중장기 경영전략과 기업성장 관계에 대한 탐색적 연구 : 주강 소재 산업 사례를 중심으로

정희문 경남대학교 산업경영대학원 2015 국내석사

본 연구의 목적은 사례기업의 중장기 목표 부재로 인한 기업성장 저하에 대한 문제점을 인식하고 사례기업에게 적합한 경영전략 수립에 대한 방안을 제시하는데 주 목적을 두고 있다. 연구의 개념적 연구 방법은 탐색적 연구로서 사례기업이 관련된 산업의 현황과 시장에서의 사례기업 위치 및 역량을 분석하고 사례기업이 가지고 있는 내부 관리적 요소와 외부환경 관계의 요소를 나뉘어 요소 별 경영전략에 대한 문제점을 상세히 분석하고자 하였다. 연구 대상인 사례기업 및 경쟁업체의 정보는 금융감독원 전자공시시스템에 공시 되어진 사업보고서를 참조하여 자료를 들며 설명을 하였다. 본 연구는 1단계로 사례기업의 경영전략의 특성과 유형을 분석하기 위해 기존 학술적 경영전략의 특성과 유형에 대하여 나열하였고 2단계는 사례기업과 관련된 산업시황을 분석하고 사례기업이 시장에서 가진 위치와 영향력에 대하여 설명하였다. 3단계로는 사례기업의 전 부문 별 문제점을 분석하고 분석된 문제점에 대하여 향후 어떠한 방법으로 경영전략을 실시하면 효과적일 수 있다 라는 명제를 도출하였다. 도출된 명제를 연계하여 기존 연구자의 학술적 경영전략의 유형과 특성에 비교하여 사례기업과 어떠한 경영전략의 유형과 특성이 일치되는지를 분석하였다. 4단계로서는 3단계에서 도출된 명제를 중심으로 사례기업에게 효과적일 수 있는 부문별 경영전략 수립에 대한 세부 명제를 기존 사례와 학술적 내용을 바탕으로 설명하였다. 이러한 단계별 탐색적 연구를 통한 연구의 결과는 아래와 같다. 첫째, Miller.Friesen(1982)의 기업가적 전략유형이 사례기업의 분석 대상 전략 중 가장 많은 관계가 있다는 것을 확인 할 수 있었다. 그 중 경영자의 리더십 전략, 조직 및 인사 전략, 품질혁신활동 전략은 사례기업의 내부 관리적요소로 분류되는데 이 사례기업의 전략들은 경영자의 경영능력과 확고한 중장기 목표와 비전이 아주 밀접한 관련이 되어있기에 Miller.Friesen(1982)의 기업가적 전략유형과 매우 흡사하다는 결과를 확인할 수 있었다. 둘째, Gupta.Govindarajan(1984)의 증대전략과, Porter(1980)의 차별화 전략은 향후 사례기업이 활발한 연구개발 활동을 실시해 시장 점유율과 제품의 경쟁력을 가지는 사례기업의 연구개발 활동 전략과 매우 흡사한 결과를 확인할 수 있었다. 셋째, Gupta.Govindarajan(1984)의 철수 전략은 사례기업의 사업 중 많은 어려움을 겪고 있는 구조물 구조재 사업부를 철수하는 사업포트폴리오 전략과 적자를 실현하고 있는 자회사의 사업을 중단하는 기업의 수직적 확장 전략과 매우 흡사한 결과를 확인할 수 있었다. 그리고 Gupta.Govindarajan(1984) 수확 전략은 사례기업 자회사의 사업을 중단하여 자금 유동성을 확보하는 사례기업의 기업의 수직적 확장 전략과 또한 흡사하다는 결과를 확인 할 수 있었다. 넷째, Miles.Snow(1978)의 공격형 전략은 사례기업이 원가 우위를 위한 원자재 업체 인수 및 유사업종 기업 인수를 실행하여 종합 철강기업으로 나아가자는 공격형 M&A 전략과 매우 흡사하다는 결과를 확인할 수 있었다. 본 탐색적 연구의 화두는 중장기 목표 부재로 인한 경영전략의 실패와 기업성장 저하의 문제점으로 경영자의 확고한 비전 및 경영능력과 밀접한 관계가 있는 Miller.Friesen(1982)의 기업가적 전략과 가장 많은 유사점을 가지고 있다는 것을 알게 되었다. 본 연구에서 적용한 내부관리적 요소와 외부 환경과의 요소 외에 기업 경영에 영향을 미치는 여러 중요한 경영전략의 요소를 모두 다루지 못한 점을 고려 할 때 향후 지속적인 연구가 이루어져야 하며 본 연구에서 도출 되어진 경영전략의 명제를 토대로 향후 사례기업 및 국내 중소 중견기업의 무궁한 발전을 위해 경영전략 모형연구로 진행되어져야 할 것이다.

