• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.110-111
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• 2011

비정질 탄소계 박막은 높은 경도, 내마모성, 내화학성 및 전기저항특성을 갖는 박막으로 다양한 산업분야에 응용 및 적용 연구가 진행되고 있다. 특히, 탄소계 박막은 자동차 및 기계 산업분야에 있어서 우수한 물리적 특성인 고경도 및 저마찰 특성을 이용한 금속 표면의 기능성 부여를 목적으로 활발하게 연구가 이루어지고 있다. 본 연구는 사출금형 표면의 고경도 저마찰화를 목적으로 비정질 탄소계 박막을 사출금형 소재 (KP4)에 제작하고, 이들 코팅막에 대한 경도, 밀착력, 마찰계수 등의 물리적 특성을 평가하였다. 또한, 탄소계 코팅막 제작 공정 조건이 코팅막의 물리적 특성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.21 no.4
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• pp.68-79
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• 2018

Currently, hybridization of energy generator and storage devices is considered to be one of the most important energy-related technologies due to the possibility of replacing batteries or extending the lifetime of a batteries in accordance with increasing battery demand. This review aims to describe current progress on the mechanical energy generator and hybridization of energy generator and energy storage devices for self-powered electronics. First, the research trends related to energy generation devices using piezoelectric and triboelectric effect that convert physical energy into electric energy is introduced. In addition, integration of energy generators and energy storage devices is introduced. In particular, self-charging energy cells provide an innovative approach to the direct conversion of mechanical energy into electrochemical energy to decrease energy conversion loss.

• Tribology and Lubricants
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• v.37 no.4
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• pp.125-128
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• 2021

A means of enhancing the performance of triboelectric nanogenerators (TENGs) is increasing the differences in work functions between contacting materials. Hexagonal boron nitride (h-BN) exhibits excellent mechanical properties and high chemical stability as well as a high work function. As a result, engineers in the field of energy harvesting have envisioned using h-BN in the electrification layer in TENGs. For the industrial application of h-BN in TENGs, large-scale production is necessary, and h-BN is generally exfoliated and dispersed in various solvents. In this study, we evaluate the performance of a TENG with h-BN nanoflakes in the polyimide (PI) layer. To synthesize a PI composite containing h-BN nanoflakes, h-BN powders are exfoliated and dispersed in poly(amic acid) (PAA), which is the precursor of PI. Then, h-BN dispersion is spin-coated onto the PI film and cured for 2 h under 300℃. This composite material can then be used for the electrification layer in TENGs. Below the electrification layer, an aluminum foil is placed and used as an electrode. When the contact and separation processes with polyethylene terephthalate are repeated, the fabricated TENG shows a maximum power density of 190.8 W/m². This study shows that h-BN is a promising material for enhancing the performance of the electrification layer in TENGs.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.21 no.5
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• pp.9-15
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• 2022

Discarded bio-wastes, such as seeds and rinds, cause environmental problems. Multiple studies have recycled bio-wastes as eco-friendly energy sources to solve these problems. This study uses bio-waste to fabricate a mandarin peel powder based triboelectric nanogenerator (MPP-TENG). The MPP-TENG is based on the contact separation mode. It generates an open-circuit voltage and short-circuit current of 156V and 2µA, respectively. In addition, MPP-TENG shows stable operation over continuous 3000s without any deviation in output. Also, the device exhibits maximum power density of 5.3㎼/cm² when connected to a resistance of 100MΩ. In an energy storage capacity test for 1000s, the MPP-TENG stores an energy of 171.6µJ in a 4.7µF capacitor. The MPP-TENG can power 9 blue LEDs and 54 green lettering LEDs. These results confirm that the MPP-TENG can provide a new avenue for eco-friendly energy harvesting device fabrication.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.04b
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• pp.74-76
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• 2006

최근 중 저압용 진공 차단기의 구동 메커니즘으로 영구자석형 조작기(PMA)가 널리 사용되고 있다. 이는 모터 스프링이나 유압 및 공압식 등과 같은 기계식 메커니즘에 비해 성능과 신뢰성에서 우수함을 인정받고 있다. 그러나 기존 영구자석형 조작기에서는 가동자와 영구 자석 사이의 큰 마찰력으로 인한 에너지 손실과 차단부와의 연결 로드에서의 기계적 고장 및 파손이 유발될 수 있다. 본 논문에서는 가동자의 로드에 베어링 타입의 부싱을 장착한 모델을 제안함으로써 이 문제를 해결하고자 한다. 부싱을 이용하여 영구 자석과 가동자 사이의 공극을 확보함으로써 마찰을 감소시키고 기계적 안정성 및 동작 특성 향상을 기대할 수 있다. 유한요소법(FEM)과 시간차분법(TDM)을 이용하여 제안된 모델의 동작 특성을 해석하였고, 이를 기존 모델의 특성과 비교하여 그 우수성을 검증한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.35-36
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• 2013

