• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.293-299
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• 2022

본 연구에서는 도로변 미세먼지 내 타이어와 도로 마모입자의 정량화 분석과 타이어와 도로 마모입자 내 타이어 및 도로 성분 비율을 확인하기 위한 연구를 수행하였다. 이에 시간당 1,300여대 교통량을 갖는 충청남도 지자체중에서 C도시의 종합버스터미널 부근 정류장의 경계석 6곳에서 먼지 샘플을 채집하였다. 채집된 먼지 샘플 1,000 g에 대해 크기와 밀도 분리 수행한 결과 미세먼지 샘플 24 g과 타이어와 도로 마모입자 약 0.05 g이 분리되었다. 즉, 도로변 미세먼지에는 타이어와 도로 마모입자가 약 0.21 % 존재하는 것으로 분석되었다. 분리된 타이어와 도로 마모입자에 대해 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 형상을 분석한 결과 지우개가루 형상이 관찰되었다. 또한, 도로변 미세먼지 내 존재하는 타이어와 도로 마모입자는 자동차 주행 중 타이어와 도로간 마찰에 의해 생성되어 도로변으로 분산되었기 때문에 열중량분석기(TGA)와 가스크로마토 질량분석기(GC/MS)를 이용하여 성분 분석을 수행하였다. 정량화 계산식을 통해 성분에 대한 타이어 및 도로 성분 비율을 도출한 결과 약 3:7로 분석되었다. 본 연구는 도로변 미세먼지 발생원의 구성원과 함량 분석을 위해 객관적이고 신뢰도 높은 분석 기법을 제시하였다. 추후, 도로건설과 타이어 소재의 미세먼지 저감 기술 확보와 개선 방안 확보를 위한 선행적 기초 연구로써 활용되기를 기대하고 지속적으로 더 많은 지역과 샘플 분석에 대한 통계 데이터를 확보하여 신뢰도 높은 연구를 수행하고자 한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.532-537
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• 2024

본 연구에서는 항공기 및 고속전철 등 대형 수송기기의 제동디스크에 적용되는 Ni-Cr-Mo-V계 및 Ni-Cr-Mo계 저합금강의 합금 성분 변화에 따른 마모 특성을 평가하였다. 경도시험 결과, C-Mo-V강의 경도는 39.4±0.9HRc로 가장 높았고, Ni-Cr-Mo강이 32.4±0.6HRc로 가장 낮았다. 마찰계수는 수직하중이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 수직하중 1 N에서 Ni-Cr-Mo강의 마찰계수가 0.842, 수직하중 5 N에서 Mn-Cr-V강이 0.696으로 가장 높았다. Ni-Cr-Mo강은 수직하중 1 N에서 마모흔의 폭 711 ㎛, 깊이 8.24 ㎛, 마모량 11 mg, 수직하중 5 N에서 폭 1,017 ㎛, 깊이 19.17 ㎛, 마모량 17 mg으로 가장 큰 마모흔의 폭, 깊이 및 마모량을 보여주었다. 마모기구 분석 결과, 모든 시편에서 패임, 박리 및 응착이 관찰되었고, Ni-Cr-Mo강에서 소성변형이 더 우세하게 관찰되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.703-709
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• 2017

한국형 기동헬기(이하 수리온) 사업은 군이 운용중인 노후헬기를 국산헬기로 대체하기 위하여 연구개발한 사업으로 소요군의 전투력 향상과 운용, 유지 경제성을 고려한 사업이다. 수리온 보조동력장치는 주 발전기의 고장 시 장착 된 교류발전기로 체계에 비상 전원을 공급하는 장치이며 시동모터는 배터리의 전기적 에너지를 기계적 회전에너지로 변환 하여 보조동력장치 엔진을 회전시키는 장치이다. 수리온의 전력화 및 운용이 지속됨에 따라 시동모터의 결함이 발견되었고 이를 해소하기 위한 개선 활동을 진행하였다. 고장모드 분석에서는 결함발생에 대한 현상을 확인하고 결함원인을 5가지로 분류하였다. 5가지 인자에 대한 분석결과 결함의 주요 원인은 기계적 마모이며 이는 스프링 압력과 관련이 있다는 사실을 확인 하였다. 이론적으로 결정 된 압력조절을 통해 250회의 시험검증을 수행하였고 4개의 샘플링 마모량으로 회귀분석을 수행한 결과 모두 0.05이하의 유의수준을 보였기에 대립가설을 채택 하였다. 결론적으로 브러쉬 이상마모와 마모로 인한 파손은 압력조절을 통해 해결할 수 있었으며 시험을 통해 마모량 예측 및 결과 타당성을 확인 할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제28권6호
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• pp.714-719
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• 2017