가공 품질 안정화를 위한 파손 탭 안전 제거장치 개발

박성훈 경남대학교 산업경영대학원 2022 국내석사

최근 산업 현장에서는 4차 산업혁명 시대를 맞아 AI, IoT, 빅 데이터 등의 IT 지능 정보기술이 기존 산업과 연결되고 있다. 드릴과 탭 기술은 빠르게 개선되고 발전하고 있지만 탭 파손 문제는 항상 빈번하게 발생하고 있다. 파손 탭 제거하는 새로운 기술과 장치 개발이 절실히 요구되어 파손 탭 안전 제거 장치를 설계하고 개발하였다. 본 실험에서는 개발된 장치 공구를 사용하여 산업 현장에서 일반적으로 발생하는 탭 파손 문제를 간편하게 해결할 수 있었다. 실험은 RHA (균질압연 장갑 강), SS400 (일반 구조용 압연 강), A5083 (장갑 알루미늄) 재료에 각각 다른 세 개의 핸드 탭 M8 × P1.25, M10 × P1.5, M12 × P1.75로 이루어졌다. 손상 유형별 파손 탭 제거 시 토크 렌치로 토크 값을 측정하고 육안 검사와 볼트 조립을 통해 나사산 손상유무, 내구성, 공구 안정성 등을 조사했다. 실험 결과 파손 탭 제거 토크 값은 소재의 인장 강도가 높아질수록 최대 30% 증가 되었고 가공 깊이가 증가할수록 최대 19% 증가 되었으며 탭의 외경 크기가 커질수록 최대 10% 증가되는 실험 데이터를 얻을 수 있었다. 최대 M12 x P1.75 탭 파단 토크 값 35N.m 대비 파손 탭 제거 최대 토크 값은 16N.m로 공구의 파단강도가 20N.m 이상이면 일반적인 탭 파손 품 제거가 가능함을 알 수 있었다. 이번 파손 탭 제거 실험에서 제거율과 재생율은 100%로 우수한 효과성이 검증되었다. 단, M6 이하에서는 공구의 고정부 두께가 얇아 강도 저하 현상으로 추가적인 개선 및 검증이 요구됨을 확인하였다. Recently, in the era of the 4th industrial revolution, IT intelligent information technology such as AI, IoT, and big data have been connected to existing manufacturing industries. Drilling and tapping technologies are improved rapidly but the number of breakages of drills and taps are frequent. The development skills and device for removing broken tap are highly required, and so safety removing device of broken tap was designed and developed. In this experiment, with the developed device tool the broken tap was easily solved in the floor industries. The experiments were conducted with three different hand tabs of M8 x P1.25, M10 x P1.5 and M12 x P1.75 when tapping HSSE for RHA (homogeneous roll pressing gloves), SS400 (general structural roll pressing steel), A5083 (gloves aluminum) materials with three different depth of cuts pf 5mm, 10mm and 15mm. When removing the damage tab for each type of damage, the torque values were measured by a torque wrench, and the degree of damage to the thread, durability and stability of the tool were investigated through visual inspection and bolt assembly. The experimental data showed that the breaking tab removal torque value increased by up to 30% as the tensile strength of the material increased, the machining depth increased by up to 19%, and the external diameter of the tab increased by up to 10%. Then the maximum fracture torque value is 35N.m for tapping with M12 x P1.75 tap tool, the maximum torque value for removing the fractured tab is 16N.m, therefore it was found that general tap fractured products can be removed if the fracture strength of the tool is 20N.m or more. In this removal experiment for broken tap, the removal rate and regeneration rate were perfect, and the excellent effectiveness was verified. However it was confirmed that additional improvement and verification were required below M6 due to the decrease in strength and due to the thin thickness of the fixing part of the tool.

