본 논문에서는 항공, 바이오 및 원자력 부품들에서 발생하는 프레팅 마모 현상이 비교 연구되었다. 프레팅 마모 손상에 영향을 미치는 실험적 인자들을 확인하였으며 각 부품에서 관찰된 실험 인자들의 크기들을 직접 비교하였다. 초당 진동수, 상대적 변위, 그리고 수직하중의 크기는 프레팅 마모가 발생하는 부품에 따라 다양했다. 프레팅 마모 손상을 최소화시키는 최근 해결책들이 조사되었으며 저마찰 코팅 적층, 표면 처리, 기저 재료 및 접촉 형상 최적 설계 등이 해결책으로 소개되었다. 본 연구는 프레팅 마모 손상을 분석하고 마찰 부품을 설계하는데 유용한 방법과 해결책을 제공한다.
많은 윤활 부품의 성능과 수명은 초기작동기간에 금속표면에서 일어나는 현상들에 의하여 좌우된다. 특히 혼합마착구역(Mixed film region)에서나 윤활막의 두께가 몇십 마이크론의 정도가 되는 EHD(Elastohydrohynamic)윤활구역에서 작동하는 경우엔 더욱 중요하다. 이러한 경험적 현상에 의해 상대운동하는 두마찰면의 초기 작동과정을 길들이기(run-in, breaking-in)라고 부르고 "마찰 부분의 형상이나 마모 및 윤활 마찰특성이 향상되어가는 과정" 으로 정의한다. 보통 길들이기 과정이 끝나면 표면 모양은 더이상 변하지 않고 마모나 마찰 특성이 일정하게되며 이 단계를 정상 상태라고 부른다. 길들이기과정이 중요시되는 것은 이 과정에서 마모는 정상 상태보다 심하고 Scuffing 혹은 Scoring현상이라고 부르는 마찰면 손상의 가능성이 항상 존재하기 때문이다. 이 현상은 보통의 마모나 부식 또는 피로파손의 형태와는 달리 갑작스런 발생으로 부품이나 기관의 부분적 혹은 완전 파손을 유발함으로써 설계나 제조 과정에 문제를 제기하는 요인으로 오래전부터 알려져 왔다.부터 알려져 왔다.
최근, 선진국에서는 $Rukaflex^{(R)}$라는 새로운 구조의 웨빙을 개발하여, normal usage marks를 감소시키고, 웨빙의 품질을 향상시키려는 경향을 보인다. 기존의 웨빙은 멀티 필라멘트가 경/위사 방향으로 교차되는 구조를 갖는 소폭직물인데, 새로운 구조의 $Rukaflex^{(R)}$는 위사방향에 멀티 필라멘트와 모노 필라멘트를 동시에 사용하여 탄성률(resilience)을 높여서 구조 안정성을 항상시킨 형태의 웨빙이다. 본 연구에서는 $Rukaflex^{(R)}$ 웨빙의 수명을 구조개선 및 마모특성 향상을 통하여 50% 이상 향상시켰는데, 기존 웨빙과 초기 인장강도에서는 차이가 나지 않았으나 활성화 에너지, 형상모수, $B_{10}$ 수명이 증가한 것을 확인할 수 있었다. 이는, 척도모수에서는 기존 웨빙과 근소한 차이를 보이나 구조개선에 의한 마모특성 향상에 의하여, 균일한 마모 및 degradation 특성을 나타내므로, $B_{10}$ 수명이 향상된 것을 확인할 수 있었다.
