• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.273-279
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• 1995

본 연구에서는 증기발생기 튜브의 마모마손에 대한 평가 방법을 열수력해석, 자유진동해석, 비선형해석, 마모량예측 등의 과정을 통해 증기발생기튜브의 마모량과 수명을 예측하는 방법에 대해 알아보았다. 본 연구를 통해 얻어진 결론은 다음과 같다. 1) 증기발생기 비선형충격해석에서 사용되는 정확한 난류 여기진동가진 가진력의 확보가 정확한 마모치를 예측할 수 있고, 2) 마모치예상을 위한 수식의 사용시 튜브의 미끌림거리 over bar L값이 매우 주요한 변수임을 알 수 있었다. 3) 충격력과 마모치의 연관관계에 대한 정확한 정의가 본 연구에 사용된 Archard의 마모방정식 이외에 여러 가지가 있으나, 아직 이들에 대한 정보부족으로 더 많은 검토가 필요하다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2013.11a
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• pp.33-36
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• 2013

운항하는 선박의 특성상 미래 상태를 반영한 예방정비는 선박의 안전한 운항과 운영비용 절감에 중요한 요인이다. 이에 본 논문에서는 선박 엔진의 세 가지 주요 베어링의 마모 상태를 모니터링하고 앞으로의 마모 정도를 예측하는 시스템을 설계하였다. 목표하는 시스템은 현재의 BDC(실린더 하사점) 레벨 데이터 뿐만 아니라 취득한 BDC 레벨 데이터를 시계열 모형으로 예측한 미래값도 보여줄 수 있어야 한다. 이를 위하여 BWM(베어링 마모도 모니터링)의 프로토타입을 제작하고 이 장치로부터 BDC 레벨 데이터를 취득하였다. 이 과정에서 예측한 BDC 레벨과 실측 데이터를 비교해서 시계열 모형을 이용한 마모도 예측 방법이 적용 가능함을 확인하였다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.34 no.2
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• pp.143-153
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• 2024

Tunnel Boring Machine (TBM) method is a tunnel excavation method that produces lower levels of noise and vibration during excavation compared to drilling and blasting methods, and it offers higher stability. It is increasingly being applied to tunnel projects worldwide. The disc cutter is an excavation tool mounted on the cutterhead of a TBM, which constantly interacts with the ground at the tunnel face, inevitably leading to wear. In this study quantitatively predicted disc cutter wear using geological conditions, TBM operational parameters, and machine learning algorithms. Among the input variables for predicting disc cutter wear, the Uniaxial Compressive Strength (UCS) is considerably limited compared to machine and wear data, so the UCS estimation for the entire section was first conducted using TBM machine data, and then the prediction of the Coefficient of Wearing rate(CW) was performed with the completed data. Comparing the performance of CW prediction models, the XGBoost model showed the highest performance, and SHapley Additive exPlanation (SHAP) analysis was conducted to interpret the complex prediction model.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1997.04a
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• pp.41-46
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• 1997

TiN 코팅은 마모에 대한 저항성 및 고체 윤활 효과가 매우 우수하여 내마모성 및 저마찰이 요구되는 절삭공구나 피스톤 베어링 및 각종 축계의 코팅막으로 사용이 증가되고 있다. 일반적으로 재료의 경도와 인성은 서로 상반 관계를 갖고 있어 공학적으로 경도와 인성을 모두 요구하는 표면을 얻기 위해 연질 모재 위의 세라믹 코팅은 그 요구를 만족시킬 수 있는 가장 각광받는 표면처리 방법중의 하나이다. 그러나, TiN과 같은 경질 박막의 공학적 적용시 가장 요구되는 마모수명은 모재의 조도나 경도, 증착 방법, 접촉 상태, 코팅막의 두께 및 마모의 발생 기구 등에 따라 마찰 및 마모 메커니즘의 현저한 차이를 나타내기 때문에 예측이 거의 불가능한 실정이고, 아직까지 이러한 마모수명 비교 평가방법에 대한 기준 설정 및 정량적 정립이 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 모재의 경도, 조도, 코팅 두께가 다른 TiN 경질 박막에 압입시험과 스크래치시험시 발생되는 균열 발생 메커니즘과 미끄럼 시험시 발생되는 마모 메커니즘의 연계성을 밝히고 압입 및 스크래치 시험시 코팅막이 손상되는 임계하중과 미끄럼 시험시 접촉하중 변화에 따른 마모수명의 정량적 연관성을 찾아보고자 한다.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.26 no.1
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• pp.39-58
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• 2024

