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제안 방법
- 기계로 제작한 통발프레임과 수작업으로 만든 통발프레임의 전단강도를 시험하고 비교 분석하기 위하여 검토한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 따라서, 통발제작 과정을 자동화하여 소요인력과 경비를 절감하여 보다 튼튼하며, 저렴한 생산 구조로 개선하여야 하는데 이를 위해 1차적으로 수작업으로 제작 되고 있는 통발의 프레임을 자동화하여 제작하는 기계장치를 개발하였다. 해당 장치는 연강 와이어를 끌어와 일정한 크기로 자른 뒤 각 연결부를 점 용접하여 연결시켜 사다리꼴 형태의 구조를 만든 뒤 이를 원형으로 말아 통발의 프레임 형태를 갖추게 하는 자동화 기계이다.
- 본 연구에서는 통발의 프레임을 자동용접장치로 제작하여 수작업으로 제작 한 통발 프레임과 각 용접점 전단강도를 시험하여 비교하여 그 결과를 분석하였다.
- 용접점 전단강도를 측정하기 위해 시편의 형태와 크기는 Fig. 5와 같으며, 한국건설생활환경시험연구 원의 전단강도 시험장치를 이용하여 측정을 실시하였다.
- 이런 모든 구성을 설계와 제작을 통해 Fig. 3과 같은 통발프레임 자동 용접장치를 개발하였다.
- 소재의 경우 연강선재 KSD 3554 로 인장강도가 380N/mm2 이며, 기계로 만든 제품의 경우 점 용접을 이용하여 접합하였으며 용접조건은 전류 18000A, 전압 10V이며 수작업의 경우 Co2 용접으로 접합하였으며 용접조건은 전류 120A, 전압 20V이다. 측정 부위의 경우 Fig. 4와 같이 각각 연결부 상단 6포인트, 하단 6포인트, 크로스 상단 2포인트, 하단 2포인트를 측정하였다. Table 1은 각 포인트에 대한 내용으로 각각 16포인트씩 총 32개이다.
대상 데이터
- 시험 재료는 통발의 프레임으로 용접점 강도를 비교하기 위해 기계로 만든 제품 2개와 수작업으로 만든 제품 2개이다. 소재의 경우 연강선재 KSD 3554 로 인장강도가 380N/mm2 이며, 기계로 만든 제품의 경우 점 용접을 이용하여 접합하였으며 용접조건은 전류 18000A, 전압 10V이며 수작업의 경우 Co2 용접으로 접합하였으며 용접조건은 전류 120A, 전압 20V이다. 측정 부위의 경우 Fig.
- 시험 재료는 통발의 프레임으로 용접점 강도를 비교하기 위해 기계로 만든 제품 2개와 수작업으로 만든 제품 2개이다. 소재의 경우 연강선재 KSD 3554 로 인장강도가 380N/mm2 이며, 기계로 만든 제품의 경우 점 용접을 이용하여 접합하였으며 용접조건은 전류 18000A, 전압 10V이며 수작업의 경우 Co2 용접으로 접합하였으며 용접조건은 전류 120A, 전압 20V이다.
- 실험은 기계로 제작한 제품 2개와 수작업으로 제작한 제품 2개로 각각 16포인트씩 4개 제품으로 총 64회 진행하였다.
데이터처리
- 본 시험을 통해 측정 된 결과 값이 신뢰할 수 있는 것인지 판단하기 위해 t검정을 실시하였다. t검정은 모집단의 분산이나 표준편차를 알지 못할 때모집단을 대표하는 표본으로부터 추정된 분산이나 표준편차를 가지고 검정하는 방법으로 두 집단의 평균값의 차이가 없다는 귀무가설과 두 집단의 평균차이가 있다는 대립가설 중 하나를 선택하여 검정하는 통계적 방법이다.
- 본 실험의 경우 이러한 t검정을 수행하기 위해 통계 예측분석 프로그램 IBM SPSS Statistics[8]를 이용하여 분석을 실시하였다. 자동작업과 수작업으로 만든 통발 프레임의 용접점 전단강도 측정 결과 값을 독립표본 t검정 메뉴를 이용하여 분석을 실시한 결과 Table 5, 6과 같은 결과 값을 얻을 수 있었다.
- t-검정의 핵심적인 작동 원리는 각 집단 내 구성원들의 속성이 각 집단의 중심적인 경향인 평균과 큰 차이를 보이지 않을 때, 즉 평균과 유사한 속성을 가질 경우, 두 집단 간에 객관 비교가 가능하다는 것이다. 이러한 방법을 통해 t검정통계량을 계산하여 두 표본평균 간의 차이가 귀무가설 하에 있을 확률, 즉 표본오차로 인해 차이가 발생할 확률을 계산한다. 만약 계산될 확률이 귀무가설을 기각하기로 설정한 유의수준 0.
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