• Tribology and Lubricants
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• 제28권2호
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• pp.47-55
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• 2012

Generally, to product multi-grade oil like engine oil, a sort of mineral base oil is mixed with a fundamental additive package liquid and a polymer liquid as viscosity index improver in order to improve the lubricating property of base oil. That is, engine oil is the mixture of more than two fluids. Specially, a polymeric type liquid cannot be seen as the linear viscosity like Newtonian fluids. In this research, by using the governing equation describing non-Newtonian hydrodynamic lubrication related with the mixture of incompressible fluids based on the principle of continuum mechanics, it will be compared the bearing performance between the mixture of each liquid to be blended and multi-grade engine oil as a single fluid in a high speed hydrodynamic journal bearing. Further, it is to be found the way estimating the performance of the blended multi-grade engine lubricant in a journal bearing in advance before blending by using the physical properties of mineral base oil, fundamental additive liquid and polymer liquid of viscosity index improver. So, it can be reduced the number of trial and error to get the wanted lubricant by selecting the proper volume fraction of each liquid to satisfy the expected performance and estimating in advance the performance of various multi-grade oils before blending. Therefore, it can be shorten the developing time and saved the developing cost.

• 에너지공학
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• 제18권3호
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• pp.203-211
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• 2009

기존의 CFC 계열 및 HCFC 계열 냉매들이 오존층 붕괴와 지구온난화의 원인들 중의 한가지로 밝혀지면서 이것을 대체할 수 있는 냉매의 개발은 주요한 연구과제였다. 이제 몇 가지 대체 냉매들이 개발되면서 이것들 이 냉동시스템에 사용될 때 발생하는 상용성 (Compatibility)이 연구될 필요가 있다. 본 연구에서는 대체냉매의 상용성 연구의 일환으로 1,1,1,2-Tetrafluoroethane(HFC-134a) +1,1,1-Trifluoroetane(HFC-143a) + Pentafluoroethane (HFC-125)의 혼합대체냉매 HFC-404a 와 냉매 윤활유의 하나인 POE 오일 혼합물의 증기압을 측정하였다. 측정온도범위는 냉매 시스템의 운전온도를 고려하여, 263.15K 에서 323.15 K로 하였으며 오일농도범위는 0 mass% 에서 90 mass% 까지로 하였다. 측정결과 273.15K 이하의 온도에서 오일 농도 30 mass%까지 증기압에 대한 오일의 영향은 미미하였으며 50 mass% 이상에서는 증기압이 급격히 떨어지는 것이 밝혀졌다. 측정자료를 이용하여 HFC-404a와 POE 오일 혼합물의 증기압을 예측할 수 있는 모형을 개발 하기 위하여 Rault 모델과 Flory-Huggins 모델을 사용하여 측정치와 비교하였다. 그리고 보다 정확하고 실용적으로 증기압을 예측할 수 있는 경험식을 도출하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제34권4호
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• pp.146-159
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• 2018

This paper presents a wear analysis procedure for calculating the wear of journal bearings of a four-strokes and four-cylinder engine operating at a constant angular crank shaft speed during firing conditions. To decide whether the lubrication state of a journal bearing is in the possible region of wear scar, we utilize the concept of the centerline average surface roughness to define the most oil film thickness scarring wear (MOFTSW) on two rough surfaces. The wear volume is calculated from the wear depth and wear angle, determined by the magnitude of each film thickness on a set of oil films with thicknesses lower than the MOFTSW at every crank angle. To calculate the wear volume at one contact, the wear range ratio during one cycle is used. The total wear volume is then determined by accumulating the wear volume at every contact. The fractional film defect coefficient, asperity load sharing factor, and modified specific wear rate for the application of the mixed-elasto-hydrodynamic lubrication regime are used. The results of this study show that wear occurs only at the connecting-rod big-end bearing. Thus, simulation results of only the big-end bearing are illustrated and analyzed. It is shown that the wear volume of each wear scar group occurs consecutively as the crank angle changes, resulting in the total accumulated wear volume.

