• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.237-248
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• 2014

TBM의 사양을 설계하고 굴진성능을 예측할 때 실대형 선형절삭시험을 통하여 설계변수를 획득하는 것이 매우 효과적인 방법인 것으로 알려져 있다. 하지만 선형절삭시험을 위해서는 대형 시편을 획득하고 큰 하중용량의 시험을 수행하는 과정에서 상당한 비용과 노력이 소모된다는 단점이 있다. 따라서 선형절삭시험을 대체하는 경험적 예측 모델, 즉 CSM모델과 NTNU모델을 사용하여 몇 가지 지수를 산정하고 이로부터 설계변수를 추정하는 경우가 많다. 본 연구에서는 압입시험 및 세르샤 마모시험을 이용하여 TBM의 사양(추력, 토크)과 굴착에 따라 소요되는 디스크 커터의 개수를 추정하는 방법에 대하여 고찰하였다. 압입시험과 세르샤 마모시험은 TBM의 설계 변수를 추정하기 위한 유용한 시험법이나 그 활용법이 연구 되고 있지 못한 실정이다. 이 연구에서는 압입시험과 세르샤 마모시험결과를 간단한 형태의 지수형태로 도출하고 이를 선형절삭시험 및 실제 굴진자료와 비교하여 상관관계를 도출하고 이로 부터 디스크 커터의 작용력 및 수명을 예측하였다. 또한 이 일련의 계산 과정을 프로그램화 하였으며, 터널의 연장 정보, TBM의 기계정보, 구간별 암석의 물성을 입력변수로 하여 구간별 굴진율과 TBM 사양 및 운영조건, 디스크 커터의 소모개수를 예측할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.194-194
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• 1999

다이아몬드 박막은 결정립에 의해 심한 표면 거칠기를 나타낸다. 루비를 상대재료로 사용하여 하중 50g, 50rpm의 회전속도로 마모시험을 하였으며 마모 track의 직경은 100mm였다. 마찰계수는 0.5에서 계속 감소하며 0.1이하에서 안정한 상태를 유지하게 된다. 이 다이아몬드 박막위에 저마찰재료로 알려진 PTFE를 타겟으로 RF로 증착한 후 같은 조건으로 마모시험을 행하면 마찰계수가 초기부터 일정하게 유지할 수 있게 된다. 반면에 MoS2박막이 증착된 경우에는 완만한 마찰계수의 감소가 나타난다. 이러한 변화의 원인으로는 DLC 박막에서 보고되고 있는 바와 같이 다이아몬드의 sp3 결합구조가 마모시험중 흑연화하여 sp2 결합구조로 변하기 때문인 것인지 살펴보기 위하여 micro Raman을 통하여 마모 track을 분석하였고 AFM을 통하여 표면거칠기 변화와 표면 스크래치 발생 여부를 살펴보았다.

• Elastomers and Composites
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• 제49권2호
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• pp.149-154
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• 2014

실리카와 카본블랙을 함유한 SBR 배합고무를 대상으로 마찰 및 마모거동을 조사하였다. 인열에너지 이론을 배경으로 설계된 칼날형 마모시험기를 이용하였으며 마찰일의 크기가 SBR 배합고무의 마모속도에 미치는 영향을 평가하였다. 마찰일이 증가할수록 마모속도가 증가하는 power law관계를 확인하였다. 칼날형 마모시험기를 통해 기존의 간헐적 마모손실무게 측정 대신 연속적 마모이동거리 측정이 가능했으며 보다 정확한 마모속도를 결정할 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제49권1호
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• pp.73-81
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• 2014

칼날형 마모 마찰 시험기를 이용하여 NR배합고무의 마모 거동을 조사하였다. 온도, 하중, 그리고 회전속도를 변화시켜 마모속도에 미치는 영향과 열화된 배합고무의 마모 현상에 대해 평가하였다. 시편의 회전속도와 수직 하중이 증가할수록 마모속도가 증가하였다. 실험온도가 증가할수록 마찰계수가 감소하였고, 마모속도도 감소하였다. 마찰에너지와 마모속도 사이에 Power-Law 관계를 나타냈으며 마모속도는 열화에 의해 급격히 증가하였다. 시편의 마모패턴은 마모조건에 의해 영향을 받았으며 특히 수직 하중을 변화시켰을 때 마모융기(ridge)간격에 큰 변화를 보였다. 배합고무의 마모속도를 결정하는데 간헐적 마모손실 무게측정 대신 칼날형 마모시험기를 이용한 연속적인 마모이동거리측정으로 대체할 수 있음을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제23권2호
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• pp.10-16
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• 2010