A.T.S.의 스위칭 구조와 접점 환경은 주로 아크 전류, 접촉 저항, 아크 시간 등의 불리적 요인이 주로 마모와 특성에 영향을 미치게 된다. 사용되는 접점 재료는 W 또는 WC-Cu 계로 형상과 크기는 전형적인 반구형 구조의 접촉으로 구동이 이루어진다. 따라서 A.T.S.용 접점의 아크 마모 특성 시험을 위한 고려 요인은 이러한 점을 고려하여 시험과 분석이 이루어 졌다. 접점의 마모 특성 실험식으로부터 실제적인 관점에서 보면 제한된 수명을 나타내는 $n_L$을 보장하기 때문에 b<1의 경우가 가장 바람직한 결과로 ATS 접점 시편의 경우 $b{\fallingdotseq}0.99$로 안정된 접점 아크 마모 특성을 갖는 것으로 판단된다. 아크 전압에 대한 모델링과 실험에서 접점 간극 거리 1<0.1mm, 아크전류 i<100A의 시험 조건에 대해 검토한 결과 ATS 접점 시편의 아크전압은 $u_a=10.2V$로 계산되었다. 이 값은 설험적인 값과 상당히 접근하는 특성을 갖는 것으로 나타났으며, 아크에 의한 마모를 억제하기 위해 첨가하는 WC 또는 W의 복합 소결로 인해 아크 에너지가 감소되는 것을 보여준다. 한편 접점의 아크 동작이 분리되는 순간의 동작 시험에서 기존 W(50%wt)-Cu(50%wt) 접점의 값과 비교하면 분리시 아크 전압은 상대적으로 낮아지는 현상은 W강화 첨가량의 증가로 인한 아크 에너지 감소의 제한성을 나타내는 것으로 사료된다.
골재노출 콘크리트포장은 저소음 포장으로서 유럽, 일본등지에서 성공적으로 사용되어 왔다. 골재노출 콘크리트포장은 콘크리트 표면의 모르타르를 제거하여 표면에 굵은 골재를 노출시키기는 공법이다. 타이어-노면간의 소음을 저감시키는 표면특성도 중요하지만 포장표면이 공용중에 지속적으로 적정한 미끄럼저항을 확보하여야 한다는 점이 간과되어서는 안된다. 반복적인 타이어-노면간 마찰은 표면조직을 마모시켜서 미끄럼저항값을 감소시키게 된다. 골재노출 콘크리트포장의 경우 노면에 굵은 골재가 노출되어 타이어와 접촉되므로 노면에 노출된 굵은 골재의 암종과 형상이 노면마모에 지대한 영향을 미친다. 일반적으로 골재마모특성에 대한 평가시험은 로스앤젤레스시험기에 의한 마모시험과 Accelerated Polishing Machine에 의한 마모시험이 사용되고 있다. 본 연구에서는 다섯 가지 암종의 굵은 골재에 대하여 두 시험법으로 마모를 평가하였다. 실험결과 두 시험법은 실험골재특성뿐만 아니라 마모특성에 따라 상반된 마모저항결과를 도출하였다. 도로노면의 마모는 타이어와 반복된 마찰에 의해 발생하는데 로스앤젤레스에 의한 굵은 골재 마모시험은 굵은 골재의 전체표면과 철구간 충격에 인하여 마모감량이 나타나서 형상에 따라 마모에 대한 저항성을 평가하기 때문에 도로노면의 마모를 파악하기에는 적합하지 않다고 판단된다. 반면에 APM에 의한 굵은 골재 마모시험은 실험법 자체가 노출된 굵은 골재와 타이어의 반복 마찰로 인하여 마모에 대한 저항성을 평가하기 때문에 APM에 의한 굵은 골재 마모시험이 골재노출 콘크리트포장의 노면에 노출된 굵은 골재의 특성에 따른 마모에 대한 저항성을 파악하는데 보다 효과적이라고 사료된다. APM에 의한 마모저항 결과로부터 골재 암종, 비중, 하나 이상의 파쇄면을 가진 골재의 백분률, 편장석 함유율등이 골재의 마모에 중요한 영향을 미친다는 점을 파악할 수 있었다.을 나타냈으며, 그 중 물 추출물에서는 다호조생 품종이 지름 13mm의 저해환을, 알코올 추출물에서는 청목노상 품종이 지름 15mm의 저해환으로 효과가 가장 우수하여 천연 항균제 및 생리활성 물질로의 이용가능성을 추측할 수 있었다.이나 세포핵 및 동양모세혈관등에 병리학적인 변화가 관찰되지 않았으며 간세포대의 배열도 규칙적이었다. 따라서 돼지감자의 이눌린, 연잎분말, 허브의 쐐기풀분말 및 유칼립투스 잎의 분말을 사용한 병합다이어트식이 급여가 비정상적인 지방 축적으로 인한 비만을 효과적으로 예방하고 개선할 수 있는 것으로 나타났다.관리 영역의 평균은 1.7/2.0점(85%)으로 나타났고, 농산물이 가장 낮게 나타났다(p<0.05). 가장 취약한 항목은 '전처리'에서 '세척용수의 온도관리' 항목에서 0.7점이었고, 더욱이 농산물은 0.4점으로 평가되었다. 농산물 업체는 '세절시 이물 혼입방지'와 수산물의 '냉장 냉동식품의 절단시 품온관리'가 문제시되었다. 7. 용수관리 영역의 평균은 2.0/2.0점(100%)으로 가장 높았다. 개인위생관리 영역의 평균은 1.8/2.0점(90%)이며, 모든 항목이 잘 관리되고 있었다. 