• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.49-49
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• 2009

마찰교반접합법은 특정한 회전수로 회전하는 용접 툴을 이용하여 접합하고자 하는 피접합재의 맞댄면에 삽입시킨 후 툴을 이동시키거나 혹은 시편을 견고하게 고정시킨 장치(backing plate)가 움직여 고상 상태에서 접합이 이루어진다. 알루미늄, 마그네슘 등 비교적 융점이 낮은 저융점 재료의 재료에 처음 적용이 되어 많은 연구가 활발히 진행되었고 타 용접방법에 비해 우수한 접합특성을 나타내었다. 최근 이러한 마찰교반접합은 이러한 저융점 재료를 넘어서 스틸, 타이타늄, 니켈 등과 같은 고융점 재료 등에 대한 적용이 늘어나고 있다. 마찰교반접합을 이용하여 이러한 고융점 재료의 접합 경우 내마모성 및 내열성 등의 내구성이 갖추어진 툴과 이러한 툴을 냉각시킬 수 있는 냉각 장치 등이 필요로 하나 경제적 측면이나 접합부의 우수한 특성 등을 고려 할 때 그 적용 및 발전 가능성이 매우 높다고 볼 수 있다. 최근 무공해 연료로 각광받고 있는 액화천연가스 (LNG)의 수요가 급증함에 따라 LNG 저장탱크 소재로 널리 사용되고 있는 9% Ni강의 수요 또한 증가하고 있는 상황이다. 하지만 9% Ni 강은 극저온용 소재로 용접부의 저온인성 ($-196^{\circ}C$)이 가장 중요하기 때문에 저온인성을 확보하고자 Inconel 계나 Hastelloy계 등의 니켈 기 합금을 용접재료로 사용하고 있으나 이러한 용접재료는 가격이 매우 고가이며 또한 용접 후 용접부의 강도가 낮다는 문제가 제기되고 있다. 또한 LNG 탱크 제작시 사용되는 용접법은 GTAW, SAW 및 SMAW 이지만 국내에서는 주로 SMAW에 의존하고 있는 실정인 관계로 보다 더 경제적인 용접 프로세스의 적용 가능성이 검토되고 있는 상황이다. 본 연구에서는 마찰교반용접을 이용하여 두께 4mm의 9% Ni 강에 대해 맞대기 마찰교반접합을 실시하였다. 툴 회전 속도 및 접합 속도를 고정한 상태에서 접합을 실시 하였으며 접합 시 툴은 $Si_3N_4$로 제작된 툴을 사용하였다. 접합 후 외관상태 점검, 미세조직 관찰, 경도, 인장 강도 및 저은 충격 측정 등의 실험을 실시하였고, 이러한 결과를 이용하여 미세조직과 기계적 특성과의 관련성을 조사하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2868-2875
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• 2015

개수로의 흐름 특성을 결정짓는 중요한 요소 중 하나는 흐름의 저항을 나타내는 마찰속도와 마찰계수이다. 하지만 개수로 흐름에서는 그 중요성에도 불구하고 자유수면과 단면의 복잡함, 다양한 수리변수들에 의해서 완벽한 해석이 매우 어렵다. 마찰계수에 대한 연구는 경험적 실험결과에 의존하고 있으므로 손쉬운 적용이 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 엔트로피 개념을 활용하여 새로운 마찰계수 산정 공식을 제안하고 공식의 정확성을 증명하기 위해서 사다리꼴과 사각단면을 가진 개수로 실험 자료를 사용하였다. 본 공식의 장점은 무엇보다도 개수로에서 정확한 값을 알기 어려운 에너지 경사 항을 사용하지 않는 것에 있다. 그리고 이론적 배경을 바탕으로 높은 정확성을 가진 마찰계수 f의 산정이 가능함을 보여주었다.

• 태양에너지
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• 제17권4호
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• pp.13-22
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• 1997

본 연구에서는 회전원판 장치를 사용하여 난류 유동장에서의 고분자에 의해 유도되는 마찰저항 감소효과에 대하여 조사하였다. 해양온도차 발전에서 해수를 이동시키는 유동장은 난류상태로 이러한 난류계에 대하여 마찰저항 감소는 충분한 적용가치가 있다. 네가지의 분자량이 다른 PEO를 마찰저항 첨가제로, 실험실에서 제조한 인공해수를 용매로 사용하여 고분자의 분자량, 고분자의 농도와 원판의 회전속도와 괌이 마찰저항 감소효과에 영향을 줄 수 있는 여러 인자들에 대해서 살펴보았다. 마찰저항 감소의 농도의존성은 Virk의 Universal correlation를 따르는 것을 확인하였다. 해수에서도 PEO와 용매간의 Universal 곡선이 증류수를 용매로 하였을 때와 동일함을 확인하였다.

