• 한국융합학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.233-237
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• 2020

본 연구에서는 전동킥보드 브레이크 디스크 열전달을 해석하였다. 브레이크 디스크의 패드 접촉면에 따라 다른 열이 전달된다. 접촉면에서 멀어진 부분에서는 온도가 작아지는 경향이 거의 일정하였으며 Model A가 Model B 보다는 약간 더 낮은 온도 분포를 보였다. Model A가 Model B에 비하여 그 최대 등가응력이 7% 정도 더 높다. 설계시에 타원형으로 패드와 접촉하는 Model B가 원형인 Model A 보다는 그 응력이 감소됨을 보였다. 접촉면 위쪽으로 열이 더 많이 전달되는 것으로 미루어 볼 때 설계시 브레이크 디스크의 모서리 부분을 고려하여 본다면 Model B가 Model A보다 그 강도가 더 크다고 사료된다. 본 연구 결과를 전동킥 보드의 설계에 활용한다면 더 강도가 좋은 브레이크 디스크 설계를 할 수 있을 것이라고 생각된다. 본 연구 결과를 전동킥보드 브레이크 디스크에 적용함으로서 열에 대한 브레이크의 내구성을 평가할 수 있고 그 결과가 강성 있는 브레이크의 설계와 미적인 융합이 될 수 있다고 보인다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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• pp.564-571
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• 2003

This research investigates how characteristics of ball bearing affect non-repeatable runout(NRRO) in a HDD spindle system at elevated temperature. It shows that the elevated temperature results in the increase of bearing contact angle and the decrease of bearing deformation due to the different thermal expansion rate of the components of the HDD spindle system. The increase of contact angle at elevated temperature is so small that the variation of bearing frequencies is negligible. On the other hand, the decrease of bearing deformation at elevated temperature reduces the stiffness of ball bearing and the natural frequencies of HDD spindle system consequently, which changes the amplitude and the frequency distribution of NRRO.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권9호
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• pp.792-800
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• 2004

This research investigates the non-repeatable runout (NRRO) of a HDD spindle system at elevated temperature by analyzing the characteristics of a ball bearing and the natural vibration characteristics of a HDD spindle system due to the effect of elevated temperature. It shows that the elevated temperature results in the increase of the contact angle and the decrease of the deformation of the ball bearing in a HDD spindle system. The variation of bearing frequencies, which are dependent on the cosine function of contact angle, is almost negligible at elevated temperature. However, the decrease of bearing deformation at elevated temperature reduces the stiffness of the ball bearing and the natural frequencies of a HDD spindle system consequently. The latter has a significant effect on the amplitude and the frequency distribution of NRRO at elevated temperature.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제13권10호
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• pp.805-812
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• 2003

This paper presents a method to investigate the characteristics of a ball bearing and the dynamics of a HDD spindle system due to temperature variation. Finite element model is developed for the rotating and stationary parts of a HDD spindle system separately to determine their thermal deformations by using ANSYS, a finite element program. Then, the relative position of the rotating part with respect to the stationary part is determined by solving the equilibrium equation of the contact force between upper and lower ball bearings. The validity of the proposed method is verified by comparing the theoretical natural frequencies of a HDD spindle system with the experimental ones before and after temperature variation. It shows that the elevated temperature results in the increase of contact angle and the decrease of bearing deformation, contact force and bearing stiffness, which result in the decrease of the natural frequencies of a HDD spindle system.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.578-584
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• 2003

This paper presents a method to investigate the characteristics of a ball bearing and the dynamics of a HDD spindle system due to temperature variation. Finite element model is developed fer the rotating and stationary parts of a HDD spindle system separately to determine their thermal deformations by using ANSYS, a finite element program. Then, the relative position of the rotating part with respect to the stationary part is determined by solving the equilibrium equation of the contact force between upper and lower ball bearings. The validity of the proposed method is verified by comparing the theoretical natural frequencies of a HDD spindle system with the experimental ones before and after temperature variation. It shows that the elevated temperature results in the increase of contact angle and the decrease of bearing deformation, contact force and bearing stiffness, which result in the decrease of the natural frequencies of a HDD spindle system.

• 한국기계가공학회지
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• 제3권2호
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• pp.18-24
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• 2004

The effect of surface characterization parameters, such as surface roughness, skewness and kurtosis, on sliding friction and wear was studied experimentally. The friction coefficient was examined under the various parameters and sliding speed, normal load and type of lubricant with ball-on-disk type tribo-meter. The surface of the lower skewness in negative or the higher kurtosis between the same arithmetic mean value tends to indicate low friction.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.255-255
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• 2012