자동차 볼베어링 가공형상 및 정밀도의 자동검사 기술에 관한 연구

박정만 경남대학교 산업경영대학원 2017 국내석사

하루가 다르게 급변하는 산업발전의 시대에 가장 큰 문제점은 전문 인력 수급과 저비용 고효율에 준하는 새로운 가공방법과 검사방법 및 원가절감이다. 또한 제조 산업에서 가장 중요한 요소인 가공 및 검사 공정에서 현장 노동인력의 부족현상이날이 갈수록 심각해 지고 있는 실정이다. 과거의 소품종 대량생산 방식에서 현재의 다품종 소량생산 및 대량생산 등 다변화지는 산업 사회에서 고도의 지식정보화 시대로 변환되어 가는 과정에서 인건비 상승과 3D업종의 기피현상은 심각한 수준이다. 특히 신규 취업자가 대기업 및 쉽고 편한 일자리만을 선호하는 현상은 중소기업을 경영하는 기업주로서는 가장 큰 고민거리로 나타나고 있다. 이러한 사회적 변화를 능동적으로 대처하기 위한 방법의 하나로 반복 공정에 주로 이용되던 로봇에 비전 기술을 결합하여 보다 복잡하고 다양한 작업을 수행할 수 있게 함으로써 로봇이 인간을 대신하여 작업을 수행하게 하고자 하는 노력이 계속되고 있다. 이러한 노동인력의 부족으로 어려움을 격고 있는 문제점을 해결하기 위해서 산업용 로봇의 기능 및 역할을 확대하기 위해서 주위환경의 인지 및 검사 조정하는 기능이 필수적으로 요구되고 있다. 이와 같이 중요한 시각 기능을 산업 생산 시스템에 실제 적용하고자 하는 많은 연구 중 하나가 바로 로봇 비전(robot vision)기술이라 할 수 있다. 로봇 비전 시스템이 생산 현장에서 성공적으로 적용되기 위해서는 동작속도가 생산에서 요구하는 품질과 생산성에 맞춰져야 하는 신속성과 불량률이 감소하는 정확도를 일관되게 유지되어야 하는 정확성과 생산 원가절감에 준하는 고효율 저비용이 고려되어야 한다. 그리고 기존의 비전 시스템들은 영상 데이터의 방대한 영상처리 알고리즘의 난해함과 영상처리 시스템의 고비용 등으로 위와 같은 조건들 모두를 만족시키기에는 많은 어려움이 동반되고 응용사례도 극히 제한적이었다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 고속의 디지털 신호처리기 칩을 사용하여 내부적으로 병렬처리가 가능하며 고속의 하드웨어적인 영상처리가 가능하도록 로봇 비전 시스템 본체를 구성 한다. 본 논문에서는 자동차 볼베어링 내륜의 가공 상태 등을 검사하기 위한 로봇 비전 기술을 개발하여 부품의 형상인식 및 검사, 제품의 장착 또는 조립시의 위치보전 그리고 제품이나 기구의 2차원, 3차원적인 규격 등의 작업을 수행하기 위하여 카메라 모델링 방법을 제시된 카메라 모델링 기법에 근거해서 실제 영상 취득시 렌즈, 카메라, 디지털화 등에서 존재하는 노이즈 등을 제거하기 위해 실시간 형상인식기술을 제시하였다. 제안되는 자동검사용 비전기술은 영상은 90㎱의 단일 사이클 교시 실행 시간(Single cycle instruction execution time)을 가진 TI사의 고속 디지털 신호처리기인 TMS320C3x Chip을 CPU로 사용하여 내부적으로 병렬처리가 가능하며 고속의 하드웨어적인 영상처리가 가능한 영상처리용 하드웨어를 사용하여 CCD 카메라를 통하여 취득한다. CCD 카메라를 통해 취득되어지는 연속데이터의 아날로그 영상은 영상처리용 하드웨어를 통해 표본화(Sampling)하고, 양자화 하여 디지털 영상 데이터로 변화시켜야 한다. 본 연구에서 사용한 영상처리용 하드웨어는 시각센서 역할을 하는 카메라 시계내의 연속적인 공간을 640×480이하 픽셀)로 표본화하고 디지털 영상을 얻어 실시간으로 처리 할 수 있다. 그리고 산업현장에서 로봇 비전 시스템을 이용하여 실시간으로 제품의 현상을 인식과 검사를 수행할 수 있는 기술의 실용화방안을 제시하고 실험을 통하여 그 성능을 검증하고 기존의 결과와 비교검토를 통하여 그 신뢰성을 검증했다. 또한 저비용의 비전시스템을 구성하여 생산성향상 및 고효율은 기존 작업자가 하는 것 보다 10배 향상되었으며 불량률도 작업자가 육안검사를 할 때는 그날의 컨디션이나 날씨, 주변 여건에 따라 달라지므로 개선 전 35 PPM에서 3 PPM으로 고객에게 기업신뢰도 향상에 크게 기여하였다. In this research, it has been proposed a new approach to develop the vision technology for inspection automation of ball bearings for vehicle’s shaft parts. and the reliability was illustrared by experiments for three type models of ball bearings. The detail researches contents is summarized as following: Firstly, the vision system of inspection automation has been designed in order to perform tasks such as transport and supply of precision components, precision insertion, loading and unloading. In order to proceed of that, it designed for improving the severe disturbances of load variations, which exist in the actual process causes noticeable degradation of performance of the existing industrial robot vision systems. Secondly, to implement the real-time inspection automation for the ball bearing parts of manufacturing process, configure a robot vision system for the integrated system controller and verfied the reliability through experiments. Robot Controller for its realization in the world and many studies attempt to control a PC as the platform configured. And the robot 's position and speed of various algorithms designed to control the robot' s vision system to improve control performance. In addition, the precision machining of parts in order to check the status of an expensive conventional laser interferometer used. However, from this research by using vision-processing status automatically to inspect the robot vision system designed. By intergrating the entire system for precision parts, manufacturing process automation intelligent robot vision system designed.

