• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.12
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• pp.1359-1365
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• 2011

The purpose of this study is to investigate the effect of ethanol content on the emission of nanosized particles from a diesel-ethanol blended fuel engine. The engine combustion and exhaust emission characteristics of a singlecylinder diesel engine were analyzed using an emission analyzer and an SMPS(scanning mobility particle sizer). The analysis revealed that soot emission increased with the ignition delay. When the ignition delay was fixed, an increase in the ethanol content caused a decrease in the soot emission. With an increase in the ethanol blending ratio, the number concentration and mass distribution of nanosized particles generally decreased. However, for 30% ethanol blending, large particles were observed because of the agglomeration of soot particles, and consequently, the particle mass increased.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1991.11a
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• pp.34-37
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• 1991

Al계 베어링합금은 소착저항력등의 베어링특성이 우수하여 최근에 자동차의 엔진부품에 많이 사용되고 있다. Al계 베어링합금으로는 Al-Sn계, Al-Pb계, Al-Si계 합금이 개발되어 사용되어 왔다. Al-Si계 합금은 높은 강도, 우수한 부식성, 주조성이 향상되는 장점등을 갖고 있다. 또한 Al-Pb계 합금은 Pb가 고체윤활제로 작용하여 소착저항성이 높으며 가격도 저렴한 장점을 갖고 있다. Al과 Pb는 용융상태에서 넓은 용융간극을 갖어 중력편석을 일으키기 때문에 일반적인 주조방법으로 Al계 베어링합금을 제조할 수없다. 또한 Al에 Si이 첨가됨에 따라 높은 경도등의 기계적성질의 향상이 얻어지지만 Al 기지에 Si의 함량이 증가할 수록 편석이 심해져 조대한 Si-rich상이 미세조직에 존재하여 합금이 취약해지는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 Al 기지에 Pb의 중력편석을 최소화하고 Al 기지에 조대한 Si-rich상이 생성되는 것을 막기 위하여 Al과 Pb가 공존하는 온도구역에서 높은 교반속도로 용탕을 강제교반하여 액상에서 Pb와 Si을 미세하게 분산시킨 후 수냉되는 동주형에서 급속응고시켜 Pb와 Si-rich 상이 균일하게 분포된 Al계 베어링합금을 제조하였다. 본 연구에서는 Pb의 양을 0%에서 35%까지 변화시켰으며, Si의 양을 0%에서 20%까지 변화시켜서 베어링합금을 제조하였으며, 강제교반속도는 500rpm에서 2500rpm 까지 변화시켜 베어링합금을 제조하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.134-134
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• 2016

CMC(Ceramic Matrix Composites)는 $1500^{\circ}C$ 이상의 고온에서 내열성, 내산화성, 내식성이 우수하여, 초음속 비행체, 가스터빈 엔진 및 원자로용 초고온 부품 등에 수요가 증가하고 있다. 하지만 이러한 특성은 비산소 환경에 국한되는 것으로 약 $400^{\circ}C$ 이상의 산화 분위기에는 탄소섬유가 산화되는 문제로 인하여 적용의 한계를 가지고 있다. 따라서 CMC의 적용범위 확대를 위하여 내산화 코팅으로 CMC의 초고온 산화특성을 개선하는 것이 필수적이며, 장시간 초고온 산화환경 분위기에서 사용되기 위하여 안정적인 코팅기술이 최근 기술개발의 핵심현안으로 부각되고 있다. 본 연구에서는 pack cementation 공정을 이용하여 내산화성이 우수한 SiC 코팅층을 제조하였다. Pack cementation 공정에 사용된 코팅 분말은 57wt.% SiC, 30wt.% Si, 3wt.% B, 10wt.% Al2O3의 비율로 혼합된 것이다. 실험은 3D 직조된 CMC 모재를 혼합분말 내에 침적한 후, Ar 분위기에서 $1600^{\circ}C$, 4~12시간 반응시켜 수 마이크론 두께의 SiC 코팅층을 형성하였다. 더 우수한 산화 특성을 부여하기 위하여 pack 처리된 CMC 표면에 초고온 세라믹인 TaC 소재를 진공플라즈마 코팅 공정으로 적층시켰다. 제조된 코팅층을 SEM, XRD를 이용하여 미세구조 및 결정구조를 분석하였으며, pack cementation에 따른 내산화 특성을 비교 분석하고자 $2000^{\circ}C$에서 산화 실험을 진행하였다. 산화 실험 이후 미세구조 및 결정구조 분석으로 산화거동을 규명하고자 하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.135-135
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• 2016

