• Proceedings of the KWS Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.67-67
• /
• 2009

알루미늄 합금 재질은 무게의 경량화와 기계적강도가 우수하며 다른 비철금속에 비하여 값이 저렴한 장점이 있다. 현재 산업현장에서 활용하는 가장 흔한 접합법으로 TIG, RSW 등과 같은 용융 용접법을 현재는 많이 사용 하고 있지만 열전도도가 높아 열 확산이 빠르고, 이에 따라 모재의 팽창이 일어나 열변형을 유발하며, 산화피막은 그 내부에 함유된 결정수가 아크용접 중 분해되어 수소를 방출함으로 기공이 발생하여 부도체로 저항용접시 전도성을 방해하는 등의 문제를 발생시킨다. 또한 철에 비해 4배정도 큰 전기전도율에 따라 저항용접시 대전류를 사용해야 하는 등의 문제점이 발생하고 있다. 이와 같은 알루미늄 합금의 용융용접 과정에서 발생하는 단점을 극복하는 기술로 고상접합 방법인 마찰교반용접법(Friction Stir Welding)이 활용되고 있다. FSW는 1991년 영국의 TWI에서 개발된 최신 용접법으로 모재를 용융점 아래에서 고상용접시키는 방법으로 용융에 따른 열변형과 흄가스(hume gas)와 스패터(spatter)를 억제시켜 주는 친환경적인 용접법이다. 이러한 마찰교반용접의 기술은 그동안 특허에 따른 로열티가 산업현장에서 사용하는데 문제가 되었으나 특허보호 기간인 20년이 1년정도의 기간밖에 남지 않은 상황에서 그 사용은 날로 증가하리라 본다. 이러한 마찰교반용접부의 결함을 평가하는 방법에는 UT, RT 등이 활용되고 있으나 얇은 박판에서의 결함검출은 용이하지 않다. 이리한 문제점을 해결하기위하여 초음파 가진을 이용한 적외선 열화상 검출 기법을 이용하여 마찰교반용접부의 결함 검출 가능성을 연구하였다. 20kHz의 주파수를 400Watt로 가진시켜 겹치기(lap joint) 마찰교반용접이된 A6061-T6의 용접부에 초음파를 입사하였을 때 발생하는 열을 적외선 열화상 카메라를 이용하여 측정함으로써 마찰교반겹치기 용접부의 결함 검출에 활용하였다. 용접부에 초음파를 입사하였을 때 부분적으로 온도차이가 발생하였고, 그에 따른 열화상을 검출 할 수 있었다. 이러한 열화상과 실제 시험편의 용접부의 강도를 평가하기 위하여 인장시험을 하였다. 그 결과 초음파 적외선 열화상 검출에서 발열부위가 나타난 부분이 인장시험에서 낮은 인장강도를 보였다.

• Proceedings of the KSR Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.941-947
• /
• 2008

In the braking of a railroad car, mechanical brake systems using wheel tread and brake disk are applied as well as electrical brake systems by regenerator and rheostat. During disk braking, kinetic energy of the vehicle is converted into thermal energy through friction between disk and brake pad. And it causes high temperature concentration and generates thermal crack on the brake disk surface. In this study, comparative test process for heat-resistance of candidate materials was designed for development of brake disk materials having high heat-resistance. We also verified the efficiency of the process by experiments using conventional brake disk materials.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.28 no.5
• /
• pp.517-523
• /
• 2004

Recently, wheel slip controllers with controlling the wheel slip directly has been studied using the brake-by-wire actuator. The wheel slip controller is able to control the braking force more accurately and can be adapted to various different vehicles more easily than the conventional ABS systems. The wheel slip controller requires the information about the tire braking force and road condition in order to achieve the control performance. In this paper, the tire braking forces are estimated considering the variation of the friction between brake pad and disk due to aging of the brake, moisture on the contact area or heating. In addition, the road friction coefficient is estimated without using tire models. The estimated performance of tire braking forces and the road friction coefficient is evaluated in simulations.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
• /
• 2005.09a
• /
• pp.142-146
• /
• 2005

