• Tribology and Lubricants
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• 제8권2호
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• pp.35-43
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• 1992

취성재료의 마멸천이기구를 규명하기 위해 반무한탄성체상에 표면균열이 존재할 때 그 위를 헤르쯔 접촉하중이 이동할 경우를 해석모델로 하여 선형파괴역할을 도입하여 해석하였다. 해석방법으로는 표면균열을 인상전위의 연속분포로 치환하여 Erdogan-Gupta의 방법으로 균열끝면의 응력확대계수를 구하여, 취성재료의 균열전파조건인 Erdogan-Sih Criterion을 사용하여 그 전파특성을 해석하였다. 본 논문에서는 마멸율이 적은 마멸에서 마멸율이 큰 마멸로 전이할 때 급격한 표면손상과 마찰계수의 급격한 증가를 동반하므로 이에 대한 해석에 중점을 두었다. 해석결과는 접촉하중과 마찰계수의 증가는 표면균열의 전파를 야기시켜 대규모 마멸입자를 생성시키게 됨을 보여주었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.240-240
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• 2012

Linear ion source (LIS)를 사용하여 Si wafer 위에 Si 이온이 첨가된 DLC 박막을 증착하였다. 참가된 Si 이온의 양에 따라 DLC 박막에 미치는 영향을 분석하기 위하여 마찰 계수 및 경도를 비교하였고, Micro raman spectroscopy, Field Emission-Scanning Electron Microscope(FM-SEM) and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS)를 통하여 표면 상태를 분석하였다. 천체 주입된 가스량의 약 2%까지 Si 이온 주입이 늘어날수록 DLC 박막의 마찰계수는 낮아졌고, 경도는 Si 이온이 주입되지 않았을 경우와 비슷한 값(약 20~23GPa)을 가졌다. 2% 이상의 주입량에서는 마찰계수는 주입량이 늘어날수록 높아졌으며 경도는 떨어지는 경향을 보였다. 이는 Si 이온이 2% 이하로 첨가되었을 경우, DLC 박막의 생성시 탄소 이온들의 결합 Stress를 줄여 마찰계수가 줄어든다고 볼 수 있으며, 그 양이 2% 이상이 되면 오히려 불순물로 작용하여 DLC 박막의 Stress는 급격히 증가하고 마찰계수도 높아짐을 알 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1897-1901
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• 2010

이동식 전자파표면유속계를 이용한 홍수유량의 산정을 위해서 임의의 유량측정지점에서 측정한 표면유속 값에 수심평균유속환산계수 0.85를 적용하여 그 지점의 평균유속을 계산하고 있다. 이로 인해 각 지점에서 흐름조건 및 기상학적으로 요인으로 인한 이 계수의 변동성을 고려하지 않은 상태로 유량을 산정하게 되어 각 흐름조건을 고려한 유량산정을 할 수 없는 실정이다. 이에 하천 현장에서 표면유속과 수심별유속의 실측 자료를 이용하여 흐름조건에 따른 표면유속과 평균유속의 관계를 파악하고자 하였다. 이를 위하여 용담 수자원시험유역의 동향지점에서 하천을 횡단하며 바닥에서 수표면까지 수심방향으로 0.05~0.10 m의 간격으로 프로펠러 유속계를 이용하여 정밀법으로 각 수심에서의 유속을 측정하였다. 정밀측정된 수심별 유속을 이용하여 평균유속을 산정하고 이를 수체 (water column)의 가장 최상층에서 측정한 유속을 표면유속으로 가정한후 이로부터 수심평균유속환산계수를 산정하여 흐름조건에 따른 계수의 변화를 조사하였다. 하천 현장에서 흐름조건의 변화에 따른 표면유속과 수심별유속의 정밀측정을 통한 이들 깊이별 유속의 변화여부를 용담수자원시험유역의 동향지점에서 현장조사를 실시하였다. 측정당시 풍속이 느려서 (1.5~3.1 m/s) 바람으로 인한 유속에 미치는 영향이 수심별 유속분포상으로는 거의 나타나지 않았다. 다만 양안에서 평균유속과 표면유속이 역전되는 현상이 발생되었는데 이는 벽면 마찰에 바닥마찰의 영향이 추가됨에 따른 것으로 판단된다. 수심별 유속측정 결과를 전체적으로 분석한 결과 환산계수가 0.632~1.352로 넓게 분포하고 있다. 환산계수가 1.0 이상인 경우는 양안에 인접한 두 지점인데, 이들 두 경우는 유속분포가 이론적인 유속분포와는 상반된 유속이 측정 - 표면유속이 수심평균유속보다 느림 - 되었다. 환산계수가 0.6~0.8 사이에서 형성된 경우는 표면유속이 평균유속보다 25~55% 정도 빠르게 나타나고 있다. 전제 측정결과를 검토해보면, 전반적으로 양안에 인접한 측선에서 표면유속이 평균유속보다 느려지는 현상이 나타나고 있다. 또한 유속이 1.0 m/s 이상인 경우에 0.677~0.790의 환산계수 값을 보이는데 이 경우 수심이 50 cm 이하여서 바닥마찰의 영향이 큰 것으로 판단된다. 다양한 흐름조건별 표면유속과 수심별유속의 측정을 할 수 있는 현장여건 - 유속, 수위 등의 동일흐름 조건에 대해서 -에 많은 부분이 제약되어 이의 정밀분석이 힘든 실정이다. 따라서 이러한 현장측정시의 제약성을 극복하기 위해서 여러 가지 흐름조건을 구현할 수 있는 정밀제어가 가능한 실내실험장치를 이용한 면밀한 분석이 필요하다.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권5호
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• pp.772-780
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• 1987