차세대 가스터빈 엔진 및 초음속 항공기 내 고온부의 온도가 증가함에 따라, 기존의 초내열합금 기반 소재를 사용하기 어려워지고 있다. 초고온 세라믹스는 높은 기계적 물성, 화학적 안정성 등 우수한 고온 특성을 가지고 있어 기존의 초고온 소재를 대체 할 수 있는 물질로 부상되고 있다. 하지만 기존의 금속 기반 소재 대비 높은 밀도로 인하여 초고온 세라믹 단일체를 비행체 부품에 적용하기에는 어려움이 있다. 이에 초고온 세라믹스와 탄소섬유를 포함하는 세라믹 복합체(Ceramic Matrix Composite, CMC)를 제작하여 동등한 기계적 물성을 보이면서 무게를 감소시키는 연구들이 진행 중에 있다. 초고온 세라믹스가 함침 된 세라믹 복합체의 경우 우수한 내삭마, 내산화 특성을 보이지만, 장시간 고온에 노출되어 탄소 섬유가 드러나게 되면 급격한 산화로 인해 소재 특성의 열화가 진행되는 단점을 가지고 있다. 따라서, 탄소 섬유가 드러나지 않도록 복합체 표면에 코팅층을 형성하여 세라믹 복합체 모재를 보호하는 방법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 진공 플라즈마 용사 공정을 이용하여 다양한 공정조건 하에서 초고온 세라믹 코팅층을 형성하였다. 수십 마이크론 크기 분포를 갖는 HfC 분말을 Ar 유송 가스를 이용하여 플라즈마 화염 내부로 투입하였다. 플라즈마 화염 가스는 Ar 과 H2를 혼합하여 구성되었으며, 분위기 가스로는 N2를 사용하였다. 코팅에 사용된 모재로는 ZrB2 단일체와 SiC가 미량 포함된 HfC 단일체를 사용하였다. 다양한 공정 조건하에서 형성된 HfC 코팅층의 두께, 미세 조직구조를 SEM을 이용하여 관찰하였으며, XRD를 이용하여 형성된 HfC 코팅층의 결정구조를 분석하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.40 no.6
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• pp.504-509
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• 2016

Production processes of double wall bellows can be roughly categorized into two steps. In the first step, inner and outer bellows are made of STS316L in austenite stainless steel due to their excellent formability and corrosion resistance. In the second step, the double wall bellows are manufactured using the welding method with both the inner and outer bellows. The microstructure and defects of each weldment are observed to ensure the reliability of bellows since weldment is a highly vulnerable part, which can crack and fracture when bellows are formed or used. In this study, optimum welding conditions were derived from the analysis of microstructure and inspection of weldment of bellows that were produced using various welding procedure. Moreover, the mechanical properties were evaluated through hardness measurement of substrate, weldment and the heat-affected zone.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.124-124
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• 2012

접촉운동기구 계면에서의 마찰력은 요소 혹은 시스템의 효율과 직접적으로 연관이 있으며 이로 해 마찰계수를 낮추기 위한 저마찰 표면처리는 Tribology 연구에 있어 기초적이면서도 동시에 매우 중요한 부분으로 오래 전부터 인식되어오고 있다. 또한 대부분의 습동기구 표면이 경화 처리되어 마모에 강한 특성을 보이나 이는 마찰계수가 일정 이하로 낮게 유지될 경우에만 해당되는 것으로 마찰계수의 조절은 매우 중요하다고 할 수 있다. 과거 자동차 엔진의 실린더 라이너 표면에 가공된 사선 형태의 패턴들이 저마찰 기능을 하는 것은 이미 잘 알려진 사실이며 최근에는 이러한 패턴 혹은 형상을 인위적으로 조절하여 저마찰 기능과 성능을 더욱 높이고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이와 같은 미세한 패턴은 다양한 가공기술의 발전에 의해 가능하게 되었으며 그 결과 마찰계수는 패턴의 형상과 분포 등과 매우 밀접한 관계가 있는 것으로 보고되어 있다. 본 연구에서는 최근 활발한 연구가 진행되고 있는 표면 텍스쳐링 분야에 대한 전반적인 연구 동향과 미래의 가능성에 대해 살펴보고자 한다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2003.05b
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• pp.327-328
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• 2003