가압주조법으로 제조된 알루미나 섬유와 SiC 입자 혼합금속복합재료의 마찰특성을 조사하였다. 핀 형태의 마모 시험편은 전체 부피비 20%에 섬유와 입자의 서로 다른 비를 갖고 있다. 혼합금속복합재료의 윤활마모시험은 핀과 디스크 타입의 마모시험기를 사용하여 수행되었는데, 상온과 고온 $100^{\circ}C$와 $150^{\circ}C$.에서의 건식마찰특성을 각각 수행하였다. 마모면의 미시분석은 주사전자현미경(SEM)으로 조사하여 마찰특성과 마모거동을 분석하였다. 시험 결과 마모저항은 상온에서는 섬유와 같은 방향인 (PR) 방향에서는 SiC입자의 증가에 따라 향상되었다. 고온에서는 섬유와 수직한 방향(N)의 마모특성은 PR방향의 섬유가 마모면으로 전체적으로 쉽게 뽑히기 때문에 PR방향의 금속보합재료의 마모특성보다 우수하였다. 한편 마찰계수는 온도증가에 따라 감소하였다.

• 청정기술
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• 제15권1호
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• pp.16-22
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• 2009

본 연구에서는 화력발전소에서 마모 및 주기적인 파손으로 문제가 발생하는 저회 운반용 주철관을 대체하기 위하여 내마모 성능이 우수한 FRP관을 개발하였다. 불포화 폴리에스테르, 비닐에스테르, 에폭시, 페놀 등4종의 수지와 탄화규소 내마모재를 사용하여 시편을 제작하고ASTM D4060 마모시험 및 분사식 마모시험을 수행하였다. ASTM D4060 마모시험에서는 최적의 수지 종류와 내마모재 크기, 내마모재와 수지의 혼합비율을 찾고 내마모성을 극대 화하였다. FRP와 주철을 비교한 시험에서는 FRP 시편이 주철 시편에 비하여 작은 마모량을 보여 주철관의 FRP 파이프로의 대체 가능성을 보여 주었다. 현장시험을 위하여 시제품 파이프를 제작한 후 기존 회처리라인에 적용한 결과 FRP관이 내마모성에서 기존의 주철관보다 우수함을 보여주었다.

• 한국신뢰성학회:학술대회논문집
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• 한국신뢰성학회 2004년도 정기학술대회
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• pp.139-145
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• 2004

용접산업이 발전함에 따라 가스메탈아크 용접에서 고내마모성의 콘택트 팁이 요구되어지고 있다. 현재 국내외에서는 콘택트팁에 대한 수명평가 기준이 없으며, 일부 업계에서 자체 규격을 제정하여 운용하고 있지만 근거가 명확하지 않다. 따라서 본 연구에서는 콘택트팁의 신뢰성 평가기준을 제정하고자 하였다. 팁의 주요 파손기구로는 고온 마찰마모, 전기적 에로존, 번백 등이 있다. 신뢰성 평가는 경도 시험, 열처리 후 경도, 용접 마모, 전기전도도를 시험으로 구성되었다. 팁의 수명은 마모가 45%에 도달했을 경우 송급된 와이어 총 길이로 하였으며, 4시간까지 마모시험 한 결과를 근거로하여 한계수명을 추정하였다. 본 연구에서는 세 가지 조성의 다섯 가지의 콘택트팁에 대하여 4시간동안 내마모성 실험을 하였으며, 마모정도는 1시간 단위로 면적비를 백분율로 환산하여 측정하였다. 실험 결과 가공경화형팁은 1시간이내에 재결정 및 입자성장에 의한 경도 저하로 가공경화가 팁 수명에 지속적 영향을 주지 못하였다. 반면, 석출경화형팁은 석출경화 효과가 지속되어 가공경화형팁보다 수명이 향상 되었다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.303-304
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• 2003