• Tribology and Lubricants
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• 제31권3호
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• pp.125-140
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• 2015

In this paper, we present the results of the wear analysis of journal bearings on a stripped-down single-cylinder engine during start-up and coast-down by motoring. We calculate journal bearing wear by using a modified specific wear rate considering the fractional film defect coefficient and load-sharing ratio for the asperity portion of a mixed elastohydrodynamic lubrication (EHL) regime coupled with previously presented graphical data of experimental lifetime linear wear in radial journal bearings. Based on the calculated wear depth, we obtain a new oil film thickness for every crank angle. By examination of the oil film thickness, we determine whether the oil film thickness at the wear scar region is in a mixed lubrication regime by comparing dimensionless oil film thickness, h/σ, to 3.0 at every crank angle. We present the lift-off speed and the crank angles involved with the wear calculation for bearings #1 and #2. The dimensionless oil film thickness, h/σ, illustrates whether the lubrication region between the two surfaces is still within the bounds of the mixed lubrication regime after scarring of the surface by wear. In addition, we present in tables the asperity contact pressure, the real minimum film thickness at the wear scar region, the modified specific wear rate, and the wear angle, α, for bearings #1 & #2. To show the real shape of the oil film at wear scar region, we depict the actual oil film thickness in graphs. We also tabulated the ranges of bearing angles related with wear scar. We present the wear volume for bearings #1 and #2 after one turn-on and turn-off of the engine ignition switch for five kinds of equivalent surface roughness. We show that the accumulated wear volume after a single turn-on and turn-off of an ignition switch normally increases with increasing surface roughness, with a few exceptions.

• Tribology and Lubricants
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• 제31권3호
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• pp.109-124
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• 2015

This paper presents a wear analysis procedure for the journal bearings on a stripped-down single-cylinder engine during start-up and coast-down by motoring. A journal bearing is in the mixed elastohydrodynamic (EHL) lubrication region when the shaft speed is less than the corresponding lift-off speed. Below the lift-off speed, a wear scar can form on bearing surfaces. In part 1 of this paper, we develop the appropriate formulations and the calculation procedure for the analysis. Specifically, we formulate an equation for modified film thickness in a journal bearing considering the additional wear volume. In order to obtain the modified specific wear rate induced by the modified Archard’s wear coefficient, we utilized the extended non-dimensional diagram for the specific wear rate, k, the fractional film defect coefficient, Ψ and the asperity load sharing factor, γ₂. This asperity load sharing factor is newly calculated by setting the Zhao-Maietta-Chang (ZMC) asperity contact pressure equation coupled with the central film thickness equation derived by using the ZMC asperity contact model equal to the modified central contact pressure derived by using the central (or maximum) contact pressure at the dry rough line-contact configuration. We can use the procedure introduced in this paper to determine the lifetime (or longterm) linear wear in radial journal bearings that is a result of repeated stop-start cycles.

• 한국토양환경학회지
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• 제1권2호
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• pp.3-13
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• 1996

생물학적 복구법의 효율은 미생물 균수의 계수, 호흡율, 분해율 등으로 측정할 수 있으며 부작용 시험은 Daphnia,굴의 유충, 무지개 송어 를 사용하여 측정된다. On-Site처리에 있어서는 산소 전달이 문제가 되는데 이에는 과산화 수소가 사용될수 있으며(벤젠계통의 용매), 유류오염 방제시에는 친유화적 질소 및 인을 첨가할 수 있다. 접종균주는 혼합균주 또는 순수 균주가 사용되는데 후자에는 Pseudomonas와 Phaneochate 등이 있다. 때로는 효울을 높이기 위해 효소를 첨가 하거나 광분해법과 병용되기도 한다. 토양의 유류오염물질, 예컨대 폐윤활유, 기계유, 오일 슬러지들을 처리할때는 토양상부 15∼20cm를 갈고 유류오염물질을 5%의 농도로 주입한다. 이 때 적정 pH는 7∼8, 탄화수소 질소 = 100 : 1, 탄화수소 : 인 = 800 : 1이며 적절한 배수가 필요하다. 지하 유류오염물질의 처리에 있어서는 특히 다량의 산소가 필요하며 해양유류오염물질의 처리에 있어서는 친유화성 비료를 첨가하면 효과가 있다 생물학적 복구법에 의해 대기오염물질 특히, 악취 물질을 처리할 수 있는데 반응기로는 생물여과법과 생물세정기가 쓰인다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권4호
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• pp.77-86
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• 2002

