disassembly and inspection revealed that the hub assembly in the planetary range pack of the transmission was destroyed. The primary and secondary damaged parts were analyzed to investigate the root cause of the failure, and large amounts of metallic foreign substances collected in the oil filter were also analyzed. Owing to the intergranular fracture mode observed at the fractured surfaces of the hub assembly, it was speculated that a catastrophic fracture occurred owing to the action of an unknown instantaneous external force larger than the allowable load. To prevent the recurrence of similar cases in the future, a welding procedure specification (WPS) was designed, and a preheating procedure was performed before the welding process.

궤도차량 변속오류 원인분석 및 재발방지

백현무,곽대환,박동민,이원주,김종국,김경문 한국품질경영학회 2020 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2020 No.-

군용 궤도차량 일부 장비에서 변속기 제어기 배선장치조립체 커넥터의 누유 발생 후 차체 케이블조립체 커넥터 오염 및 절연 인서트(고무재질) 변형(부풀음) 발생과 일부 장비에서 변속오류가 발생하는 현상이 발생하여 원인분석 및 재발방지 대책을 모색해 보았다. 변속오류가 발생한 장비에 대해서 해당부대에서 기술시험을 실시한 결과, 변속기 배선장치조립체 소켓몸체와 몰딩접f부 이탈, 누유 확인 및 차체-변속기 연결 케이블 점검 시 간헐적 접f불량 발생이 확인되었다. 변속오류 재현을 위해 전기적 신호의 인위적 단선 후 변속기 작동상태 점검 모사시험을 실시하였는데 솔레노이드에 전달되는 전기적 신호가 단자의 접f불량 발생 시 직전의 스풀 위치에 따라 비정상 작동(변속오류) 발생 가능성이 있음을 확인하였다. 아울러, 장비운행 조건에서 누유 발생 시 전기적 신호오류 발생 여부 확인을 위해서 차체-변속기 케이블조립체를 사용유에 침적 후 도통·절연 등 전기특성시험을 실시하였으며, 커넥터 고무부품 및 변속기 오일에 대한 시험분석도 실시하였다. 원인분석 결과를 종합적으로 정리하면, 변속기 배선장치조립체 커넥터 밀봉재(Potting) 손상에 따른 누유 발생 후 차체 케이블조립체 커넥터 절연 인서트 오염 및 팽윤(Swelling)에 의한 돌출 변형을 야기하여 체결 상태의 차체-변속기 케이블조립체 커넥터의 전기적 접f불량 발생과 이에 따른 일부 장비의 변속오류 발생이 가능할 것으로 추정되었다. 원인분석 결과를 바탕으로 향후 재발방지를 위해 변속기 배선장치조립체 커넥터에 백쉘(Backshell) 추가 및 내부에 실리콘 도포를 추가하는 등 커넥터 구조개선을 실시하였으며, 누기시험을 실시하여 변속기 배선장치조립체에 대한 품질관리 강화를 도모하였다. 아울러, 예방정비 시 누유 여부 및 절연 인서트의 비정상적인 부풀음(팽윤) 발생 여부를 확인하는 절차를 기술교범에 추가하여 향후 발생할 수 있는 유사 사례를 예방할 수 있도록 하였다.

궤도차량 제동·조향 밀림현상 원인분석

백현무,박동민,손권일,원순호,한상일,이진한,이상문 한국품질경영학회 2019 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2019 No.-

일부 군용 궤도차량에서 제동 및 조향 시 밀림 현상이 발생하여 원인분석과 재발방지를 위한 대책에 대해서 검토해 보았다. 차량상태의 점검 결과, 특이사항이 미식별되어 밀림현상이 보고된 차량의 변속기를 육군종합정비창으로 후송하여 점검을 수행하였다. 우선, 변속기 내부의 오일을 채취하여 오일에 대한 분석을 추진하였고, 변속기에 대해 성능시험을 수행하여 규격 요구치를 만족하는 여부를 검토하고 단계별 분해·점검을 수행하였다. 분해점검 수행결과, 특별히 파손된 변속기 내부부품은 식별되지 않았으나, 일부 동소결 마찰 클러치 판(Sintered Bronze Friction Clutch Plate)에서 창정비작업요구서(DMWR, Depot Maintenance Work Requirement)에서 요구하는 치수(두께) 조건은 충족하지만 육안관찰시 변색 및 열흔 등이 일부 관찰됨을 확인할 수 있었다. 관련된 사항에 대한 검토를 위해 동소결 마찰 클러치 판 열화기구(Degradation Mechanism) 문헌조사 결과, 일반적으로 알려진 마모(Wear)에 의한 두께 감소조건의 기준을 충족하더라도 글레이징(Glazing)이라고 불리는 열화현상이 발생할 경우 슬립이 발생하여 마찰 클러치의 성능 저하 및 제동·조향 성능에 영향을 미칠 가능성이 있음을 식별할 수 있었다. 따라서, 향후 유사사례의 재발방지를 위하여 치수(두께) 조건을 충족하더라도 마찰클러치 판의 열화가 식별된 경우에는 필요시 교환을 통한 정비 추진을 통하여 제동·조향 밀림 현상의 발생 저감을 기대해 본다.

