• 한국항공우주학회지
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• 제39권7호
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• pp.596-604
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• 2011

원심 압축기의 원판 마찰 손실은 동력 손실의 한 종류로써, 원심 압축기의 전체 효율 향상을 위해 원판 마찰 손실을 줄여야 한다. 본 연구에서는 원심 압축기의 임펠러 디스크 면과 케이싱 사이의 축 간격 및 표면 조도 변화에 따른 원판 마찰 손실을 분석하였고, 원판마찰손실 저감을 위한 새로운 이론식을 제안하고자 한다. 원심 압축기 임펠러의 정상상태 해석을 위해서 상용 전산해석 코드인 FLUENT의 회전 좌표계와 2-equation k-${\omega}$ SST 모델을 사용하였다. CFD 해석 결과, 원심압축기 임펠러의 원판 마찰 손실은 축 간격의 변화보다는 표면조도의 변화에 더 큰 영향을 받는 것으로 분석되었다. 원심압축기 임펠러의 원판 마찰 손실을 최소화하기 위해서 축 간격은 이론적인 경계층 두께와 동일하도록 설정하고 표면조도는 최소화해야 한다.

• 유변학
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• 제7권1호
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• pp.50-59
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• 1995

겨울용 타이어인 '발포고무 타이어'의 트레드에 적용되는 발포고무의 물성과 마찰 및 마모특성을 조사하였다. 천연고무인 SMR-CV60과 합성고무인 BR-01(Cis-1, 4 Polybutadiene)을 70:30 비율로 혼합하였고 발포제로는 개질화된 azodicarbonamide (상품 명:UNICELL AD#2)을 변량 첨가하여 다양한 발포도의 발포고무를 준비하였다. 발포도의 증 가로 발포고무의 Young's modulus와 파괴에너지는 점진적으로 감소하였으나 Tan $\delta$ 는 일정한 값을 유지하였다. 매끄러운 유리표면위에서 높은 마찰계수를 보인 발포고무는 발포 도의 증가로 크게 감소하였고 거친 표면일수록 마찰계수는 상승하였다. 이같은 마찰계수의 증감경향이 교차되는 발포도는 30~40%이었다. $0^{\circ}C$에서의 마찰계수도 유리 표면에서감소하 고 거친표면에서 상승하는 경향을 보였으며 증감경향이 교차하는 발포도는 20%로 낮아졌 다. 마찰표면을 마그네시아 분말로 처리하면 전반적으로 마찰계수는 감소하였고 발포도의 크기에 관계없이 마찰표면이 거칠수록 큰 마찰계수를 나타내었다. 발포고무의 발포도가 커 지면 마모손실량도 비례하여 증가하였으며 발포도가 낮은 고무에서는 비교적 규칙적인 융기 간격이 보였으나 발포도가 30%이상으로 되면 불규칙적인 마모표면과 더불어 많은 마모 부 스러기가 관찰되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권10호
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• pp.1117-1123
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• 2014

본 연구는 균열 치유 물질로 알려진 $SiO_2$ 나노 콜로이드의 첨가량을 달리한 $Si_3N_4$를 소결하여, 경면 연마한 시험편 표면에 $SiO_2$ 나노 콜로이드를 코팅하여 1273 K, 공기중에서 1시간 균열치유 처리하였다. 그 후, 마모시험편은 1073, 1273 및 1573 K에서 10분간 열처리하여 시험을 실시하였다. $SiO_2$ 나노 콜로이드를 코팅하여 열처리한 표면은 무코팅 표면보다 약간 거칠게 나타났으며, 열처리 온도에 따라 표면의 산화 정도는 조도와 뚜렷한 상관관계는 가지지 않았다. 그리고 마찰계수, 마모손실 및 굽힘강도는 표면 거칠기와 관계가 없었다. SKD11 상대재에 대하여 연삭마모의 거동을 보였으며, 마찰계수와 마모손실은 비례하였다. 또한, 강도가 클수록 마찰계수가 작고, 마모손실도 작았다. $SiO_2$ 나노 콜로이드 량의 증가에 따라서 마찰계수는 증가하다가 일정하게 되었지만, 마모손실은 증가하였다. 또한 열처리 온도가 증가함에 따라서 마찰계수는 약간 증가하는 경향을 나타내었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.136-148
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• 1997

The present study has been carried out to develop a computational procedure for the analysis of the off-design performance in centrifugal compressors with vaneless diffusers by integrating empirical loss models and analytical equations. Losses in centrifugal compressors stem from a number of sources and their exact calculation is not yet possible. This study investigates several modeling schemes and shows that a fairly good prediction can be achieved by a proper selection of the most important flow parameters resulting form a meanline one-dimensional analysis. The performance maps for compressors are calculated and compared with measured performance maps. The off-design performance characteristics in terms of the pressure ratio vs. mass flow produced have generally correct forms. However, no universal means have been found to predict accurately the onset of surge. The prediction method developed through this study can serve as a tool to ensure good matching between parts and it can assist the understanding of the operational characteristics of general purpose centrifugal compressors.