유류, 특히 경유와 윤활류로 오염된 지역에서, 원위치 토양 세정법(In-situ soil flushing)을 이용하여 오염된 토양과 지하수를 동시에 정화하였다. 연구 지역은 부산시에 위치한 4.5 m(가로) $\times$ 4.5 m(세로) $\times$ 6.0 m(깊이) (총 121.5 $\textrm{m}^2$) 규모의 유류 오염지역으로.사질 및 미사질층이 혼합되어 나타나는 평균 수리전도도가 2.0 $\times$ 1$10^{-4}$cm/sec인 불균질 토양으로 이루어진 부지이다. 오염지역 지하수에 비이온 계면활성제 sorbitan monooleate(POE 20) 2%와 이소프로필알콜 0.07%를 혼합한 용액을 이용하여 약 3 공극체적(pore volume)을 세정하였으며, 지하수만을 이용하여 계면활성제 용액 세정 이전과 세정 이후 각 1공극체적을 세정에 이용하였다(총 5 공극체적). 총 4개의 주입정을 이용하여 각 주입정당 1.8 l/min-0.5 l/min의 속도로 주간(8시간)에 연속 주입하였으며, 2개의 채수정을 이용하여 야간에는 1시간 간격과 주간에는 30분 간격으로 2분간 채수하였다. 분석을 위한 시료 채수는 매일 아침 9시와 저녁 5시에 각 채수정으로부터 200$m\ell$ 이상 채수하였으며, 채수 용액을 저장하는 혼합저장 탱크에서의 시료 채취도 병행하였다. 토양 세정기간동안 채수정으로부터 채수된 유출용액은 모두 저장탱크에 저장되었다가, 지하수처리 장치에 의해서 유류와 중금속, 고형물들을 제거한 후 배출되어졌으며, 토양 내 TPH(total petroleum hydrocarbon) 농도가 토양오염 우려기준치 이하로, 유출된 지하수는 폐수배출허용기준을 만족할 때까지 토양 세정을 실시하였다. 처리 지하수만을 이용한 세정의 경우 채수정의 유출수 TPH농도는 10ppm이하였다. 계면활성제 용액을 이용한 세정의 경우 채수정의 최대 TPH 유출 농도는 1761 ppm으로서 처리지하수만을 이용하였을 때보다 170배 이상 증가하였으며, 세정기간 동안 두 개의 채수정으로부터 약 18.5kg의 유류(TPH)가 제거되었다. 계면활성제 용액 세정시 유출수는 유류의 농도뿐만 아니라 중금속 농도도 함께 증가하였으며, 이러한 현상은 오염토양의 중금속 정화에도 유리하게 사용될 수 있다고 사료된다. 유류로 오염된 실제 지역의 불균질 토양과 지하수를 계면활성제를 이용한 원위치 세정법으로 효율적으로 정화함으로서, 실험실 연구에 제한되었던 원위치 세정법의 효율을 현장 오염 지역에서 증명할 수 있었고, 원위치 토양 세정법이 실제 오염지역의 토양$\boxUl$지하수 정화에 효과적으로 사용될 수 있음을 입증하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.13-25
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• 2007

아스팔트의 점성, 부착성, 점착성 등은 도로포장 재료로서 아스팔트 혼합물이 제 기능을 수행하도록 하는 중요한 특성이다. 그러나 이러한 특성은 아스팔트 혼합물의 생산, 이동, 포설, 다짐 등의 과정에서 아스팔트가 시공장비에 달라붙는 현상을 유발시켜 이로 인하여 부정확한 아스팔트 혼합물량 유발, 아스팔트 함량 저하, 작업성 저하 등과 같은 문제를 야기한다. 아스팔트 포장 시공중에 발생하는 이러한 문제를 해결하기 위해 아스팔트 릴리스 에이전트(Asphalt Release Agent)가 주로 이용된다. 국내에서는 아스팔트 릴리스 에이전트로서 경험적으로 경유와 식물성 오일인 콩기름이 주로 이용되고 있다. 그러나 경유와 콩기름은 아스팔트를 녹이고 여러 가지 환경적인 문제를 야기한다고 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 경유와 콩기름 외에 이멀젼 타입의 아스팔트 릴리스 에이전트 2종에 대한 추가 실내실험을 통해 이들의 아스팔트 릴리스 에이전트로서의 적정성 여부를 파악해보고자 하였다. 연구결과, 경유는 혼합물 운반초기 (10분 이내)에 심각한 수준으로 아스팔트를 녹이며, 콩기름의 경우 혼합물과 접촉 약 1시간 후부터 심각한 아스팔트 박리를 발생시킴을 알 수 있었다. 또한 적용 주기를 파악하기 위한 시험결과, 경유와 콩기름은 1번의 도포로 금속판에 부착된 아스팔트를 연속해서 2회 이상 벗겨내는데 실패하였다. 이는 현장에서 아스팔트가 묻어나지 않도록 하기 위해서는 시공장비 사용시 매번 이들을 도포해야 한다는 것을 의미한다. 그러나 경유와 콩기름은 트럭 바닥판과 혼합물 사이의 윤활제로서의 기능은 충분히 수행하는 것으로 나타났다.