패턴화된 ITO (indium tin oxide)/Glass 기판 위에 정공수송층인 PEDOT:PSS [poly(3,4-othylenedioxythiophene):poly(styrene sulfolnate)]와 발광층인 MEH-PPV [poly(2-methoxy-5-(2-ethyhexoxy)-1,4phenylenvinylene)]를 사용하여 ITO/PEDOT:PSS/MEH-PPV/AI 구조를 갖는 고분자 유기 발광다이오드 (polymer light emitting diode: PLED)를 제작하였다. PLED 제작시 MEH-PPV 의 농도를 ($0.1\;wt\%\;{\~}\;0.9\;wt\%$) 변수로 하여 박막의 표면 거칠기와 박막 층의 마찰재수(friction coefficient) 측정을 통하여 농도에 따른 특성 변화를 조사하였다. MEH-PP 의 농도를 $0.1\;wt\%$ 에서 $0.9\;wt\%$ 로 증가함에 따라 발광 층의 RMS (root mean square)같은 1.72 nm 에서 1.00 nm 로 감소하여 거칠기가 개선되는 경향을 보여 주었다. 그러나 박막간의 마찰계수는 0.048 에서 0.035 로 감소하여 박막간의 접합상태가 나빠지는 현상을 나타내었다. 소자의 전기, 광학적 특성의 경우 MEH-PPV 농도가 $0.5\;{\~}\;0.9\;wt\%$ 범위에서 약 0.35 mA (at 9V)의 전류밀도를 나타내었으며, 최대 휘도는 $0.5\;wt\%$ 농도에서 $409\;cd/m^2$의 값을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2018.06a
• /
• pp.122-122
• /
• 2018

1. 배경 최근 IoT 기술이 발전함에 따라 각종 전자기기에 들어가는 센서들이 점점 늘어나고 있다. 특히 사용자 중심의 기기들은 기술이 발전함에 따라 집적화가 이루어지면서, 하나의 기기에서 온도, 습도, 조도 등의 다양한 정보를 처리하고 있다. 이에 따라 더 많은 기능을 사용하기 위해, 소모 전력 또한 점차 증가하고 있다. 그러나 부피는 한정되어 있어, 기존 배터리만으로는 증가하는 소모 전력을 모두 보완하기 어렵다. 또한 대표적인 사용자 중심 기기인 스마트폰에서는, 가장 많은 전력을 소모하는 부분이 점점 커지고 있다. 이에 대한 대책으로 버려지는 에너지를 수확하여 전기적인 에너지로 바꿔주는 에너지 하베스팅 기술이 각광을 받고 있다. 에너지 하베스팅 기술은 바람, 진동, 인체의 움직임 등의 기계적 에너지, 태양광, 실내등의 빛 에너지를 전기적인 에너지로 바꿔주는 기술을 말한다. 본 연구에서는 강유전체 고분자 내부에 양자점이 임베딩된 박막을 이용하여, 스마트폰에서 발생하는 빛 에너지와 손가락으로 디스플레이를 터치할 때 발생하는 기계적인 에너지를 모두 수확할 수 있는 새로운 소자를 제시하였다. 소자 내부에 있는 양자점은 빛 에너지를 산란 혹은 흡수하여 발광한 후, 고분자 내부의 전반사를 통해 양 옆에 있는 태양전지로 빛을 전달한다. 또한 컴포짓의 매트릭스를 이루고 있는 강유전체 폴리머인 P(VDF-TrFE)는 강유전 특성을 통해 마찰전기 에너지를 효율적으로 전기 에너지로 전환할 수 있다. 강유전체 특성에 의해 P(VDF-TrFE) 내부에 정렬된 Polarization은 퀀텀닷에 양자구속 스타크 효과(Quantum Confined Stark Effect)를 일으켜 더 긴 파장을 방출한다. 이렇게 바뀐 파장은 실리콘 태양전지에서 더 많이 흡수할 수 있는 영역으로 방출되어 태양전지 출력의 증가를 일으킨다. 마지막으로 실리콘 태양전지의 출력 증가를 보여줌으로써 이를 실험적으로 입증했다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
• /
• v.36 no.3
• /
• pp.292-297
• /
• 2023

Triboelectric devices are attracting attention from researchers as self-powered electronic systems that can instantly convert mechanical input into electrical energy output. To improve triboelectric energy harvesting performance, increasing the number of contacts as well as the contact area has been carried out by numerous researchers. In this study, we design a shaker-type energy harvester which is called as maracas triboelectric generator (M-TEG), inspired by the structure of maracas, one of the musical percussion instruments. A tripod frame is inserted to the inside of a cylindrical case, which is a device with the electrodes of aluminum and copper. Then, the triboelectric energy harvesting characteristics between polypropylene (PP) balls and the electrodes are measured. The M-TEG with the frame generates the energy harvesting signals up to ~100 V and ~2.5 ㎂ due to larger contact area and numbers, which enhances the voltage and current output by 250% and 610% compared to that without the frame, respectively. This study presents the feasibility of self-powered sensors and toys using improved triboelectric energy performance with a low-cost and simple manufacturing process in the interesting structure.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.91-92
• /
• 2013