드릴가공시 선단각에 따른 구멍의 표면거칠기에 관한 연구

정병국 경남대학교 산업경영대학원 2023 국내석사

Drills are one of the essential tools in our industrial field and are widely used throughout the industry. For drilling, there is a tip angle recommended for each material in general, but many studies are still required for materials with difficult machinability that are not often used in general industry. In this experiment, the experiment was conducted under the conditions of 90°, 118°, and 140° frequently used in industrial sites, not the tip angle generally recommended for each material. Steel) and A5083 (armor aluminum), three different diameters of Ø8, Ø10, and Ø12 were tested 54 times, and the workability of each condition was evaluated through the surface roughness of the machined hole. As a result of the experiment, as for the hole surface roughness value, the surface roughness of the material with relatively low tensile strength was ~% higher than that of the material with high tensile strength. Up to ~% increase in experimental data was obtained. In addition, when a small tip angle is applied to a tough material, the wear of the drill is severe, but the value of the surface roughness is small because it is concentrated where the cutting load is low. You can work smoothly by applying angles. 드릴은 우리 산업현장에서 빼놓을 수 없는 필수 공구 중 하나이며 산업 전반에 다양하게 사용되는 공구이다. 드릴의 가공은 일반적으로 소재별로 추천되는 선단각이 존재하지만 일반 산업에서 잘 사용되지 않는 난삭성을 가진 소재들에 대해서는 아직까지 많은 연구가 요구되어 진다. 본 실험에서는 일반적으로 소재별 추천되는 선단각이 아닌 산업현장에 자주 사용되는 90°, 118°, 140°의 조건들로 실험을 진행하였으며 실험은 RHA(균질 압연 장갑 강), SS400(일반 구조용 압연 강), A5083(장갑 알루미늄) 재료에 각각 다른 세 개의 직경 Ø8, Ø10, Ø12에 실험을 54회 진행하였고 가공된 홀의 표면거칠기를 통해 각 조건들의 가공성을 평가하였다. 실험 결과 홀 표면거칠기 값은 소재의 인장강도가 큰 재료 보다 오히려 상대적으로 인장강도가 낮은 재료의 표면거칠기가 41.9% 높게 나타났고 드릴 선단각이 증가할수록 최대 46.8% 증가 되었으며 드릴의 외경 크기가 커질수록 최대 49.9% 증가되는 실험 데이터를 얻을 수 있었다. 또 인성이 큰 재료에 작은 선단각을 적용시 드릴의 마모가 심했지만 절삭 부하가 적은 곳에 집중되어 표면거칠기의 값이 작게 나타났다 이 결과로 미루어 보아 현장에서 인성이 강한 재료를 일회성 수정작업에 작은 선단각을 적용해 원활한 작업을 할 수 있다.