• 한국도로학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.111-118
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• 2001

초대형 점보 항공기의 출현으로 인하여 활주로 표면의 마찰저항 성능이 중요하게 되었다. 우천시나 겨울철과 같은 특정한 기후에서 활주로 표면은 수막현상과 마찰력의 손실이 발생하여 항공기의 브레이크 기능이 저하되어 제동력을 잃게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 연구가 미국항공우주국, 미공군, 미연방항공청 등에 의해 수행되었다. 그 결과 다양한 종류의 마찰저항이 끈 포장표면 처리 방법이 개발되었다. 이러한 설계방법 가운데 대표적인 방법이 그루빙이다. 포장 그루빙 공법은 활주로 표면에 마찰저항을 증가시키고 수막현상을 감소시켜주는 장점이 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구는 인천국제공항의 A-2구간에 수행된 건식 그루빙의 시공결과를 평가한 것이다. 그루빙 시공중에 온도 게이지를 사용하여 포장체+의 온도를 측정하고 건식 그루빙중에 온도변화를 측정하였으며 컷트날의 마찰로 발생하는 그루빙 시공이 완료된 활주로에 물을 살수하고 뮤 미터와 수심측정기를 사용하여 마찰계수와 수심을 계측하였다. 시험결과, 그루빙은 포장체에 손상을 주지 않았으며 활주로 표면은 마찰저항이 증가하고 수막현상을 감소하는 효과가 현저하게 나타나서 건식 그루빙의 효과는 매우 큰 것으로 평가되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권6호
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• pp.409-415
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• 2016

본 연구에서는 유량 $70.7m^3/min$, 양정 87m의 양흡입 원심펌프의 수력 손실 절감을 위해 표면 마찰거칠기를 변화시킨 실험을 수행하였다. 초기 표면 거칠기를 $100{\sim}110{\mu}m$에서 $0{\sim}0.08{\mu}m$로 변경한 후 표면 거칠기 변화가 전체 펌프의 효율 증가 및 펌프 운전시 소요되는 전력 원단위 변화 측정을 수행하였다. 표면 마찰 거칠기 개선 부위는 물과 접하는 펌프 내부 임펠러와 케이싱 표면으로 하였고 코팅 방식을 적용하였다. 그 결과 펌프 효율은 약 0.8~1.79% 증가하였으며, 전력원단위는 4.38 ~ 6.04% 절감 효과를 가져 왔다. 이와 같은 결과는 임펠러 및 내부 케이싱의 표면 거칠기가 펌프의 성능에 작지 않은 영향을 미칠 뿐만 아니라 표면 거칠기 개선을 통해 마찰에 의한 수력 손실을 줄여서 펌프 성능 향상과 상당한 에너지의 절감 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제11권4호
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• pp.299-305
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• 2002

본 연구에서 실험과 수치해석 검증은 지름비 0.52인 동심환형관내에서 안쪽축이 회전하고 바깥쪽축이 고정된 유동장의 유동특성을 수행하였다. 압력손실과 마찰계수는 안쪽축이 0~600 rpm 회전시 물과 0.2% CMC 수용액을 완전히 발달된 유동장에서 측정하였다. 천이유동은 표면마찰계수(C$_{f}$ )에 대하여 로스비수(Ro)와 레이놀즈수(Re)관계를 나타내기 위하여 압력손실 측정에 의해 확인하였다. 천이발생은 레이놀즈수에 대하여 압력손실과 마찰계수의 구배변화에 의해 조사하였다. 회전으로 인한 마찰계수의 증가율은 천이영역에서 대하여 갑자기 감소함에 반하여 층류영역에서 균일하며, 난류영역에서는 점차적으로 감소함을 알 수 있었다.

• 수산해양기술연구
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• 제27권2호
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• pp.120-124
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• 1991

이상의 결과를 정리하면 다음과 같이 요약할 수 있다. (1)Karman의 적분 방정식에 미소 거칠기 영향을 고려함으로서 디퓨져 닥트 표면의 경계층 계산에 응용한 결과 모멘트 적분법 및 실험치와의 비교에서 개선된 결과임이 확인되었다. (2) 국소 거칠기의 효과를 주는 방법으로는 Cole의 벽 및 와 법칙에 Clauser의 거칠기 함수와, 압력 기울기를 고려한 부가 형상계수 값으로 적분 방정식에 응용할 수 있다. (3) 국소 거칠기 분포에 의하여 경계층 특성을 교란시켜 표면 마찰력 계수를 줄일 수 있어 마찰력 손실을 줄일 수 있는 방안이 제시되었다.