산업이 고도화, 다원화, 세계화되고 있는 현대사회는 다기능성, 고물성, 극한 내구성을 가지며 환경 친화적이면서 에너지 효율을 극대화시킬 수 있는 다기능 소재의 개발을 요구하고 있다. 이러한 시점에서 다양한 물성을 동시에 발현이 가능한 코팅 소재는 향후 미래에 중요한 원천 소재로서 주목되고 있다. 특히, 환경에 의해 쉽게 물성 및 구조의 변화가 쉬운 종래의 코팅소재와는 달리, 다양한 외부환경에서도 미세 구조 및 물성을 안정적으로 유지할 수 있는 신개념의 코팅 소재의 개발이 절실히 요구되고 있다. 이를 위해서는 코팅소재의 다 성분화가 필수적이다. 최근의 코팅 기술은 2가지 이상의 물성, 특히 서로 상반되는 물성을 동시에 구현할 수 있는 소재의 개발을 요구하고 있다. 이러한 물성의 구현을 위하여 더 많은 성분으로 구성되며 더욱 복잡한 조직으로 구성된 코팅층에 대한 개발이 필요하다. 본 연구에서 목표로 하는 신 개념의 원천소재기술은 4성분계 이상의 원료 물질을 단일 타겟으로 제조하여, 단순한 코팅공정으로서 단일 코팅층 내에 다양한 성분상이 10 nm 미만 크기의 나노 결정립/나노 비정질로 구성된 나노 복합 구조로 형성되도록 하는 기술을 개발하고자 하는 것이다. 이는 복합기능 3 이상의 다기능성 부여는 물론, 그림 1에 명시되어 있는 극한 기능성(광대역 윤활성, 전자 이동 제어에 의한 온도 저항 계수 및 전기 저항 조절, 고온 열적 안정성, 내산화성, 고열전도율, 초저마찰/내구성/초고경도성 등)이 구현되도록 하는 소재 개발과 원하는 물성을 구현할 수 있는 나노 복합 코팅층의 형성 공정으로 구성된다. 다성분계 모물질의 개발이 중요한 이유는 다수의 성분 원소를 합금 상태로 형성시킴으로서, 단일 소스에 의해 다양한 원소를 동시에 스퍼터링 및 증착이 가능하도록 할 수 있다는 장점을 가지기 때문이다. 특히, 타겟의 미세구조를 나노구조화 하는것을 통해, 스퍼터링 yield의 차이가 큰 원소일지라도 균일하게 증착시킬 수 있는 방법을 제시하고자한다. 이러한 연구는 다수의 성분 타겟을 사용함으로서 장비의 복잡성, 코팅의 재현성, 대형화 등의 문제점을 본질적으로 갖고 있는 기존 PVD 공정의 문제점을 해결하기 위한 최적의 대안이라할 수 있다. 본 발표에서는 3가지 이상의 다기능성 구현을 위한 가장 중요한 원천기술이라 할 수 있는 다성분계 타겟 모물질 제조 기술과 제조된 모물질을 이용하여 제조된 저마찰 코팅층과 그 물성에 대해 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 1992.10a
• /
• pp.68-72
• /
• 1992

자동차 및 각종 판재 성형시 성형율을 향상시키는 방법에는 신소재 개발, 금형기술개발, 접촉부의 마찰을 줄여 주기 위한 윤활 등등이 있겠으나 손쉽게 공구다이 상하에 비드를 설치하여 판재를 성형할 경우 미끄럼 저항의 균형을 이루어 주름 억제와 두께분포가 보다 균일해지며 스프링백 현상 등으로 인한 성형 후 치수 불량 등을 주어 판재성형율을 향상시키는데 기여할 수 있다. 본 연구에서는 펀치가 판재를 성형하기 위해 진행됨에 따라 공구다이와 펀치간의 접촉각도가 변하게 되는 점을 고려하여 인출 각도변화에 따른 인출특성 및 마찰계수 변화등을 알아보고자 하며 원형 형태의 환저비드, 단일원형비드, 이중원형 비드의 종류와 크기변화 및 비드좌우 모서리 변화, 공구다이모서리변화, 블랭크가압력 변화, 비드 전진깊이 변화, 비드통 과 후 재료의 기계적 성질 변화등 인출 특성에 영향을 미치는 인자들을 변화시켜나가며 이에 따르는 인출특성을 Data Bank화 시켜 비드 종류나 형상에 따른 금형설계의 기초자료를 제공하고자 한다.

• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
• /
• v.8 no.5
• /
• pp.354-358
• /
• 2015

The results of between resistance and optical transparency measurement in DOT-3 brake fluid contaminated moisture and particles generated from fraction of brake system was compared. Conventional resistance measurement method was known to be effaced by it's hygroscopic characteristics. However, the particle is a significant element of the contamination sources. Proposed optical transparency measurement is linear and effective than that of contamination in brake fluid.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
• /
• v.22 no.4
• /
• pp.160-164
• /
• 2014

Recently, there has been an active study about friction force of moving parts for automotive. This study is development and evaluation of oil pockets for journal bearing and tappet valve for range extended electric vehicle. Specially, oil pockets are effect on friction force depend on pitch, size, depth. In this study, fine oil pocket was formed using by etched texturing on the journal bearing and tappet valve. And oil pocket analyzed by SEM and friction force test was carried out by tensile tester. Finally, in this study, it was suggested by round and plane part which journal besring and tappet valve.