경유자동차는 연료 특성상 매연을 포함한 입자상물질을 다량 배출하고 있으며, 이러한 디젤입자상물질은 인체에 유해한 발암성 및 돌연변이원성 물질들을 함유하고 있기 때문에 호흡 등을 통한 인체 유입시 건강에 매우 유해하다. 그러므로 디젤입자상물질을 저감시키기 위한 여러 가지 기술들 중 발생된 배출가스가 배기관을 통해 대기중으로 배출되기 전에 엔진 연소실과 배기관 사이에 후처리장치와 같은 기술들을 이용하여 이를 저감시키고 있다. 본 연구에서는 후처리장치들 중 세라믹필터에 백금과 같은 산화성이 우수한 촉매를 코팅하여 만든 촉매식 매연여과장치(DPF ; diesel particulate filter, SK제공)를 사용하였을 때 입자저감성능 및 입자크기별 분포특성을 살펴보고자 하였다. 이를 통해 도시대기오염 저감대책을 기초자료 및 환경학적, 보건학적 연구에 적극 활용하고자 한다. (중략)

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.29-30
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• 2006

나이모닉 일체형으로 사용되고 있는 선박용 2 행정 저속엔진의 배기밸브 스핀들을 고온, 고압, 배기가스 및 반복 충격 하중에 노출된 스핀들의 Head부분은 기존의 나이모닉 소재를 적용, 기존 재질의 우수한 성질을 유지하고 설계적으로 나이모닉 소재의 적용이 불필요한 Stem부는 오스텐나이트 계열의 SNCrW 소재를 사용하여 관성마찰 용접 방식으로 접합하여 제품을 제작하고, 접합부의 미세조직 관찰, 성분분석, 인장, 경도, 피로시험 등의 기계적, 금속적 특성평가를 통해 마찰용접제품에 대한 신뢰성을 확인하고 양산 생산을 위한 기술적 토대를 마련하였다.

• Journal of the Korean Society for Heat Treatment
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• v.18 no.2
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• pp.83-90
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• 2005

Failure cause of the fractured engine parts was analyzed by microstructural observation. These parts were failed far earlier than the expected service life. By the stereoscope and SEM examinations of the fractured surface, the fracture modes have been identified as wear and fatigue failure. From the observation of microstructure and microhardness measurements of the failed gears, the probable cause for failures are internal oxidation during using and retained austenite and carbide networks due to heat-treatment, respectively. These defected structures at near surface contributed to the wear and fatigue failure.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1988.11a
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• pp.67-74
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• 1988

고온성질 및 내마모 성질이 우수한 것으로 알려져 있는 요업재료가 아직 그 사용 영역이 크게 확장되지 못하고 있는 이유는 마모문제 때문이다. 종래 엔진재료로써 사용될 수 있을 것으로 크게 기대되어 왔던 사실과는 달리 아직도 성공하지 못하고 있는 것이 좋은 예이다. 이와 같이 요업재료에서의 마모가 중요한 문제로 대두함에 따라 최근 마모를 이해하기 위한 연구들이 실험적으로 또 이론적으로 활발히 진행되어 왔다. 그러나 마모는 접촉표면 및 부표면(subsurface)에서의 탄성 및 소성변형 또 화학적 반응등이 통상 복합적으로 작용하여 나타나는 매우 복잡한 것이기 때문에 아직도 그 기구는 분명하지 않다. 따라서, 요업재료에서 마모가 어떻게 일어나는 지를 밝히는 것은 아직도 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 요업재료에서 미끄럼시의 마모기구를 실험적으로 밝히는 것이다. 비교적 제 성질이 잘알려져 있는 $Al_2O_3$를 모델계로 택하여 마모시험을 행하였으며, 미끄럼 시간에 따른 마모양상의 변화 및 접촉표면과 부표면에서의 미세구조 변화를 관찰하여 마모기구를 규명하였다.