인코넬600 초내열 합금의 선삭가공 후 표면거칠기 평가에 대한 연구

박동민 경남대학교 산업경영대학원 2023 국내석사

항공산업과 자동차 터보 엔진부품의 신개발로 인하여 최근 산업현장에서 고강도, 초 정밀도를 요구하는 부품산업이 활기를 띠고 있으며 특히 인코넬 강의 가공품질 개선을 위하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 특히 인코넬 강은 난삭재로서 가공조건을 잘 맞추지 않으면 인서트 팁의 급속한 마모 현상 발생과 함께 요구하는 정밀도가 얻어지지 않는 등 생산원가 상승의 한 요인으로 이를 줄이기 위한 많은 연구가 진행되어왔다. 특히 난삭재인 인코넬 강은 일반 강재에 비해서 가공조건이 매우 제한적이고, 가공속도가 느리고 가공 효율이 낮고 가공에 많은 시간이 소요되며, 가공품에 대한 정밀도를 확보하는데 많은 애로가 있으며, 가공 시 급격한 소성변형, 절삭공구의 이상 마모 및 공구와 가공물과의 화학반응 등 다양한 특성을 고려해야 하고, 피삭성 지수가 낮은 편이다. 따라서 인코넬 강의 절삭속도, 이송속도, 절삭 깊이와 같은 절삭조건들이 표면거칠기, 진원도와 원통도 같은 가공정밀도에 영향이 미치는가를 연구하여 난삭재인 인코넬 강에 대한 적합한 절삭조건을 찾아 품질향상은 물론 산업계에 널리 보급하여 활용하고자 한다. 인코넬 강의 가공 관련에 관한 연구는 국내는 물론 해외 학자들이 인코넬 합금의 절삭특성에 관한 연구, 선삭 가공 시 지르코늄 코팅공구의 공구마모 특성, 인코넬 소재의 가공조건에 따른 형상정밀도에 관한 내용 등 많은 연구를 하였다. 산업계의 생산 현장에서 통상적으로 많이 사용되고 있는 인코넬 600을 피삭재로 사용하고, TiN 코팅과 TiAIN 코팅 초경 인서트 팁을 사용하여 절삭속도와 이송속도, 절삭 깊이 등 가공조건에 따라 직교 배열표를 활용하여 선삭 가공을 수행하며 가공조건 변화에 따른 표면거칠기(Ra, Ry), 진원도, 원통도를 측정하여 선삭 가공결과에 영향을 미치는 인자들을 분산분석 (ANOVA)을 통하여 특성을 파악하고자 하였다. 본 연구 결과 동일한 조건의 TiN 코팅과 TiAIN 코팅 초경 인서트 팁 선삭 가공에서 이송속도가 주요 인자로 나타났으며, 이송속도가 낮을수록 표면거칠기(Ra, Ry)가 양호하게 나타났다. 아울러서 절삭속도와 절삭 깊이를 가감할 때 표면거칠기에 미치는 영향은 작은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 산업현장에서 인코넬 강의 선삭 가공 시 TiN 코팅과 TiAIN 코팅 초경 인서트 팁을 사용한 가공조건과 데이터를 제시하여 초정밀 가공품질 확보를 위해 비용을 절감하고 최적화된 가공을 할 때 유용하게 활용할 것으로 기대된다. 본 연구에서 채택한 인서트 팁은 이스라엘 이스카사 제품으로 1차 적으로 TiN (Titanum Nitride) 코팅으로 내마모성과 내식성을 유지하고 2차 적으로 고경도 난삭재에 대한 정삭 가공의 고능률 절삭을 위해 TiAlN(Titanium Aluminium Nitride) 코팅을 하였다. 인서트 팁의 특징으로는 색상은 검은 회색이며 코팅두께는 2-3(편측) ㎛, 외부경도는 2600-3000Hv이고 고온(가공 중 500℃ 이상)에서도 우수한 내산화성이 있으며 내 마모, 내충격성의 기계적 성질이 우수한 것으로 나타나 있다. Due to the new development of the aviation industry and automobile turbo engine parts, the parts industry that requires high strength and ultra-precision in the industrial field is revitalized recently. In particular, since Inconel steel is known as a difficult-to-cut material, if the machining conditions are not met, rapid wear of the insert tip occurs and the required precision is not obtained. In particular, difficult-to-cut materials have very limited processing conditions compared to general steel materials, take a lot of time to process due to slow processing speed and poor processing efficiency, and it is difficult to secure the precision of the workpiece, requiring repeated correction several times. Various characteristics such as deformation, rapid wear of the cutting tool and chemical reaction with the tool must be considered, and the machinability index is low. Therefore, by studying how the cutting conditions (spindle rotations speed, feed rate, depth of cut) of Inconel steel change due to surface roughness that affects machining precision, find cutting conditions suitable for Inconel steel, a difficult-to-cut material, and improve quality and use it widely in industry want to. Regarding the processing of Inconel steel, domestic and foreign scholars have studied the cutting characteristics of Inconel alloys, the tool wear characteristics of zirconium-coated tools during turning, and the shape precision according to the processing conditions of Inconel materials. In this study, Inconel 600, which is commonly used in the industrial field, is used as a work material, and using a tin-coated carbide insert tip, turning is performed using an orthogonal arrangement table according to the machining conditions such as spindle rotation and feed rate. By measuring the surface roughness (Ra, Ry) according to the change of conditions, we tried to understand the characteristics of the factors affecting the processing results through analysis of variance (ANOVA). As a result of this study, the feed rate was shown to be the main factor in the turning of tin-coated carbide inserts under the same conditions as in the experiment, and the lower the feed rate, the better the surface roughness (Ra, Ry). In addition, it was found that the effect on the surface roughness was small when adding or subtracting the number of spindle rotations speed and the depth of cut. The results of this study are expected to be useful when economical machining to secure ultra-precision machining quality by presenting the processing conditions and data using tin-coated carbide insert tips during turning of Inconel steel in the industrial field.

