• 한국공작기계학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.95-103
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• 2008

Diamond core drills are applied to drill difficult-to-cut materials. This paper proposes basic understanding of ceramic drilling mechanics and characteristics of main factors affecting tool life, tool wear, cutting force, and chipping thickness. In contrast to conventional drilling, the core drilling process make deep grooves on the workpiece. One difficulty of it is the evacuation of chips from the drilled groove. As the drilling depth increases, an increased amount of chips tend to cluster together and clog the groove. Eventually severe wear develops and diamond grits are separated from the drill body. To relieve the clogging problem and to evacuate chips from the groove easily, the helical drilling process is applied for the core drilling process. To analyze drilling characteristics and derive optimal drilling conditions, tool life, tool wear, cutting force, and chipping thickness are quantified through the monitoring system and the Taguchi method. Mathematical models for the tool life and chipping thickness are derived from the response surface method. Optimal drilling database has been constructed through the experimental models.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.361-364
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• 2002

This paper discusses the influencing factors such as coring position, height to diameter ratio of core specimen(h/d) and coring torque on the strength estimation of concrete by small site coring method in order to verify the validities of small size core method. According to results, as for the influence of drilling position, when core specimens are obtained from the place parallel to placing direction, compressive strength of core specimens are higher than those perpendicular to placing direction. This is due to the loss of the area of core specimen perpendicular to plating direction by bleeding. And in case of $\phi$ 24mm core specimen, when vertical drilling against placing direction is taken. compressive strength of core specimen obtained at the bottom of the structure is higher than that at the top of the structure. As for the influence of height to depth ratio, as h/d ratio increases compressive strength shows to be decreased. As for the influences of rotation speed of drilling machine, as its speed goes up, compressive strength decreases, regardless of core diameter.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권12호
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• pp.3175-3184
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• 1994

The high strength and wear-resistant metal bonded diamond wheel was applied to the drilling process of carbon fiber reinforced plastics (CFRP), The helical-feed drilling method was use for the first time to overcome the limit of drilling depth of the conventional drilling process and to improve the dressing of the wheel. The helical-feed drilling method was found effective at high cutting speed without the limit of drilling depth.

• Geomechanics and Engineering
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• 제23권1호
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• pp.61-69
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• 2020

The uniaxial compressive strength (UCS) of rock is a basic parameter in underground engineering design. The disadvantages of this commonly employed laboratory testing method are untimely testing, difficulty in performing core testing of broken rock mass and long and complicated onsite testing processes. Therefore, the development of a fast and simple in situ rock UCS testing method for field use is urgent. In this study, a multi-function digital rock drilling and testing system and a digital core bit dedicated to the system are independently developed and employed in digital drilling tests on rock specimens with different strengths. The energy analysis is performed during rock cutting to estimate the energy consumed by the drill bit to remove a unit volume of rock. Two quantitative relationship models of energy analysis-based core drilling parameters (ECD) and rock UCS (ECD-UCS models) are established in this manuscript by the methods of regression analysis and support vector machine (SVM). The predictive abilities of the two models are comparatively analysed. The results show that the mean value of relative difference between the predicted rock UCS values and the UCS values measured by the laboratory uniaxial compression test in the prediction set are 3.76 MPa and 4.30 MPa, respectively, and the standard deviations are 2.08 MPa and 4.14 MPa, respectively. The regression analysis-based ECD-UCS model has a more stable predictive ability. The energy analysis-based rock drilling method for the prediction of UCS is proposed. This method realized the quick and convenient in situ test of rock UCS.

• 한국분말재료학회지
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• 제20권4호
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• pp.285-290
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• 2013

$Ti_2AlN$ composites are a laminated compounds that posses unique combination of typical ceramic properties and typical metallic(Ti alloy) properties. In this paper, the powder synthesis, SPS sintering, composite characteristics and machinability evaluation were systematically conducted. The random orientation characteristics and good crystallization of the $Ti_2AlN$ phase are observed. The electrical and thermal conductivity of $Ti_2AlN$ is higher than that of Ti6242 alloy. A machining test was carried out to compare the effect of material properties on micro electrical discharge drilling for $Ti_2AlN$ composite and Ti6242 alloy. Also, mixture table as a kind of tables of orthogonal arrays was used to know how parameter is main effective at experimental design. Consequently, hybrid $Ti_2AlN$ ceramic composites showed good machining time and electrode wear shape under micro ED-drilling process. This conclusion proves the feasibility in the industrial applications.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.393-401
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• 2015

TBM 터널을 건설하는 동안 효율적이고 안전한 작업을 위하여 굴착 암반의 정확한 정보를 획득하는 것은 매우 중요하다. 이 연구에서는 터널 막장 전방의 암반 상태를 예측하기 위하여 선진시추장비와 시추공벽 영상화 장비를 이용한 TBM 전방 지반평가시스템을 개발하였다. TBM 전방 지반평가시스템은 선진시추장비와 시추공벽 영상화 장비, 분석 소프트웨어로 구성된다. 선진시추장비는 논코어링과 코어링 방법이 모두 적용 가능하도록 개발되었다. 또한 굴진 시 획득되는 피드압, 회전압, 회전수, 굴진속도 등의 천공영향 변수를 획득할 수 있다. 천공지수는 코어RMR과의 상관성분석을 통해 천공지수RMR로 환산된다. 개발된 시스템은 비탈면, 터널 현장에서 현장적용을 진행하였다. 현장 적용 결과 논코어링 방법은 코어링 방법에 비해 4배가량 빠른 굴진이 가능한 것으로 확인되었고, 천공지수RMR과 코어RMR은 유사한 분포를 나타내었다. TBM 전방 지반평가시스템은 신속한 지반예측이 가능하므로 공기지연을 최소화할 수 있는 막장 전방 예측 기술로의 활용이 기대된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.886-889
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• 2000