본 연구에서는 면직 및 고무 평벨트에 대하여 베트와 풀리간의 수직 및 접선 마찰력 분포를 측정하고 이들의 마찰특성을 비교하고자 하였다. 마찰접촉면적을 직 접 측정하는 대신, 표면모델에 의한 이론식을 제시하고 이론식과 실험에 의한 수직 및 접선력을 비교하여 마찰면의 표면모델과 마찰계수를 연구하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.370-370
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• 2010

최근 자연모사를 통한 초저마찰 연구가 활발히 진행되고 있으며 리소그라피, 레이져 가공법 등의 다양한 방법을 통해 표면구조 제어가 시도되고 있다. 본 연구에서는 자장여과 아크 플라즈마 이온 소스를 이용한 WC-Co 및 SCM 415 금속소재의 표면구조 형상제어를 통해 저마찰 특성을 시도하였다. 자장여과 아크 소스는 90도 꺽힘형이며 5개의 자장 코일을 통해 아크 음극에서 발생된 고밀도($10^{13}\;cm^{-3}$ 이상) 플라즈마를 표면처리 대상 기판까지 확산시켰다. 공정 압력은 알곤가스 1 mTorr, 아크 방전 전류는 25 A, 플라즈마 수송 덕트 전압은 10 V이다. 기판 전압은 비대칭 펄스 (-80 %/+5 %)로 -600 V에서 -800 V까지 인가되었으며 -600 V 비대칭 펄스 인가시기판으로 입사하는 알곤 이온 전류 밀도는 약 $4.5\;mA/cm^2$ 이다. WC-Co 시편의 경우 -600 V 전압 인가시, 이온빔 처리 전 46.4 nm(${\pm}12.7\;nm$)의 조도를 갖는 시편이 5분, 10분, 20분동안 이온빔 처리함에 따라 72.8 nm(${\pm}3\;nm$), 108.2 nm(${\pm}5.9\;nm$), 257.8 nm(${\pm}24.4\;nm$)의 조도를 나타내었다. SCM415 시편의 경우 -800 V 인가시, 이온빔 처리 전 20.4 nm(${\pm}2.9\;nm$)의 조도를 갖는 시편이 20분동안 이온빔 처리함에 따라 275.1 nm(${\pm}43\;nm$)의 조도를 나타내었다. 또한 주사전자현미경을 통한 표면 형상 관찰 결과, 이온빔 식각을 통해 생성된 거친 표면에 $3-5\;{\mu}m$ 직경의 돌기들이 산발적으로 생성됨을 확인했다. 마찰계수 측정 결과 SCM415 시편의 경우, 이온빔 처리전 마찰계수 0.65에서 조도 275.1 nm 시편의 경우 0.48로 감소하였다. 본 연구를 통해 이온빔 식각을 이용한 금속표면 제어 및 저마찰 특성 향상의 가능성을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권2호통권45호
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• pp.167-175
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• 2000

본 논문에서는 내후성강재의 고장력볼트 마찰이음부 미끄럼계수 평가를 위한 실험연구를 수행하였다. 표면 상태는 흑피 부착표면을 수동 및 전동솔질로 청소한 경우, 숏브라스트 표면, 무기징크 하도 및 웨더코트를 적용한 경우들을 고려하였다. 또한, 각 표면 상태에 대하여 500 시간 동안 볼트축력 감소율을 측정하였다. 실험결과로부터 흑피표면을 전동솔질한 경우를 제외하면 미끄럼계수는 모두 0.4보다 컸다. 볼트축력 감소율은 표면상태에 따라 달랐으며 $3{\sim}8%$ 정도로서 10% 이내의 값을 보였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.67-73
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• 2015

최근 재료의 물성평가에 있어 표면마찰 특성이 많이 요구되고 있는 바, 본 연구에서는 휴대 가능한 보급형 마찰계수 시험기의 개발을 다루며, 이는 기구 설계 및 적용, 측정회로의 설계 및 배치, 마이크로프로세서 기반 펌웨어의 구성을 포함한다. 또한 기존의 규격 시험기와 성능 비교를 통하여 본 휴대용 마찰계수 시험기의 실 적용성을 보였다.

• 에너지공학
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• 제16권1호
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• pp.7-14
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• 2007

본 연구는 핀-관 열교환기의 건표면과 습표면 조건에서의 공기측 열전달 및 마찰특성을 실험을 통해 이해하고자 수행하였다. 핀-관 열교환기의 성능평가 및 해석기술을 확보하기 위하여 공기엔탈피식 칼로리 미터를 이용하였다. 핀형상은 슬릿과 평판이며, 관경은 7.0mm로 2열과 3열 핀-관 열교환기 4종에 대해 실험하여, 건표면과 습표면의 공기측 열전달 및 마찰특성을 조사하였다. 습표면에서 습도변화(RH 50%, 70%)에 따른 습도영향도 조사하였다. 건표면 조건에서 Re 수가 증가할수록 j 계수는 감소하며, 2열이 3열보다 높았다. 마찰계수는 슬릿 핀이 평판 핀보다 높았다. 습표면 조건에서 슬릿 핀이 평판 핀보다 그리고 2열이 3열보다 우수한 열전달효과를 나타내었다. j 계수와 마찰계수는 습도변화, 열수, 핀 형상에 따라 달라짐을 확인하였다.

• 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.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.1430-1438
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• 1994

Friction-factors for honeycomb surfaces are measured with a flat plate tester. The flat plate test apparatus is described and method is discussed for determining the friction-factor experimentally. The friction-factor is calculated for the flat plate test based on the Fanno-line flow. The test parameters are honeycomb cell width, depth, clearance, inlet pressure, and Reynolds number(or Mach number). A new empirical friction-factor model for honeycomb surfaces are developed as a function of these parameters.