초경솔리드 드릴공구의 경사면 가공시 분산분석법에 의한 가공특성에 관한 연구

김수한 경남대학교 산업경영대학원 2022 국내석사

In the machinery industry, reduction in manufacturing cost is recognized as a serious problem with the death of a company rather than a mere competitiveness of the industry. For this reason, process improvement is a key task in the machining field, and it is actively investing in expensive equipment and tools. For tools, which are an important factor in machine cutting, extensive research and development on tool shape, grade and coating are conducted for high productivity and precision. Current industrial parts are shifting from functionality-oriented to lightweight for design and performance improvement. Due to this, as the number of 3D-shaped parts increases, drilling that requires a flat surface has a problem in that cutting time increases as a cutting process that creates a flat surface is added in a curved shape. Through an experiment using a carbide drill, which has a higher modulus of elasticity than a high-speed steel (HSS) drill, statistical analysis of cutting characteristics on the inner diameter, position, roundness, and squareness is performed to suggest the amount of change according to the cutting conditions and surface machining before hole machining. In this study, STS316L, which is mainly used for industrial piping and heat exchangers, was used because it has strong resistance to intergranular corrosion among stainless austenite series used in all industrial fields and hardly generates rust even when the weld is exposed to salt. The analysis of cutting force and tool deflection is conducted by using the finite element analysis technique, and carbide solid drilling is performed to measure the inner diameter, position, roundness, and squareness according to the change in cutting conditions to determine the machining results. The optimal cutting conditions was found by identifying the influencing factors through analysis of variance (ANOVA). Finally, according to the main contribution of the experiment, it is judged that the influence on the cutting force, the bending of the tool, and the inner diameter has the highest influence in the order of the angle of the machining surface, the feed rate, and the cutting speed. It is judged that the influence is high in the order of angle, cutting speed, and feed rate. In addition, as a result of analyzing the angle of the machining surface, cutting speed, and feed rate in the cutting experiment, it was found that the perfect (ideal) dimension was close when the angle of the machining surface was low and the cutting speed and feed rate were high. It is expected that the results of this study will be useful for economical machining by suggesting optimal conditions for machining inclined surfaces of carbide solid drills. 기계산업에서 제조원가 절감은 산업의 단순한 경쟁력이 아닌 기업의 미래가 걸린 중차대한 문제로 인식되고 있다. 이로 인해 기계가공 분야에서는 공정 개선을 핵심과제로 삼고 있으며, 고비용의 설비나 공구 투자에도 적극적이다. 기계 절삭에서 중요한 요소인 공구는 높은 생산성과 정밀도를 위해 공구의 형상, 재종, 코팅 등의 연구개발이 광범하게 진행되고 있으며, 제조공정 최적화를 위해 가공성 및 경제성을 고려한 다양한 형태의 공구가 개발되어 사용되고 있다. 현재의 산업 부품들은 기능성 위주에서 디자인과 성능향상을 위한 경량화 위주로 전환되고 있다. 이로 인해 3차원 형상의 부품들이 증가하면서 평면이 필요한 드릴 가공은 굴곡진 형상에서는 평면을 만드는 절삭과정이 추가되면서 절삭 시간이 증가하는 문제가 발생하고 있다. 경사면 가공 시 드릴날 끝의 정확한 위치에서 드릴가공 수행 시 어려움이 발생할 수 있으며, 또한 기존 고속도강(HSS) 드릴보다 최근에 많이 사용되고 있는 탄성계수가 높은 초경 드릴을 이용한 경사면 가공 실험에 대한 연구가 더욱 절실하게 필요하게 되었다. 본 연구에서는 내경, 위치도, 진원도, 직각도에 미치는 절삭 특성을 통계적 분석으로 절삭조건에 따른 변화량을 제시하고 홀 가공 전 평면 가공의 필요 여부를 판단 할 수 있는 근거를 제시하고자 한다. 본 연구는 모든 산업 분야에서 사용되고 있는 스테인레스 오스테나이트 계열중 입계 부식에 강하여 용접부가 염분에 노출되어도 녹 발생이 거의 없어 산업 배관이나 열교환기 등에 주로 사용되는 STS316L을 사용하였다. 유한요소해석 기법으로 절삭력(Force)과 공구의 휨(Deflection)의 해석을 진행 연구하고, 초경 솔리드 드릴 가공을 수행하여 절삭조건 변화에 따른 내경, 위치도, 진원도, 직각도를 측정해 가공 결과에 영향을 미치는 요인들을 분산분석(ANOVA)을 통해 그 특성을 파악하여 최적의 절삭조건을 찾고자 한다. 최종적으로 실험의 주요 기여도에 따라 절삭력, 공구의 휨, 내경에 대한 영향력은 가공면 각도, 이송속도, 절삭속도 순으로 영향력이 높다고 판단되고, 위치도, 직각도에 대한 영향력은 가공면 각도, 절삭속도, 이송속도 순으로 영향력이 높다고 판단되며, 진원도에 대한 영향은 절삭속도, 가공면 각도, 이송속도 순으로 영향력이 높다고 판단된다. 또한 절삭가공 실험에서 가공면의 각도, 절삭속도, 이송속도에 대한 분석을 한 결과 가공면의 각도는 낮고, 절삭속도와 이송속도가 높을 때 완전한(이상적인) 치수에 근접하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과가 초경 솔리드 드릴의 경사면 가공 시 최적의 조건을 제시하여 경제적인 가공을 하고자 할 때, 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

발전소 보일러용 Cr-Mo강 용접부의 휴대용 미세경도측정에 따른 신뢰도 평가에 관한 연구

김명섭 경남대학교 산업경영대학원 2023 국내석사

The purpose of this paper was to study a method to improve the reliability of an ultrasonic hardness tester used to measure weld hardness of thin tubes (5mm or less) among Cr-Mo steels applied to boilers in thermal power plants. Among the materials used inside the boiler, the 9Cr 1Mo tube, which is very important for welding and thermal management, operates at high temperature and high pressure, so periodic inspection is essential even after the construction of the power plant. However, there is a large error in the value depending on the measurement environment and the proficiency of the measurer. I found out if it's possible. Surface treatment (decarburization layer, flatness, surface roughness) was found to be important to secure the reliability of ultrasonic hardness measurement. The measurement error was also found to be large. Since most materials using micro-hardness measuring instruments are thin and used in narrow areas, it is expected that there will be many difficulties in securing measurement reliability. It is expected. 본 논문의 목적은 화력발전소 보일러에 적용되는 Cr-Mo강 중 얇은 관(5mm 이하)의 용접부 경도측정을 위해 사용되는 초음파경도 측정기의 신뢰도 향상을 위한 연구를 진행하였다. 보일러 내부에 사용되는 재질 중 용접 및 열관리가 매우 중요한 9%Cr 1%Mo 관은 고온, 고압에서 가동되므로 발전소 건설 후에도 주기적인 점검이 필수인데, 이를 점검하기 위해 초음파 미소 경도 측정기가 사용된다. 하지만 측정환경 및 측정자의 숙련도에 따라 값의 오차가 크게 발생하는데, 이 오차를 줄이기 위해 기존에 사용하던 측정방법에서 발생 될 수 있는 변수를 분석하고, 이번 연구를 위해 고안된 장치를 이용해 측정오차 최소화가 가능한지 알아보았다. 초음파 미소 경도측정의 신뢰도를 확보하기 위해서는 표면처리 중 탈탄층, 평면도, 표면거칠기 값들이 중요한 것으로 나타났으며, 측정 시에는 측정 압입자와 표면상의 직각도 유지가 중요하며, 측정자의 피로도가 높아지면서 발생하는 측정오차도 큰 것으로 확인되었다. 초음파 미소 경도 측정기를 사용하는 재료는 대부분 얇고 측정 부위가 좁은 곳에서 사용되기 때문에 측정 신뢰도를 확보하기에 어려움이 많았을 것으로 예상되며, 이 연구는 앞서 언급한 어려움을 겪는 산업현장에서 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