This paper describes the machining characteristics of the MoSi$_2$-based composites by electric discharge drilling with various tubular electrodes. MoSi$_2$-based composites has been developed in new materials for jet engine of supersonic-speed airplanes and gas turbine for high- temperature generator. By combining a nonconducting ceramics with more conducting ceramic it was possible to raise the electrical conductivity. In drilling by EDM, the dielectric flushed down the interior of the rotating tube electrode, in order to facilitate the removal of machining debris from the hole. Various metal-coated tubular electrodes of which core are copper and brass are used to know the effect of coating material on machinability of ED drilling.

• 산업기술연구
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• 제22권A호
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• pp.185-192
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• 2002

The performance of old and the new concrete construction depends upon bond strength between old and the new concrete. Current adhesive and strength measurement method ignores the effect of stress concentration from shape of specimens. Therefore, this research calculates stress concentration coefficient as the ratio of drilling depth to drilling diameter($h_s/D$), the ratio of overlay thickness to drilling diameter($h_0/D$), the ratio of steel disk thickness to drilling diameter(t/D), the ratio of overlay elastic modulus to substrate modulus($E_1/E_0$), the distance from core to corner border(L_$_{corner}$) and the distance between cores(L_$_{coic}$) vary. The finite element method is adapted to analysis The results from 'the F.E.M analysis are as follows. The stress concentration effects can be minimized when the ratio of drilling depth to drilling diameter($h_s/D$) is 0.20~0.25, the elastic modulus ratio($E_1/E_0$) is 06~1.0, and the ratio of steel disk thickness to drilling diameter(t/D) is 3.0. The overlay thickness, the distance from specimens to corner border(L_$_{corner}$), the distance between cores(L_$_{coic}$) almost do not affect to the stress concentration.

• 터널과지하공간
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• 제13권1호
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• pp.33-43
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• 2003

암반구조물 설계를 위한 지반조사에서 지하 암반에 분포된 불연속면들의 방향성 파악은 시추공 내부에 대한 영상촬영 기법에 전적으로 의존되어 왔다. 그러나, 공내 영상촬영은 고가의 장비가 요구되며 시추작업 완료 후 측정작업이 추가로 소요되어 극히 제한적으로 수행되고 있다. 본 연구에서는 시추조사시 간편하게 불연속면의 방향을 측정하여 신뢰성 있는 지반정보 자료를 제공할 수 있는 Discontinuity Orientation Measurement (DOM) 시추장비 및 불연속면 분포해석 모델 RoSA-DOM을 개발하였다. DOM 시추 장비에서 기 설정된 방향성을 지시하는 기준선이 표시된 시추 코어가 회수되면 코어 상의 절리 단면에서 측정된 3개 지점의 자표를 이용하여 절리면의 경사방향 및 경사각을 산정한다. 또한 코어 축이 절리면을 관통하는 지점의 좌표를 산정하여 절리 위치를 설정한다. 절리군 형성은 clustering algerian을 활용하여 분석한다. 코어 축을 조사선으로 설정하여 전체 절리 간격 및 군 간격을 해석한다. 전체 시추구간 및 특정 구역에서의 RQD를 산정하여 암반의 공학적 활용도 고찰을 위한 기본 자료를 도출한다.

• 자원환경지질
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• 제49권6호
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• pp.479-490
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• 2016

해저 착저식 시추 시스템은 해저 광물자원 시추를 위해 최근 들어 사용이 증가하고 있는 시추 시스템이다. 2016년 3월 일본 근해에서 수행된 해저 착저식 시추 시스템 실해역 테스트의 과정, 결과 및 착저식 시추 기술과 관련된 국제동향을 보고한다. 해저 착저식 시추기는 선상 탑재식 시추기와 비교하여 1000~3000 m 사이 수심의 좁은 면적에 산재하여 분포하는 광체를 100 m 내외의 깊이로 시추하는데 유리한 시추 시스템이다. 해저 착저식 시추 시스템은 시추에 필요한 동력, 시추로드 및 코어베럴 등을 착저식 시추기에 장착한 후 해저 착저를 시켜 시추를 수행한다. 시추 시 획득되는 암추 시료는 시추기와 함께 회수한다. 본 실해역 시험 시추에서 회수된 시료는 모두 현무암으로, 시추 시료 회수율은 약 55%를 보인다. 그러나 현무암 보다 연약한 열수 광체를 시추 할 경우 이보다 회수율이 낮을 것으로 판단된다. 회수율을 높이기 위해 전통적인 암추 시료 회수 방법에 부가하여 무암추 시료 회수 방법을 이용하기도 하며, 최근에는 보다 안정적인 무암추 시료 회수를 위해 reverse circulation 방법 적용이 고려되고 있다. 착저 방식에 있어서 세 개 및 네 개의 다리를 이용하여 착저하는 방법이 경쟁하고 있으나, 더 많은 시추 결과를 통해 해저 착저에 유리한 방안을 고려하여야 한다.