본 발표는 atomic force microscopy (원자력현미경) 기법을 이용하여 그래핀을 포함한 다양한 나노물질의 물리적, 화학적, 역학적, 또한 전기적 특성의 상호영향 (correlation)의 이해를 목표로 한다. 원자력 현미경은 표면과 검침사이의 물리적 힘을 측정하고 이를 피드백시킴으로써 표면의 형상을 얻는 원리이며 표면의 역학적 (마찰력, 점착력), 전기수송적 특성을 동시에 측정할 수 있는 이점이 있다. 또한 원자력 현미경은 표면의 구조적인 특성과 표면에너지에 대한 정보를 나노미터 스케일에서 줄 수 있다. 나노선, 나노입자, 또한 연료전지의 모델 시스템에서 원자력현미경을 이용한 표면의 나노역학적 특성 및 점착력의 측정이 다루어질 것이며 표면공학을 통한 표면처리에 따른 마찰력과 점착력의 제어를 논의할 것이다.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers D
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• v.51 no.3
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• pp.89-95
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• 2002

This paper describes a new identification method for friction in motion control systems, in which the friction model is not necessarily linear in parameters. The proposed method works well with any measurement data of velocity and input control force, as long as the initial and final velocities are identical. Most importantly, the proposed method does not require the information of acceleration for its implementation, in contrast with the previously known methods. This is due to the orthogonality property between acceleration and a function of velocity. In particular, if the parametric model is linear in parameters, its friction parameters can be identified in closed form without resorting to numerical search methods. To illuminate further the generality and practicality of the proposed friction identification method, we show good performance of the proposed method through some simulation results.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07d
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• pp.2558-2560
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• 2005

본 논문에서는 마찰력과 질량은 수직항력에 의해 관계하고, 시스템 입출력 관계에서도 도출할 수 있음에 착안하여, LuGre 모델을 기반으로 하는 수직항력 관측이 가능한 보상기 적용과 동시에 제어 입력과 시스템 출력 관계를 적응규칙을 통해 질량추정기를 설계하여 제어 입력의 스케일로 사용함으로써 그 성능을 더욱 향상시키고자 하였다.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.56 no.12
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• pp.2226-2232
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• 2007

This paper presents online neural control approach for nonlinear mechanical systems with random friction nature. We construct neural auxiliary control to compensate a control error in online for overcoming friction effect which reduces control performance in real-time implementation. Friction dynamics is estimated by using online least square(LS) method, which is utilized for online learning of the neural network. We accomplish computer simulation for evaluating the proposed control approach comparing offline control method to demonstrate its superiority.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.272-273
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• 2015

DLC는 고경도, 화학적 안정성 및 고내식성, 내마모성 및 낮은 마찰계수로 인하여 여러 산업분야의 표면처리기술로 적용되고 있다. 하지만 DLC의 절연특성은 전기 산업 분야에 적용 한계가 있다. 이번 연구에서는 DLC를 연료전지 중 PEMFC(고체산화물 연료전지)의 금속 분리판 표면처리에 적용시키고자 하였으며, 높은 전도성과 고내식성의 Me-DLC박막 제작을 목표로 하였다. Cr을 Buffer layer로 하고 Cr과 DLC를 동시에 증착한 Cr-DLC 박막을 제작하였다. Cr-DLC코팅의 기계적 특성을 확인하기 위하여 나노인덴터를 이용하여 경도 및 탄성률을 측정하였으며, ball-on disk를 이용하여 마찰계수를 확인하였다. 각 샘플들의 전기전도성을 확인하기 위하여 4-point probe system을 이용하여 측정하였으며, 부식 저항 특성을 확인하기 위하여 1mole $H_2SO_4$ + 2 ppm HF 분위기의 전해질 내에서 동전위 분극시험을 통한 내식성 테스트를 하였으며, XPS를 통하여 Cr-DLC박막내의 구조적 특성을 확인하였다.