TiSiN 코팅공구에 의한 SKD11 가공시 공구마멸에 따른 절삭력 특성 연구

조남성 경남대학교 산업경영대학원 2022 국내석사

The purpose of this paper was to conduct an experiment on the abrasion of TiSiN coated tools during high-speed milling of cold-formed steel grade D11 (SKD11).The material used in the experiment was cold-formed steel type D11 (SKD11), which is widely used in industrial fields.The cutting force was measured according to the depth of cut and wear during high-speed milling using a Ø6 carbide two-edged ball end mill coated with TiSiN. A tool dynamometer and NI-DAQ equipment were used to measure the cutting force, and an experiment was conducted to measure the tool life of TiSiN-coated carbide ball end mills by comparative measurement of cutting force according to depth of cut and comparative measurement of cutting force according to tool wear.did.At the time of the advent of the 4th industry, the work material was selected as SKD11, which is widely used in mold making, from the viewpoint that the demand for mold processing will continue. 본 논문은 냉간금형강 D11종(SKD11)을 고속 밀링 가공할 시 TiSiN 코팅공구의 마모에 대한 실험을 진행하였다. 실험에 사용된 재료는 산업현장에서 많이 사용되고 있는 냉간금형강 D11종(SKD11) 사용하였으며, 공구는 TiSiN 코팅을 한 Ø6mm 초경 2날 볼엔드밀을 사용하여 고속 밀링 가공 시 절삭 깊이와 마모에 따른 절삭력을 측정하였다. 절삭력을 측정하기 위해 공구동력계와 NI-DAQ 장비를 사용하였으며, 절삭 깊이에 따른 절삭력의 비교 측정과 공구 마모에 따른 절삭력의 비교 측정을 하여 TiSiN 코팅된 초경 볼엔드밀의 공구 수명을 측정하는 실험을 진행하였다. 4차 산업이 도래한 시점에 금형 가공에 대한 요구는 지속될 것이라는 관점에서 금형 제작에 많이 사용되는 SKD11으로 피삭재를 선정하게 되었다.