• 대한화학회지
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• 제54권6호
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• pp.749-754
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• 2010

본 연구에서는 IR과 CR의 블렌딩을 통하여 물성 개선 및 내구 성능 개선을 목적으로 IR/CR의 비율을 다양하게 블렌딩하여 제조한 고무시료의 가교 특성, 물성 변화, Morphology의 변화 및 화학적 특성을 조사하였다. 한편으로 블렌딩 된 고무에 다양한 조건으로 염소 표면처리를 하였을 때 고무시료의 Morphology를 관찰하고 마찰 시험을 통해 염소의 표면처리가 마찰계수에 미치는 영향을 조사하였다. 고무의 가교특성에서는 CR의 함량이 증가할수록 가교 속도가 감소하였으나 가교밀도는 일정하였고,경도, 모듈러스가 증가하였는데 이것은 가교특성의 변화와 밀접한 관계가 있으며, 가교 반응의 활성화에 의한 결정화 영향으로 기계적 강도가 증가하는 것으로 나타났다. 노화 후 물성 변화는 IR/CR Blend가 상호 기계적 물성의 단점을 보완하여 노화에 의한 물성 변화를 감소시키는 역할을 하는 것으로 나타났다. 염소 표면처리 한 시료의 노화 전, 후 상태물성의 변화는 감소하였다. 현미경 사진 관찰 결과 CR 함량 증가에 따라 표면 분산도가 증가함을 알 수 있었다. 염소 표면처리된 고무의 표면은 일정한 방향으로 균일하게 표면처리되었고 매끄러움과 광택이 증가하였다. 고무 표면의 개질 정도는 표면염소잔류량으로 확인할 수 있었으며, 마찰계수는 고무와 결합된 염소함량에 의존하는 것으로 나타났다. CR 함량이 10 - 40 phr까지는 표면처리 초기단계에서 마찰계수가 급격히 감소하였으나, 처리용액의 염소농도가 증가할수록 마찰계수의 감소는 둔화되었고, CR 함량이 50 phr에서는 처리용액의 염소농도 변화에 따라 마찰계수의 감소가 둔화되었다.

• 한국진공학회지
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• 제20권6호
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• pp.395-402
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• 2011

원자힘 현미경을 이용하여 실리콘 기판 위에 증착된 실리콘 나노선과 리튬화된 실리콘 나노선의 나노기계적 성질을 연구했다. 금 촉매를 사용하여 스테인리스 기판 위에서 증기-액체-고체 과정을 통해 실리콘 나노선을 합성하였다. 완전히 리튬화된 실리콘 나노선을 얻기 위해서 전기 화학적 방법을 사용했고, 이를 실리콘 기판 위에 증착하였다. 접촉모드 원자힘 현미경으로 측정된 표면 거칠기는 실리콘 나노선에서 $0.65{\pm}0.05$ nm에 비해 리튬화된 실리콘 나노선에서 $1.72{\pm}0.16$ nm으로 더 큰 값을 보여주었다. 탐침과 표면 사이의 접착력에서 리튬화의 영향을 조사하기 위해 힘 분광기법을 사용했다. 실리콘 나노선의 접착력이 실리콘 기판과 ~60 nN으로 흡사한 반면에, 리튬화된 실리콘 나노선은 ~15 nN으로 더 작은 값을 나타냈다. 또한, 탄성적으로 부드러운 무정형 구조 때문에 국부적 탄성 스프링 상수도 실리콘 나노선 66.30 N/m보다 완전히 리튬화된 실리콘 나노선이 16.98 N/m으로 상대적으로 작았다. 실리콘 나노선과 완전히 리튬화된 실리콘 나노선에서 탐침과 표면 사이에 마찰력의 수직항력 의존성과 스캔 속도 의존성을 조사하기 위하여 각 0.5~4.0 Hz와 0.01~200 nN으로 측정했다. 본 연구에서 실리콘과 리튬화된 실리콘의 기계적 성질에 관련된 접착력과 마찰력의 경향성이 보여졌고 이러한 방향의 연구는 충-방전 동안 리튬화된 나노수준의 영역의 화학적 맵핑에 응용성을 보여준다.

• 기계저널
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• 제27권6호
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• pp.504-514
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• 1987

복잡한 전자부품의 조립시에 필요한 열적 디자인에 관한 정보는 오래전부터 실험을 통하여 얻어지고 있다. 실험적 데이터를 이용하여 무차원 파라미터로 표시된 실험결과는 꼭 같지는 않지만 현상적으로는 비슷한 상황에 응용될 수 있다. 여기서는 학술문헌에 나타나 있는 자연대류에 관한 실험적인 상관관계식들과 프레임에 수직으로 꽂혀있는 균일가열 전자회로기판의 모델에서 얻어진 무차원 자료들을 비교하고자 한다. 대부분의 자료들은 수정채널 Rayleigh수(Ra")가 15~100범위에 속하며, 이러한 범위는 부품이 조밀하게 배치된 기관이 서로 좁은 채널을 이루고 있으며, 동시에 상당한 전력을 소비하고 있는 경우에 해당한다. Wirt와 Stutzman, Bar-Cohen과 Rohsenow의 일반상관관계식은 AT'||'&'||'T Bell 연구소에서 개발된 전자기기를 이용하여 수집한 실험데이터를 잘 표현하고 있으며 10 < Ra" <1,000범위에서 추천될 수 있다. 두개의 유사한 상관관계식과 비교할 때 상당히 좋은 예측을 보였으며 또한 Sparrow와 Gregg의 연구결과와도 잘 일치하므로 Ra" < 10인 경우에 Aung의 완전발달층류의 채널유동방식, Ra" > 1,000인 경우에는 Aung등의 단일 수직평판 근사식이 추천될 수 있다. Coyne의 알고리즘에 의한 계산치는 10