[논문]국방분야 베어링 도면정비 및 관리방안 연구

이일랑; 김태원

doi:10.21289/ksic.2020.23.2.225

국방분야 베어링 도면정비 및 관리방안 연구
A Study on the Correction and Management of Bearing Drawings in the Defense Field 원문보기

한국산업융합학회 논문집 = Journal of the Korean Society of Industry Convergence, v.23 no.2/1, 2020년, pp.225 - 232

이일랑 (국방기술품질원 기동화력기술팀) , 김태원 (국방기술품질원 품질기획팀)

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, we introduce the results of investigating and overhauling bearing drawings in the defense field, and propose an effective bearing drawing management system. We identify the features and performance items that must be regulated in the bearing drawing. After reviewing the validity of the bearing drawings, we classify the incorrect drawings by factor. To achieve greater effect, standardized formats are needed to incorporate into the drawing in the early stage. We propose the introduction of a bearing drawing management system so that the developing bearing technology can be applied quickly to the defense sector. As other elementary parts of the machine have similar problems, we think this study will help develop improvement plans.

주제어

표/그림 (12)

그림 Fig. 1 Defense specifications of bearing
그림 Fig. 2 Classification of bearing drawings
그림 Fig. 3 Classification of rolling bearings
그림 Fig. 4 Proposed suppliers in drawings of rolling bearing
그림 Fig. 5 Correction process of bearing drawings
표 Table 1. Major cited standard specifications
표 Table 2. Key performance items for bearing drawings
표 Table 3. The result of validity test
표 Table 4. Causes of invalid bearing drawings
표 Table 5. Correction result of defense drawings of bearing
그림 Fig. 6 Schematic of bearing management system
표 Table 6. Difficulties in managing defense drawings

AI 본문요약
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문제 정의

베어링 도면의 유효성을 확인한 결과, Table 3과 같이 총 42%의 도면이 개선 대상으로 식별되었고, 대표적인 문제요인으로는 Table 4에서 나타낸 바와 같이 성능정보의 오류, 공급원정보의 오류, 형상정보의 오류, 부품번호의 오류 순으로 그빈도가 높게 나타났다. 본 논문에서는 공급원 정보와 인용규격에 대한 문제 사례를 요약하여 소개한다.
본 논문에서는 현재 많이 쓰이는 국방분야 베어링을 대상으로 도면의 적정성을 조사 및 분석하고, 실제 군수장비에 적용중인 베어링 정보와 비교하여, 도면내용을 정비(최신화/현실화)하는 연구과제 일부를 정리하여 소개한다.
본 논문은 국방분야 베어링 도면 작성 현황을 조사⋅분석한 후 비유효한 베어링 도면을 식별하여 일괄 최신화/현실화/표준화한 내용 중 일부를 소개한다.