연료가 혼합된 엔진오일은 차량의 문제(엔진마모, 화재, 급발진 등)를 초래하여, 운전자의 안전을 위협할 수 있다. 본 연구에서는 연료가 혼합된 엔진오일의 다양한 성능을 분석하였다. 분석결과, 연료혼합 엔진오일은 인화점, 유동점, 밀도, 동점도, 저온 겉보기점도가 낮아졌다. 사구법 내마모성능시험에서는 연료가 혼합된 엔진오일이 열악한 윤활성으로 마모흔(wear scar)이 증가하였다. 또한 우리 연구팀은 ASTM D2887 방법을 적용한 고온모사증류시험(SIMDIST, simulated distillation)을 통해 엔진오일 내 연료성분을 분석하였다. SIMDIST 분석결과 연료는 엔진오일보다 짧은 머무름시간을 보였으며, 엔진오일 내 연료성분의 정량분석이 가능하였다. 이 SIMDIST 분석방법을 통해 기존 많은 분석장비, 시료양, 분석시간이 필요한 물성분석법을 대신하여 엔진오일 내 연료 오염여부 및 정도를 효과적으로 판단할 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.2308-2313
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• 2015

본 논문은 내화물 슬레이트용 고체윤활제를 제조하기 위하여 Starch 및 Graphite의 함량 변화를 통하여 점도, 마찰계수 및 마모성능을 평가하여 Starch, Graphite와 water 간의 적절한 함량 조합을 찾고자 하였다. 먼저 starch 15 wt%일 때 점도는 graphite 함량에 따라 점도 상승이 커짐을 알 수 있었다. 또한 마찰계수 시험에서는 starch 15 wt%이고, graphite 30 wt%일 때 마찰계수가 가장 적었다. 이는 물의 함량이 줄어들고 고체의 비율이 높아짐에 따라 흡착력이 낮아져 표면에서 피막이 조금씩 탈락되며 마찰계수가 상승하는 것으로 판단된다. 마모 시험결과 starch 15 wt%이면서, graphite 25 wt% 혹은 30 wt%일 때 가장 양호한 결과를 얻었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2001년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.13-13
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• 2001

현재 초고속 가공 공구의 국내 시장은 150억원이며 향후 3년 내에 1500억원으로 급성 장활 전망이다. 무윤활 초고속 가공을 실현하기 위해서는 윤활특성이 우수한 초고경도 코팅의 개발이 필요하며 이를 통해 기계설비의 수명향상과 폐유문제 해결을 기대할 수 있다. 기존의 고체윤활 코팅은 초고경도 코팅의 상부에 $MoS_2$, Graphite 등 윤활성 박막을 합성하였으나, 이들은 Hexagonal 구조의 연질 박막이며 수분이 존재하는 대기중에서는 윤활 및 내마모 특성이 급격히 저하된다. 환경친화 대체소재 개발의 일원으로 TiN, ZrN 박막 등이 이미 개발되었고 기계적 특성이 우수하여 널리 응용되고 있으나 아직 경도(약 20GPa 내외) 및 윤활성의 한계 (마찰계수 $\mu=O.6$)를 극복하지 못하고 있다. TiN박막 위의 Cu의 첨가는 TiN의 구조와 성질을 크게 변화시키는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 TiN 기지 위에 Cu를 도핑함으로써 경도의 상승을 통환 내구력의 향상과 마찰계수의 감소를 통한 윤활성의 향상을 보고자하였다. TiN합성의 안정화를 위하여 magnetron sputtering과 arc ion pIatingd을 병용한 hybrid 공정을 이용하였다. Cu첨가에 따른 결정 성장 거동의 변화를 보기 위해 XRD 분석을 실행하였고, EDS 분석을 통해 Cu target 전류밀도에 의한 기지내의 Cu의 함량변화를 고찰하였으며, 경도 및 윤활특성을 고찰하기 위해서 경도 시험과 마모 시험(ball-on disc type test)를 하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.72-80
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• 2009