Tunnel Boring Machines (TBM) use multiple disc cutters to excavate tunnels through rock. These cutters wear out due to continuous contact and friction with the rock, leading to decreased cutting efficiency and reduced excavation performance. The rock's abrasivity significantly affects cutter wear, with highly abrasive rocks causing more wear and reducing the cutter's lifespan. The Cerchar Abrasivity Index (CAI) is a key indicator for assessing rock abrasivity, essential for predicting disc cutter life and performance. This study aims to develop a new method for effectively estimating CAI using rock strength, petrological characteristics, linear regression, and machine learning. A database including CAI, uniaxial compressive strength, Brazilian tensile strength, and equivalent quartz content was created, with additional derived variables. Variables for multiple linear regression were selected considering statistical significance and multicollinearity, while machine learning model inputs were chosen based on variable importance. Among the machine learning prediction models, the Gradient Boosting model showed the highest predictive performance. Finally, the predictive performance of the multiple linear regression analysis and the Gradient Boosting model derived in this study were compared with the CAI prediction models of previous studies to validate the results of this research.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.19 no.3
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• pp.475-488
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• 2017

Wear prediction of TBM disc cutters is a very important issue for hard rock TBMs as number of cutter head intervention. In this regard, some model such as NTNU, Gehring model, CSM models have been used to predict disc cutter wear and intervention interval. There are some deficiencies in these models. This paper developed a new test method for wear prediction for TBM disc cutter and proposed a new abrasion index. In this regard, different abrasivity indices along with their testing methods are explained. A comparative study is performed to develop the predictability of different cutter life evaluation methods and index. The evaluation of the new methods proposed in this paper shows a very good agreement with the actual cutter life and intervention interval length. The proposed tester and index can be easily used to predict the intervention interval length and cutter wear evaluation in both planning and construction stages of a TBM tunneling project.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2002.05a
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• pp.184-189
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• 2002

기계부품 및 구조물의 상호접촉면이 미소변위에 의해 상대운동을 할 때 접촉면에서는 마모가 발생하고 이러한 마모현상은 당해 구조물의 안전성을 심각하게 위협하는 결과를 초래하게 된다. 이러한 마모 현상에 대한 근래의 연구동향으로는 $Engel^{(1.2)}$ 이 충격(impact)에 의한 마모에 대해, 그리고 $Waterhouse^{(3)}$ 는 미끄럼(sliding) 마모에 대해 연구한 바 있다. 원자력발전소의 증기발생기(steam generator) 내에서 1차측의 세관(tube)과 2차측에 속하는 지지물(supporter) 또는 방진대(antivibration band) 사이에서 세관의 진동으로 인해 지지물과 충돌을 일으키고 충돌 횟수가 누적되면 세관의 마모로 이어져 결국 세관의 건전성은 침해받게 된다.(중략)

• Tribology and Lubricants
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• v.10 no.2
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• pp.5-19
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• 1994

일반적으로 상대운동을 하는 모든 물체에는 마찰이 존재하며 각 경우에 상응하는 적절한 윤활을 하고 있지만 마모(Wear)는 필연적으로 발생된다. 마찰 부위에 형성되는 마모정도에 따라 경 마모(Mild Wear), 평 마모(Normal Wear), 중 마모(Severe Wear) 등이 발생되며 이로인해 윤활유 속에는 다량의 마모 입자들이 존재하게 됨으로써 마모를 가속시키는 요인으로 작용하여 손상(Failure)의 원인이 되기도 한다. 마찰부위의 마모 및 손상은 엔진에서도 마찬가지로 그 수명 및 성능과 관계가 있고 경제적인 문제와 직결되므로 상세한 분석 및 평가가 요망된다. 또한 엔진 설계 및 원활한 작동유지를 위해서 정확한 마모 예측과 그 평가방법이 요구된다. 이를 토대로 엔진 손상을 미연에 방지할 수 있으며, 실제 설계과정에 마모정도를 고려한 가장 최적의 설계인자를 제공할 수 있다고 본다. 본 논문에서는 손상부위에서 발생가능한 여러가지 마모형태를 분류하여 그 특징을 정리하였고, 이를 바탕으로 실제 엔진의 마모 및 손상 등의 평가에 적용할 수 있는 엔진의 부품별 평가자료를 만드는데 주안점을 두었다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2015.01a
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• pp.179-180
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• 2015

운항하는 선박의 특성상 미래 상태를 반영한 예방정비는 선박의 안전한 운항과 운영비용 절감에 중요한 요인이다. 이에 본 논문에서는 선박 엔진의 세 가지 주요 베어링의 마모 상태를 모니터링하고 앞으로의 마모 정도를 예측하는 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 현재의 실린더 하사점 레벨 데이터를 기반으로 앞으로의 실린더 하사점 레벨을 예측한다. 실험에 적용한 실린더 하사점 레벨 데이터는 테스트 지그를 제작하여 발생시켰고, 이 장치를 통해서 취득한 데이터를 이용하여 선박 엔진의 미래 상태를 예측하였다.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.16 no.6
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• pp.533-542
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• 2014

In this study TBM disc cutter prediction models including Gehring, CSM and NTNU models were investigated and the characteristics of the models were examined. The influence of penetration, uniaxial compressive strength and abrasiveness index on the models was analyzed. The life of disc cutter linearly increases with penetration per revolution and decreases with increasing uniaxial compressive strength of rocks. As the abrasiveness index, CAI, increases, the life of disc cutter in Gehring and CSM model decreases. On the contrary, the life of disc cutter life in NTNU model decreases with increasing CLI. Also, comparisons of predicted disc life were made between models using actual job site data.