• Composites Research
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• 제36권3호
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• pp.224-229
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• 2023

최근 각종 전자기기의 소형화와 웨어러블 디바이스의 수요가 증가함에 따라 IT 기기들의 나노화가 진행되는 추세이며, 이에 따른 배터리의 크기 및 용량 등의 한계를 극복하기 위하여 에너지 하베스팅 기술인 마찰 대전에 대한 연구가 많은 관심을 받고 있다. 불소계 코팅을 진행한 양극산화 알루미늄은 대전 서열에서 음극 성향이 높은 대전층과 대전된 전하가 전극으로 손실없이 전달되도록 도와주는 절연층 그리고 전극을 모두 포함하고 있는 구조로서 마찰 대전 나노발전기의 적용에 있어 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 마찰대전 나노발전기 적용에 유리한 양극산화 알루미늄을 활용하여 마찰대전 나노발전기에 영향을 미치는 표면 형상 및 절연층의 두께를 조절하여 발전량과의 상관관계에 대하여 분석하였다. 이러한 분석을 통하여 추후 마찰대전 나노발전기 제작에 있어 면적 대비 발전량을 증가시킬 수 있는 방향을 제시할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.126-126
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• 2000

다이아몬드상 카본(DLC) 필름은 경도가 높고, 마찰계수가 낮다는 장점을 가지고 있기 때문에 내마모성 코팅이나 윤활성코팅에 응용을 위한 연구가 활발히 진행중이다. 하지만 마찰계수가 주변환경에 매우 큰 영향을 받는다는 단점이 있다. 이러한 단점은 DLC필름의 응용에 대한 저해 요인이 되며, 이 점을 보완하기 위해서 DLC 필름에 Si을 첨가하는 연구들이 진행되고 있다. 본 실험에서는 r.f-PACVD 법을 이용하여 Si이 첨가된 DLC 필름의 주위 환경 변화에 따른 마찰특성의 변화를 연구하였다. 사용한 반응 가스는 벤젠(C6H)과 희석된 Silane(SiH4 : H2 = 10 : 90)이며, 희석된 Silane과 벤젠의 첨가비율을 조절하여 필름내 Si의 함량을 조절하였고, 증착시 바이아스의 전압은 -400V로 하였다. 마찰테스트는 Ball-on-Disk type의 조건에서 대기, 건조공기, 진공의 세가지 분위기에서 마찰테스트를 실행하였다. 실험결과 마찰계수는 건조공기, 대기, 진공의 순으로 증가하였고, 필름내에 포함되어 있는 Si의 양이 증가할수록 마찰계수는 낮고 안정한 값을 나타내었다. Tribochemiacal 분석과, ball과 track의 전자현미경 사진 분석 결과, 진공에 비해서 건조공기와 대기중에서 마찰계수가 낮은 것은 DLC 필름내에 마모 track 중심부에 Si-C-O 계의 화합물이 형성되어, 이 화합물이 마찰계면에 존재하여 마찰계수를 낮추었음을 확인하였다. 그리고 대기중에서 실험한 경우, 습기의 존재로 인해 마모입자가 볼의 표면에서 엉김으로써 건조공기의 상태에서 보다 높은 마찰저항을 갖게 됨으로 인하여 마찰계수가 높아짐을 알 수 있었다.a)는 as-deposit 상태이며, 그림 1(b)는 45$0^{\circ}C$, 60min 열처리한 plan-view TEM 사진이다.dical의 영향을 조사하였으며 oxygen radical의 rf power에 따른 변화는 OES(Optical emission spectroscopy)를 사용하였다. 너무 적은 oxygen ion beam flux나 oxygen radical은 film의 전도도 및 투과도를 저하시켰고 반면 너무 과도한 flux의 증가 시는 전도도는 감소하였고 투과도는 증가하는 경향을 보였다. 기판에 도달하는 oxygen ion flux는 faraday cup을 이용하여 측정하였으며 증착된 ITO film은 XPS, UV-spectrometer, 4-point probe를 이용하여 분석하였다. 때문으로 생각되어진다. 또한, 성장 온도가 낮아짐에 따라 AlGaN의 성장을 저해하기 때문으로 판단된다. 성장 온도 변화에 따라 성장된 V의 구조적 특성 및 표면 거칠기 변화를 관찰하여 AlGaN의 성장 거동을 논의하겠다.034, 0.005 정도로 다시 감소하였다. 박막의 유전율은 약 35 정도의 값을 나타내었으며 X-선 회절 data로부터 분석한 박막의 변형은 증온도에 따라 7.2%에서 0.04%로 감소하였고 이 이경향은 유전손실은 감소경향과 일치하였다.는 현저하게 향상되었다. 그 원인은 SB power의 인가에 의해 활성화된 precursor 분자들이 큰 에너지를 가지고 기판에 유입되어 치밀한 박막이 형성되었기 때문으로 사료된다.을수 있었다.보았다.다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품