검사관리 영역은 평균 1.4/2.0점(70%)으로 가장 낮게 평가되었으며, '적정 검사시설 및 기구 구비' 항목은 공산품에서 평균 0.2점으로 평가되어 타품목에 비해 현저히 낮았고(p<0.01), 평가한 93개 항목 중 가장 불량한 상태로 관리되고 있음을 알 수 있었다. '검사용 장비 및 기구의 검교정' 항목은 농산물이 0.4점으로 관리상태의 개선이 필요하며, 품목별로 볼 때 낮은 점수로 평가되었다(p<0.05). 이상의 결과를 종합해볼 때, 원재료의 입고 및 반품관리와 검사관리는 가장 관리가 미비한 영역으로 규명되었다. 구입되는 원재료의 안전성을 위해서는 입고 및 반품 기준이 정확하게 설정되어야 하고, 검사관리를 통해 원재료와 최종제품의 안전성이
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.
본 연구에서는 두가지 엔진에 사용된 엔진오일의 성상변화를 측정하였다. 따라서 금속 마모입자 분석, 동점도 측정과 TAN 및 TBN 분석을 통한 물리적 성상과 화학적 성질 분석 그리고 적외선 분광 분석과 정량 폐로그라피 분석 등을 통하여 Table 1에 나타난 기준에 의해 오일의 수명을 판정하였다. 아울러 RPD를 이용하여 마모입자의 형상 등을 분석하고 엔진에서 발생하는 마모기구를 살펴보았다. 물론 본 연구는 주위 환경이 양호한 실험실에서 엔진 동력계에 의한 실험에 의존하였으므로 실제 주행실험 결과보다는 오일의 수명이 더 길게 나타날 것으로 예측된다. 더욱이 농경지에서 주로 사용되는 경운기의 경우는 오일이 먼지나 모래, 진흙 등에 의해 오손되기 쉬우므로 실제 오일의 수명은 훨씬 더 짧을 것으로 생각되므로 실차 주행실험 결과와의 비료는 앞으로 더 연구할 분야로 생각된다.
Calculation of wear depth with regard to the wear topology is peformed numerically Four typical wear topology, that is round, crescent, flat, and diamond types are adopted to represent the configuration of wear volume. Diamond and flat types are the most severe topology for wear depth history, whereas round and crescent types have small increasing rate of wear depth to the wear volume. Based on this study we can guess that the most severe wear phenomena happens to be upper side of U-tubes in the KSNP SG, because flat or diamond wear will be generated by the wearing motion between tubes and diagonal, vertical, horizontal strips. The misalignment of tube at the stage of manufacturing or distortion of upper structure due to the thermal expansion or vibration of upper structure such as diagonal, vertical, and horizontal strips will be one of the main causes of flat or diamond wear.
철계 소결 부품은 성형의 용이성, 저렴한 가격, 특유의 기공성 입계조직으로 기능성 표면처리에 적합한 소재이다. 본 연구에서는 고온 부식 및 극심한 마모환경에 노출되는 발전소 터빈과 같은 부품의 표면처리에 주로 쓰이는 Pack-chromizing 법을 적용한 철계 소결부품의 내마모 특성을 알아보고자 한다. AFM 분석결과, Pack-chromizing 에 의해 Cr이 확산된 표층의 형상이 Peak-and-Valley 형태의 치밀한 dimple 구조로 변화된 것을 알 수 있었다. 또한, XRD 및 XPS 분석을 통해 chromium carbide 및 $Cr_2O_3$와 같은 고경도의 화합물 층이 형성됨을 알 수 있었다. 따라서, 이러한 dimple 구조를 띈 고경도의 화합물 층이 표면의 마찰계수를 저하시키는 주요 원인임을 본 연구에서 논하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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