소형 다이나모 시험기를 이용하여 4종류의 금속계 소결마찰재와 내열합금 디스크간의 마찰특성을 평가하였다. 고속철도용 소결마찰재는 항공기용 소결마찰재 보다 높은 마찰계수와 마찰계수 안정성을 나타내며, 마모량도 적었다. 또한, 동합금 기지 마찰재는 철계 기지 마찰재보다 마찰면의 온도가 급격히 상승하면 냉각도 빨리 이루어졌다. 시험 후 모든 마찰면에서 Fe 기지의 산화피막이 형성되었고, 산회피막에 따라 마찰특성이 달라졌으며, 마찰면에서는 정상마 모분이 일부가 마찰면 단차부에서 트랩되는 것을 확인하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.2080-2093
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• 2008

대표적으로 높은 운동에너지를 가지는 고속철도와 항공기의 제동장치에 적용되는 금속계 소결마찰재와 내열강 간의 트라이볼로지 특성 연구를 목적으로 각각 2종류의 고속철도용 금속계 마찰재와 항공기용 금속계 마찰재를 Lab-Scale Dynamometer를 이용하여 시험하였다. 그 결과 철도용 금속계 마찰재가 항공기용 마찰재에 비해 높은 마찰계수 및 마찰계수 안정성을 나타내었고, 마모량도 철도용 금속계 마찰재는 항공기용 마찰재에 비해 약 50%수준에 불과하여 본 시험조건에서는 철도용 소결마찰재가 뛰어난 것으로 나타났다. 또한, 동계 마찰재가 철계 마찰재보다 제동시 급격하게 온도가 상승하며, 냉각도 동계 마찰재가 빨리 되지만, 동계 마찰재라도 마찰재의 기지의 량에 따라 달라지는 것으로 나타났다. 마찰재에 따라 마찰면에 형성되는 산화피막의 안정성은 달라지는 것으로 나타났으며, 산화피막은 $Fe_2O_3$와 $Fe_3O_4$계통이며, 마찰재에 따라서 마모메카니즘이 달라지는 것으로 판단된다.

• Tribology and Lubricants
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• 제38권4호
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• pp.128-135
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• 2022

In the product development process, the reliability of the product can be secured through durability tests. However, since the durability test method is expensive and time consuming, a method to save time and money by utilizing virtual product development (VPD) is required. However, research on the accuracy of the results of virtual product development is required. In this paper, an accelerated durability test was designed and conducted using a planetary gear decelerator. And an analysis model under the same conditions was created and simulated. To correlate the results of the experiment with the results of the analytical model, created a model that can discriminate the wear region using one of the data mining methods, the k-means algorithm method and HSV (Hue, Saturation, Value). The wear area is compared by counting the number of pixels defined as wear through a discrimination model. A similar ratio was calculated by comparing the pixel ratio of the area determined as wear in the entire area. It showed a similar ratio of about 70%, and it is necessary to improve the discrimination method.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권4호
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• pp.5-16
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• 2003

농촌 비닐하우스 등에서 발생하는 폐비닐을 재활용하기 위한 방법의 하나로 폐비닐을 이용하여 골재를 만들었다. 이 골재에 대하여 용출시험, 비중시험, 다짐시험, LA마모시험, 대형전단시험, 투수시험 등 물리적, 역학적 시험을 실시하였다. 또한 폐비닐골재에 대한 열전도시험, 부동수분시험, 동상시험을 실시하였으며, 현장에서 폐비닐골재와 자갈을 도로 동상방지층에 포설한 후 두 해 겨울철에 걸쳐 각각의 온도분포를 측정하여 그 결과를 비교하였다.