1,500마력 변속기 최초생산품 내구도시험 고장원인분석

백현무,김현민,강태우,허영무,손권일,김경로 국방기술품질원 2019 국방품질연구논집 Vol.1 No.2

본 연구에서는 K2전차용 1,500마력 변속기의 최초생산품 내구도시험 간 식별된 결합현상에 대한 고장원인분석을 실시 하였다. 총 6회의 최초생산품 내구도시험 동안 발생한 결합현상, 원인, 조치내용과 개발단계에서의 유사결함 발생여부에 대 해 종합적으로 검토하여 정리하였다. 특히, 6차 내구도시험에서는 규격범위에 미달되는 오일압력 저하가 확인되어 단계별 원인검토를 수행하였고, 오일압력 저하 원인 중 한 가지로 추정되는 변속장치 내부 볼트에 대한 손상원인분석을 수행하였 다. 전자주사현미경으로 볼트 파단면을 관찰한 결과, 뚜렷한 연성파괴 흔적과 뚜렷하지는 않지만 피로균열의 전파 흔적이 확인되었다. 그리고 파손된 볼트의 기계적 물성치 및 미세조직적 특성은 요구조건을 충족하였다. 반면에 치수정밀도 측면에 서 일부 볼트 목 부위 반경이 도면 치수를 미충족이 확인되었으며, 일부 볼트의 머리부 형상도 도면 치수를 충족하지 못하 는 것이 확인되었다. 설계 측면에서 검토해 본 결과 최악조건에서의 볼트 머리부 안전율이 약 1로 계산되어 다소 부족함이 확인되었다. 또한, 볼트와 조립되는 상대품(압력관)의 모서리가 볼트 목 부위와 간섭 발생이 가능하므로 조립공정 개선이 필 요험을 확인하였다. 따라서, 치수정밀도 미충족 볼트의 혼재, 최악조건에서의 안전율 미흡과 조립 시 정련불량 등과 같은 요 인들이 복합적으로 작용하여 결과적으로 볼트 파손과 변속장치 클러치 오일 압력저하 현상이 발생된 것으로 추정된다. 본 연구는 향후 유사사례 재발방지를 위한 참고자료로서 활용이 기대된다.

비원형 신선을 이용한 고강도-고연성 펄라이트 강선의 제조

백현무(Hyun Moo Baek),황선광(Sun Kwang Hwang),주호선(Ho Seon Joo),임용택(Yong-Taek Im),손일헌(Il-Heon Son),배철민(Chul Min Bae) 대한기계학회 2014 大韓機械學會論文集A Vol.38 No.7

본 연구에서는 고강도-고연성 펄라이트 강선을 제조하기 위하여 비원형 신선 공정을 적용하였다. 다단 비원형 신선 공정을 A와 B로 정의한 2 종류의 가공경로를 이용하여 상온에서 12 패스까지 수행하였다. 비원형 신선 공정과의 비교를 위해서 기존의 원형 신선 공정을 수행하고 기계적 특성과 집합조직발달에 대해 비교를 수행하였다. 원형 신선 공정으로 제조된 강선은 10 패스에서부터 박리파괴가 관찰되었지만, 비원형 신선 가공경로 B의 경우는 12 패스에서도 박리파괴가 발생하지 않았으며, 이는 X-선회절로부터 측정된 집합조직 결과에서 원형집합조직의 발달이 적은 것과 연관된다. 따라서, 다단 비원형 신선 공정을 통하여 기존의 신선 공정보다 박리파괴의 발생 가능성을 저감시킴으로써 높은 비틀림 연성을 갖는 고강도 펄라이트 강선을 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다. In this study, a noncircular drawing (NCD) sequence for manufacturing high-strength and high-ductility pearlitic steel wires was investigated. Multipass NCD was conducted up to the 12th pass at room temperature with two processing routes (defined as the NCDA and NCDB), and compared with the wire drawing (WD). During the torsion test, delamination fracture in the drawn wire was observed in the 10th pass of the WD whereas it was not observed until the 12th pass of the NCDB. From X-ray diffraction, the circular texture component that increases the likelihood of delamination fracture of the drawn wire was rarely observed in the NCDB. Thus, the improved ability of the multipass NCDB to manufacture high-strength pearlitic steel wires with high torsional ductility compared to the WD (by reducing the likelihood of delamination fracture) was demonstrated.