DLC (Diamond Like Carbon) 박막은 높은 경도, 낮은 마찰계수, 내화학성 등의 우수한 트라이볼로지적 특성을 가지고 있기 때문에 다양한 산업분야에서 적용되고 있다. 하지만 강재에 대한 밀착력과 내열성은 단점으로 부각되어왔다. 이에 본 연구는 그런 단점을 보완하고자 PECVD(Plasmas Enhanced Chemical Vapor Deposition) 방법으로 DLC박막에 여러 가지 첨가원소(F,N,O)를 사용하여 증착시킨 후 그에 따른 기계적 특성을 평가하였다. DLC박막의 구조는 Raman Spectra을 통해, Sp3 (like diamond) peak와 Sp2 (like graphite) peak의 혼재 여부를 분석하였고, FE-SEM을 이용하여 막의 표면 및 단면을 관찰하였다. 스크래치 테스트를 통해 DLC박막의 밀착력을 측정하였으며, 볼 온 디스크 타입의 Tribo-meter을 이용하여 마찰계수 변화를 관찰하였다. 또한 나노인덴터를 이용하여 미소경도를 측정하였다. 그 결과 첨가원소에 따라 기계적 특성이 각각 다르게 나타났으며, DLC막이 가지고 있는 장점인 여러 분야에 적용시킬 수 있는 방안을 마련하고자 하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권2호
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• pp.88-93
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• 2005

아크 이온 플레이팅과 스퍼터로 구성된 하이브리드 시스템을 이용하여 다성분계 Ti-Al-Si-N 코팅막을 WC-Co 기판에 증착하였다. 증착시 Si 함량을 변화시켜 코팅막의 마모특성에 Si 함량이 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 마모 특성을 관찰하기 위하여 Ti-Al-Si-N 코팅막이 증착된 WC-Co 원판에 3N의 하중, 0.1 m/s의 속도로 볼 온 디스크(ball-on-disk) 형태의 마모시험기를 이용하여 건식 마모 실험을 하였다. 상대재로는 스틸볼과 지르코니아볼을 사용하였다. 상대재가 스틸볼의 경우 Ti-Al-Si-N 코팅막의 마찰계수가 Ti-Al-N 코팅막의 마찰계수보다 낮게 나타났다 이는 Si가 첨가되어 마모시 상대재와 코팅막 사이에 자기윤활효과(self-lubricant effect)에 의한 것으로 여겨진다. 코팅막과 스틸볼 사이에 응착 마모 거동을 보였으며, Si의 함량이 증가함에 따라 마찰계수는 감소하였다. 한편, 상대재가 지르코니아 볼의 경우 코팅막과 지르코니아 볼 사이에서 연삭마모 거동이 더 지배적이었고, Si 함량이 증가할수록 마찰계수는 증가하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.225-225
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• 2012

DLC (Diamind-Like Carbon) 코팅은 1970년대 이온주입기술을 통하여 개발된 것이 처음으로 알려져 있으며, 다이아몬드 구조인 SP3 구조와 그라파이트 구조인 SP2 구조가 혼재되어 있으면서 제조 방법에 따라 수소와 Si 및 다양한 금속을 내재시킬 수 있는 코팅 물질이다. DLC는 높은 경도, 내마모성, 윤활성, 표면조도 등 뛰어난 기계적 특성과 전기절연성, 화학적 안정성 그리고 높은 광학적 투과성을 가져 산업적 활용 잠재력이 높은 재료로 평가되고 있으며, 이외에도 낮은 공정 온도에서 증착할 수 있고, 고경도와 낮은 마찰계수를 가지고 있는 장점이 있다. 그러나, DLC가 열적으로 불안정하기 때문에 사용되는 환경이 $500^{\circ}C$ 이상이 되면 DLC는 자체의 성질을 잃고 거의 흑연에 가까운 물질이 되어버리는 문제가 있고, 또한 높은 압축응력과 기재와의 낮은 밀착력이 단점으로 나타나고 있다. 이에 본 연구는 그런 단점을 보완하고자 PECVD (Plasmas Enhanced Chemical Vapor Deposition) 방법으로 DLC박막에 여러 가지 첨가원소(F,Si,0)를 사용하여 증착시킨 후 400, 500, $600^{\circ}C$에서 1시간동안 열처리를 진행하였으며, 그에 따른 내열 특성을 평가하였다. 또한 염수분무 테스트를 통한 박막의 내식 특성을 평가하였다. DLC박막의 구조는 Raman Spectra을 통해, Sp3 (like diamond) peak와 Sp2 (like graphite) peak 의 혼재 여부를 분석하였고, FE-SEM을 이용하여 막의 표면 및 단면을 관찰하였다. 스크래치 테스트를 통해 DLC박막의 밀착력을 측정하였으며, 볼 온 디스크 타입의 Tribo-meter을 이용하여 마찰계수 변화를 관찰하였다. 또한 나노인덴터를 이용하여 미소경도를 측정하였다. 그 결과 일반 DLC 막에 비해 첨가원소가 함유된 DLC 박막에서 내식성 및 내열특성이 향상되었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제25권4호
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• pp.217-224
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• 2009

In this study, friction tests were carried out in order to investigate the friction behavior of textured surface in unlubricated state using ball-on-disk type apparatus. Test specimens were SUJ2 bearing steel ball and SM45C steel disk. Square arrays of circular micro-dimples were created on the surface of disk specimen by Nd:YAG Laser. Friction tests were performed for the disk specimen with various micro-dimple parameters and was also conducted for the variation of normal loads and relative velocities. The results showed that fiction coefficient of textured surface was lower than that of non-textured surface and the deeper depth of micro-dimple was, the lower friction coefficient obtained at the same diameter of micro-dimple in unlubricated state. Area density of micro-dimple had an effect on the friction coefficient. It was also found that friction coefficient generally decreased with the increase of normal load and relative velocity.