수평전신진동 훈련이 뇌성마비 아동의 몸통과 하지의 근 긴장도 및 근 활성화, 균형, 그리고 보행에 미치는 영향

송선해 경남대학교 산업경영대학원 2017 국내석사

Background/Objective: This study aimed to investigate the effects of horizontal whole-body vibration (WBV) training on muscle tone and activation of trunk and lower extremity, balance, and gait in children with spastic diplegia cerebral palsy. Subject and Methods: The participant of this study was a 10-year-old male with spastic diplegia cerebral palsy. This study was a single case study. He received horizontal WBV training and traditional physical therapy during the intervention and only traditional physical therapy during the follow-up. Before intervention, muscle tone of lower extremity assessed using the modified ashworth scale and muscle activation of trunk, lower extremity using the surface electromyography. He was assessed static and dynamic balance using the timed up and go test, pediatric balance scale and gait parameters using the GAITRiteⓇ system. There are 3 assessment during pre-test, after a month, after two months. Results: After intervention, Muscle tone decreased both hip extensor, right ankle plantar-flexor. After a month, muscle activation increased both erector spinae muscle (right 2.65 %, left 7.72 %), rectus abdominal muscle(right 24.08 %, left 19.83 %), rectus femoris muscle(right 0.52 %, left 2.14 %), right anterior tibialis muscle(8.76 %) during standing and left rectus abdominalis(7.93 %), both rectus femoris muscle(right 2.29 %, left 1.37 %), gastrocnemius muscle(right 33.21 %, left 25.33 %), left anterior tibialis muscle(25.33 %) during squatting. Static and dynamic balance increased Timed up and Go test(0.3 s), Pediatric Balance scale(6 score), gait parameters increased in velocity(23.8 m/s), cadence(30.1 step/m), right step length(1.00 cm), right stride length(1.93 cm), and decreased in single support time(right 0.12 s, left 0.11 s), double support time(right 0.05 s, left 0.10 s), left toe deviation angle(11.8 ˚). After two months, muscle activation increased right erector spinae muscle(19.52 %), left rectus abdominal muscle(2.39 %), rectus femoris muscle(right 4.31 %, left 2.11 %) during standing and left rectus abdominalis(35.29 %), both rectus femoris muscle(right 0.90 %, left 2.66 %) during squatting. Static and dynamic balance increased Pediatric Balance scale(3 score), gait parameters increased in velocity(39.8 m/s), cadence(10.5 step/m), right step length(14.30 cm), right stride length(27.04 cm), and decreased in single support time(right 0.02 s, left 0.01 s), double support time(right 0.09 s, left 0.09 s), toe deviation angle(right 1.2 ˚, left 1.8 ˚). Conclusion: Through the case study, the results of this study suggest that horizontal WBV training is effective at improving the muscle tone and activation of lower extremity, static balance, gait parameters in children with spastic diplegia cerebral palsy. 본 연구에서는 전-후 방향으로 제공되는 수평전신진동 훈련이 경직형 양하지 뇌성마비 아동의 근 긴장도 및 근 활성도, 균형, 보행에 미치는 영향에 대해서 알아보고자 하였다. 본 연구는 경직형 양하지 뇌성마비로 진단받은 10세의 남자 아동을 대상으로 한 사례 보고이다. 수평전신진동 훈련과 일반적인 물리치료를 한 달간 주 3회 실시하게 하였다. 훈련 전, 근육경직척도를 사용하여 하지의 근 긴장도를 평가하였으며, 몸통과 하지의 근 활성도를 측정하기 위해 표면 근전도를 사용하여 자료를 수집하였다. 또한 일어나 걷기 검사와 소아 균형 척도를 사용하여 동적 및 정적 균형을 평가하였으며, 보행의 변수는 보행 매트를 이용하여 자료를 수집하였다. 그리고 훈련 후, 2달 후의 추적 관찰을 같은 검사 및 측정을 통해 실시하였다. 훈련 후, 양쪽 엉덩관절 폄이 1+ 점에서 1 점, 오른쪽 발목관절의 발바닥굽힘이 1+ 점에서 1 점으로 긴장도의 감소를 확인할 수 있었다. 선 자세에서 양쪽의 척추세움근(오른쪽 2.65 %, 왼쪽 7.72 %), 배곧은근(오른쪽 24.08 %, 왼쪽 19.83 %), 넙다리곧은근(오른쪽 0.52 %, 왼쪽 2.14 %), 그리고 오른쪽 앞정강근(8.76 %)의 활성도가 증가되었으며, 스쿼트 자세에서는 왼쪽 배곧은근(7.93 %), 양쪽 넙다리곧은근(오른쪽 2.29 %, 왼쪽 1.37 %), 장딴지근(오른쪽 33.21 %, 왼쪽 25.33 %), 그리고 왼쪽 앞정강근(25.33 %)의 활성도가 증가되었다. 일어나 걷기 검사(0.31 초)와 소아 균형 척도(6 점)에서도 향상이 확인되었으며, 보행 변수 중 속도(23.8 m/s), 분당 걸음 수(30.1 step/m), 오른쪽 걸음 길이(1.00 cm), 오른쪽 보폭 길이(1.93 cm)가 향상되었고, 한발지지 시간(오른쪽 0.12 초, 왼쪽 0.11 초), 두발지지 시간(오른쪽 0.05 초, 왼쪽 0.10 초), 왼쪽 발가락 편위 각도(11.8 ˚)가 감소되었다. 2달 후의 추적 관찰에서는, 양쪽 엉덩관절 폄근, 오른쪽 발목관절의 발바닥굽힘근의 긴장도가 유지되었다. 선 자세에서 오른쪽 척추세움근(19.52 %), 왼쪽 배곧은근(2.39 %)과 양쪽 넙다리곧은근(오른쪽 4.31 %, 왼쪽 2.11 %)과 스쿼트 자세에서 왼쪽 배곧은근(35.29 %), 넙다리곧은근(오른쪽 0.90 %, 왼쪽 2.66 %)가 향상되었다. 소아 균형 척도(3 점), 그리고 걸음 속도(39.8 m/s), 분당 걸음 수(10.5 step/m), 오른쪽 걸음 길이(14.30 cm), 오른쪽 보폭 길이(27.04 cm)의 향상도 보였으며, 한발지지 시간(오른쪽 0.02 초, 왼쪽 0.01 초), 두발지지 시간(오른쪽 0.09 초, 왼쪽 0.09 초), 발가락 편의 각도(오른쪽 1.2 ˚, 왼쪽 1.8 ˚)에서는 유지되거나 감소되는 결과를 보였다. 일반적인 물리치료와 함께 시행된 수평으로 제공되는 전신진동 훈련이 본 연구 대상자의 하지 근 긴장도 및 근 활성도의 향상에 효과적이며, 정적 균형과 보행을 개선시킬 수 있음을 확인할 수 있었다. 차후에는 질 높은 연구를 통해 수평으로 제공되는 전신진동 훈련의 효과에 대해 검증할 필요가 있을 것이다.

직접분사식 디젤엔진의 운전인자 변화에 따른 연소 및 성능특성에 관한 실험적 연구

백창훈 경남대학교 산업경영대학원 2016 국내석사