제안 방법

개발 시 설계자는 베어링의 운용환경 및 작동조건을 고려하여 상용품 또는 표준품 적용여부를 결정한 후 국방규격을 작성한다. 무기체계에 적용되는 베어링은 높은 성능 및 신뢰성을 요하는 경우가 많아 국내외 시장에서 일반적으로 통용되는 베어링이 아닌 특수 주문제작품을 사용해야 할 때가 있다.
검증이 완료된 DB를 이용하여 실제 도면을 개정하고, 기술변경제안서를 작성하여 관련기관 검토를 받은 후, 최종 형상통제 심의를 통해 후속조치를 실시하였다. 베어링 부속부품을 포함한 정비결과를 정리하면 Table 5와 같다.
전체적인 작성 현황을 파악하기 위해 먼저 도면의 내용을 데이터베이스화하여 주요 정보의 누락, 중복, 오기 정보 등을 식별하였다. 베어링 도면에서 반드시 규제되어야 할 형상 및 성능 정보를 유관 기관 간 협의를 거쳐 Table 2와 같이 정의하고, 일관된 기준에 따라 유효성을 검토하고 판단하였다. 특히 제안된 공급원 정보가 없는 도면은 Table 2의 필수 규제항목[7]이 없거나 잘못되었을 경우 정확한 정보를 찾아 보완하기 위해 체계업체 등과 협조하였다.
그 결과물을 ‘표준화DB’라고 명명하고 실제 적용중인 베어링 정보를 조사결과와 관련 기관/업체 의견을 수렴하여 DB의 정교함을 단계적으로 높여 갔다. 완성된 표준화DB를 이용하여 도면을 개정하고, 다시 한번 관련 기관의 검토의견을 반영한 후 형상통제 심의를 거쳐 최종 기술변경을 완료하였다.
2001년도에 폐지된 KS D 6007이 부시형 미끄럼베어링의 재질로 인용되고, 더 이상 유효하지 않은 냉간 압연 강판 호칭(SCP1 등)을 그대로 사용하는 것이 대표적인 사례가 될 수 있다. 잘못된 규격 인용은 베어링 치수관련 표준인 KS B 2013에서 정밀등급을 설명하는 등 치수, 정밀도, 하중계산과 관련된 내용이 0건이 확인되어 일괄 개정하였다.
전체적인 작성 현황을 파악하기 위해 먼저 도면의 내용을 데이터베이스화하여 주요 정보의 누락, 중복, 오기 정보 등을 식별하였다. 베어링 도면에서 반드시 규제되어야 할 형상 및 성능 정보를 유관 기관 간 협의를 거쳐 Table 2와 같이 정의하고, 일관된 기준에 따라 유효성을 검토하고 판단하였다.
베어링 도면에서 반드시 규제되어야 할 형상 및 성능 정보를 유관 기관 간 협의를 거쳐 Table 2와 같이 정의하고, 일관된 기준에 따라 유효성을 검토하고 판단하였다. 특히 제안된 공급원 정보가 없는 도면은 Table 2의 필수 규제항목[7]이 없거나 잘못되었을 경우 정확한 정보를 찾아 보완하기 위해 체계업체 등과 협조하였다. 비유효한 도면의 1차정비는 도면 DB 보완과 함께 이루어졌다.

성능/효과

그 결과물을 ‘표준화DB’라고 명명하고 실제 적용중인 베어링 정보를 조사결과와 관련 기관/업체 의견을 수렴하여 DB의 정교함을 단계적으로 높여 갔다.
베어링 도면의 유효성을 확인한 결과, Table 3과 같이 총 42%의 도면이 개선 대상으로 식별되었고, 대표적인 문제요인으로는 Table 4에서 나타낸 바와 같이 성능정보의 오류, 공급원정보의 오류, 형상정보의 오류, 부품번호의 오류 순으로 그빈도가 높게 나타났다. 본 논문에서는 공급원 정보와 인용규격에 대한 문제 사례를 요약하여 소개한다.
전체 도면에서 ‘구름 및 미끄럼베어링’은 0,000종이 식별되었고, 이 중 ‘적용장비가 양산중이거나 최근 5년간 조달실적이 있는 운용⋅유지단계 베어링 도면’ 즉, 현재 사용되고 있는 도면은 총 466종으로 확인되었다.