비원형 신선을 이용한 고강도-고연성 펄라이트 강선의 제조

백현무(Hyun Moo Baek),황선광(Sun Kwang Hwang),주호선(Ho Seon Joo),임용택(Yong-Taek Im),손일헌(Il-Heon Son),배철민(Chul Min Bae) 대한기계학회 2013 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2013 No.12

In this study, a non-circular drawing (NCD) sequence was investigated for manufacturing high-strength and highductility pearlitic steel wires considering the effect of processing routes on occurrence of delamination fracture during the torsion test. For this purpose, the multi-pass NCD was conducted up to the 12th pass at room temperature with two kinds of processing routes, defined as the NCDA and NCDB. It was compared with the conventional wire drawing (WD). In the torsion test, delamination fracture was observed in the drawn wire by the WD for the 10th pass while it was not observed in the 12th pass NCDB. According to the X-ray diffraction measurement, a circular texture component, which increases likeliness of delamination fracture, was rarely observed in the drawn wire by the NCDB. From these results, it was demonstrated that the multi-pass NCDB could manufacture high-strength pearlitic steel wires with high-torsional ductility compared to the WD by reducing likeliness of delamination fracture.

기동화력분야 무기체계 개발단계 품질보증방안 연구

백현무 ( Hyun Moo Baek ),김성훈 ( Sung Hoon Kim ),김성진 ( Seongjin Kim ),이윤수 ( Yoon Soo Lee ),송석봉 ( Seok Bong Song ) 한국품질경영학회 2016 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2016 No.2

군용 궤도차량 변속기 손상원인분석 및 재발방지를 위한 제조공정개선

백현무(Hyun Moo Baek),박동민(Dong Min Park),손권일(Kwonil Son),원순호(Soonho Won),지현철(Hyun Chul Ji),강태희(Taehee Kang) 한국자동차공학회 2019 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2019 No.5

4차산업혁명에 따른 국방품질관리 패러다임 전환 연구 - 정부지정검사원 운영 중심으로 -

이형준,백현무,장민기 한국품질경영학회 2022 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2022 No.2

국방기술품질원은 국방과학기술 및 군수품에 관한 정보의 확보·유통·관리와 품질보증 등의 업무를 효율적으로 수행하기 위하여 1981년 국방품질관리소 설립 시부터 많은 변화의 과정을 거치고 있으며, 특히 4차 산업혁명 시대 도래로 무기체계 개발과 설계, 제조 프로세스의 운영변화에 따라 제품확인 감사, 프로세스 검토, 품질경영체제 평가에 대한 국방품질관리 패러다임의 전환을 요구받고 있다. 군수품 생산업체의 경우도 4차 산업혁명 시대 도래에 맞추어 전략적으로 디지털 전환을 모색하고 있으며, AI, Big Data, IoT 등은 기업의 경쟁력으로 자리매김하게 되었다. 이에 따라 기업의 생산성과 성능개량 및 품질보증과 관련된 디지털정보 접근이 곤란하고, 보안관리가 강화됨에 따라 국방기술품질원의 군수품 품질관리 활동의 제한 예상 분야에 정부지정검사원을 활용한 적극적인 품질관리를 수행하고자 한다. 군수품의 무결점 품질실현을 통한 군 전력 향상 및 소요군이 요구하기 전에 먼저 더 나은 기능과 성능으로 개량하여 소요군의 만족도를 제고 할 수 있는 효과적인 국방품질관리 패러다임 전환으로 정부지정검사원의 역할이 강조되고 있다. 정부지정검사원은 2019년 시범사업에 적용하여 현재 85명을 운영하고 있으며, 계약업체의 품질보증 활동 자율성 향상 및 양산단계 품질관리 효율화를 위해 정부품질보증계획에 근거하여 품질이 안정된 계약품목에 대해 계약업체가 자체적으로 품질관리를 수행하고 있다. 군수품 생산업체가 자율적으로 품질관리 활동을 수행함에 따라 ①협력업체의 효율적 관리가 가능 ② 생산/제조 공정의 자율성 보장으로 품질혁신이 용이 ③업체의 품질관리 능력 향상 ④업체 품질관리시스템 개선 및 지속적 품질개선이 가능하다.

궤도차량 변속오류 예방을 위한 품질개선

윤성현,백현무,박동민,오동교 한국품질경영학회 2023 품질경영학회지 Vol.51 No.2

Purpose: The purpose of this study is to investigate the causes of shifting errors reported in military tracked vehicles and to improve related quality to prevent recurrence. Methods: A systematic disassembly and inspection of the transmission is carried out and an experimental simulation is conducted to reproduce the shifting error phenomenon. Electrical characteristic tests are subsequently performed and microscopic observation is also carried out on the disassembled connector parts such as pins and fractured surfaces. Results: Oil contamination and swelling deformation are observed in the connector to the vehicle due to oil leakage of its counterpart connector to the transmission. This causes electrical contact failure between both connectors in the fastened state, and it is found that shifting error of the tracked vehicle could occur subsequently. To prevent the recurrence of this phenomenon, comprehensive quality improvement is conducted including product improvement of the wiring harness assembly and strengthening activities for quality control and preventive maintenance. Conclusion: This study is expected to be helpful as a prior case study for cause analysis and recurrence prevention in the event of similar cases in the future.