토목합성재료 중 부직포 및 직포 지오텍스타일이 지반구조물에 적응될 경우 구속하중 부가 시 흙과의 마찰로 인한 마모에 의해 지오텍스타일의 표면손상이 발생하게 되면 강도저하가 발생하여 구조물의 안정성에 중요한 영향을 미치게 된다. 일반적으로 지오텍스타일과 흙과의 마찰특성평가는 직접전단시험이나 인발시험에 의해 평가되지만, 이들 시험 모두 구속하중에 의한 전단 및 인발변형을 해석할 뿐이며, 마모에 의한 지오텍스타일 표면 손상이나 변화는 거의 고려되지 않는 실정이다. (중략)

• Composites Research
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• 제16권3호
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• pp.75-84
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• 2003

본 연구의 목적은 가압주조법에 의해 제조된 Saffil/Al, Saffil/$\textrm{Al}_2\textrm{O}_3$/Al, Saffil/SiC/Al 과 같은 혼합금속 복합재료의 마모 물성을 조사하고자 하는 것이다. 마모 시험은 건조와 윤활상태 하에서 pin-on-disk 형태의 마모 시험기로 수행되었다. 세가지 금속복합재료의 마모 물성시험에서 Saffil섬유, $\textrm{Al}_2\textrm{O}_3$입자, SiC입자의 효과들을 조사하였다. 마모 메커니즘은 복합재료의 마모된 표면들을 관찰하여 분석하였다. 마모과정 동안 마찰계수(COF)의 변화는 컴퓨터에서 자동적으로 기록되었으며, 건조 조건에서 Saffi1/SiC/Al은 고온과 높은 하중 하에서 가장 좋은 마모 저항을 보여주었다. 한편 Saffil/ Al과 Saffi1/$\textrm{Al}_2\textrm{O}_3$/Al의 마모 저항은 비슷한 결과를 보였다. 건조조건에서 적당한 하중과 상온에서 지배적인 마모 메커니즘은 연삭 마모이며, 하중이나 온도가 증가함에 따라 응착마모로 변화되며, 고온에서는 융착마모를 나타내었다. 건조 상태에서 세가지 복합재료를 비교시 액체 파라핀에 의한 윤활시험시 마모 특성이 가장 좋은 결과를 나타내었다. 윤활조건에서는 Saffil/Al복합재료가 가장 좋은 마모 저항성을 보였으며, 이 경우 마찰계수도 가장 작게 나타났다. 윤활 조건에서 금속복합재료의 주요 마모 메커니즘은 microploughing 이었으나, microcracking 역시 다른 정도에서는 미소 균열도 발생한다.

• Tribology and Lubricants
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• 제3권2호
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• pp.50-55
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• 1987

윤활제가 없는 경우와 고체 윤활제를 사용하였을 경우 세라믹 SiC의 마찰 마모시험을 상온 및 고온에서 실시하였다. 이때 사용한 마모시험기는 Two-disk형이고, 마찰속도는 132mm/sec이며, 하중의 2.6N에서 10.4N의 범위이다. 실험결과에 의하면 고체윤활제(흑연. Mos$_2$)는 세라믹의 마찰마모를 300$\circ$C 이하에서 모두 효과적으로 감소시킬 수 있었다. 또 300$\circ$C 이하에서는 Mox$_2$가 더 효과적인 윤활제 역할을 하고 300$\circ$C 이상에서는 흑연이 더 효과적이었다. 그원인은 윤활제 피막형성 및 파괴가 윤활 효과에 지배적인 영향을 미치고 온도상승에 따라 각 윤활제의 특성이 달라지기 때문이었음이 SEM 이나 EDS에 의해 밝혀졌다. 따라서 고온에서 윤활효과를 증대시키기 위해서는 윤활피막의 접착을 강하게 해줄 수 있는 접착 첨가물이 필요하다. 고온에서 윤활이 안된 경우 마모는 결정경계를 통한 입자들의 파괴가 주로 원이되나 낮은 온도나 윤활상태에서는 결정경계에 무관한 연마 마모가 마모를 지배하고 있었다.