후속연구

본 연구를 통해 베어링의 소재와 요소부품 확보가 곤란하거나 비유효한 품질기준 등의 현장 애로사항이 감소되어 군수품의 생산성과 품질 신뢰성이 증대될 것으로 기대된다.
본 논문은 국방분야 베어링 도면 작성 현황을 조사⋅분석한 후 비유효한 베어링 도면을 식별하여 일괄 최신화/현실화/표준화한 내용 중 일부를 소개한다. 유사 연구사례를 찾을 수 없어 수행 내용과 결과의 적절성을 비교분석하기 어려우나, 논문에서 제안하는 절차와 방법은 국방 분야에 적용되는 다른 기계요소부품 또한 동일한 문제를 갖고 있으므로 확대 적용이 가능할 것으로 판단된다.본 연구를 통해 베어링의 소재와 요소부품 확보가 곤란하거나 비유효한 품질기준 등의 현장 애로사항이 감소되어 군수품의 생산성과 품질 신뢰성이 증대될 것으로 기대된다.
이러한 내용을 저장한 후 통합 관리하는 베어링 데이터베이스 시스템을 Fig. 6과 같이 구축하여 정기적으로 최신화 하고 검색, 입력, 수정 등이 수월한 인터페이스를 제공한다면 개발자나 품질보증담당원(이하 품보원), 군인 들이 각자의 목적에 맞게 참고하여 베어링 도면을 제⋅개정하거나 활용할 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	베어링은 어떤 기능을 하는가?	회전축과 지지대 사이의 마찰을 최소화하여 기계작동의 효율을 향상시키는 베어링은 대부분의 산업에서 중요하게 쓰이는 핵심 기계요소부품으로써 무기체계의 무장, 동력, 현수, 통신, 제어 등 주요 장치에 다양한 형태로 적용되어 군수품 성능과 신뢰성은 물론 군 전력에 큰 영향을 미친다. 적절하지 못한 품질과 성능의 베어링 적용은 때에 따라 심각한 문제를 야기할 수 있다.
	적절하지 못한 품질과 성능의 베어링 적용은 심각한 문제를 야기할 수 있는데, 그 예를 들어 보면?	적절하지 못한 품질과 성능의 베어링 적용은 때에 따라 심각한 문제를 야기할 수 있다. 예를 들어,유도무기의 방향을 결정짓는 회전체용 베어링이 고장날 경우 원하는 목표를 타격할 수 없고, 전차변속기에 적용되는 베어링에 문제가 생길 경우 동력전달이 원활하지 못하여 기동이 어려워지므로 큰 전력을 손실할 수 있다.
	국방도면이 가지는 문제점은?	국방도면은 민수분야의 단체⋅국가⋅국제 표준규격을 인용하여 재질, 형상, 정밀도 등을 규제함으로써 표준품 적용 기회를 주고 있으나, 빠르게 변화하고 발전하는 민수규격을 적시 반영하지 못하여 폐지되거나 맞지 않는 규격이 오랫동안 도면에 인용되어 생산이나 조달에 혼란을 야기하기도 한다.

참고문헌 (7)

J. A. Jones, J. A. Hayes, "Use of a field failure database for improvement of product reliability", Reliability Engineering & System Safety, Vol. 55, Issue 2, pp. 131-134, (1997).

상세보기
Mohamed El-Mehalawi, R Allen Miller, "A database system of mechanical components based on geometric and topological similarity. Part I: representation", Computer-Aided Design, Vol. 35, Issue 1, pp. 83-94, (2003).

상세보기
Y. Hatamura, K. Ilno, K. Tsuchlya, T. Hamaguchi, "Structure of Failure Knowledge Database and Case Expression", CIRP Annals, Vol. 52, Issue 1, pp. 97-100, (2003).

상세보기
Hoon Jung, Moonsumg Park, "A Study of Big data-based Machine Learning Techniques for Wheel and Bearing Fault Diagnosis", Journal of the Korea Academia-Industrial Cooperation Society, Vol. 19, No. 1, pp. 75-84, (2018).
Yong-Hwan Bae, Sang-yeob Oh, "Development of Intelligent Fault Diagnosis System for CIM", Journal the Korean Society of Industry Convergence, Vol. 7, No. 2, pp. 199-205, (2004).
Suk-su Kim, Jae-ho Song, "A Study on the Optimization Plan for Standardization of Engineering Drawing", Journal the Korean Society of Industry Convergence, Vol. 23, No. 1, pp. 57-64, (2020).

원문보기 상세보기
Tedric A. Harris, Michael N. Kotzalas, "Essential Concepts of Bearing Technology", CRC Press, pp. 10-39, (2006).

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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