• 한국재료학회지
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• 제8권4호
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• pp.328-336
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• 1998

본 연구에서는 기지금속과의 고상이나 액상의 고용한이 거의 없는 금속-카본(carbon)계에서 고에너지 볼밀공정을 이용하여 고체 윤활 청동베어링용 Cu-C-X계 나노복합금속분말을 제조하고자 하였다. Cu-10wt.%C-5wt.%AI과 Cu-10wt.%C-5wt.%Fe의 혼합분말을 이르곤 분위기의 attritor내에서 기계적 합금화한 후 Cu-C-X의 나노복합금속분말의 미세조직 특성을 조사하였다. AI, Fe를 첨가하였을 때 10시간 이상의 MA공정에서부터 약 $10\mu\textrm{m}$이하의 미세한 Cu-C-X나노복합금속분말을 얻을 수 있었으며, MA 시간에 따른 분말의 형상과 미세구조 변화는 금속-금속계의 MA 과정과 유사하게 진행되는 것을 알 수 있었다. Cu-C-X 나노복합금속분말의 X-선 회절시험 결과, MA 시간에 따라 Cu와 C분말의 회절피크의 폭은 넓어지고 회절강도는 감소하였으며, 특히 흑연피크의 MA시간에 따른 소멸은 흑연의 낮은 원자산란계수 때문에 의한 X-선 흡수 영향으로 고찰하였다. Williamson-Hall식으로 계산된 Cu-C-X 나노복합금속분말내의 Cu의 결정립은 15시간 이상의 MA공정에서부터 약 10nm이하의 크기를 가졌으며, TEM 분석결과로는 불규칙한 형상의 약 10-30nm 크기로 복합화된 Cu결정립을 확인할 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권3호
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• pp.450-458
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• 2012

최근 정부는 국가 온실가스를 효율적으로 감축시켜 국제적인 기후변화에 대응하기 위하여 여러 부문에서 기술개발을 진행 중에 있다. 이를 달성하기 위하여 정부는 화석연료를 대체하고 이산화탄소를 감축시키는 수단으로 바이오연료를 저탄소와 탄소중립자원으로 검토하고 있는 실정이다. 일반적으로, 목질계로부터 생산된 2세대 바이오연료는 수송부문에서 기존 화석연료를 대체하고 온실가스를 감축하는데 큰 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로 정부는 목질계 기반 바이오매스 액화연료(biomass-to-liquid fuel)에 대해 파일럿 수준으로 기술개발 중에 있다. 따라서 본 연구에서는 바이오매스액화연료 생산을 위한 동일공정으로 합성된 F-T(Fischer-Tropsch) 디젤의 연료적 특성을 연구하였다. 합성 F-T 디젤은 자동차용 경유에 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있는 장점으로 인해 자동차용 경유엔진에 사용될 수 있다. 그 이유는 합성 F-T 디젤이 자동차용 경유와 비슷한 물리적 특성을 가지기 때문이다. 본 연구에 사용된 F-T 디젤은 Fischer-Tropsch (F-T) 공정을 이용하여 저온($240^{\circ}C$)에서 철 촉매를 가지고 합성되었다. 합성 F-T 디젤은 n-파라핀과 iso-파라핀을 함유하고, 등유와 경유 성분을 가진 $C_{12}{\sim}C_{23+}$ 분포로 이루어졌다. 합성 F-T 디젤은 합성 F-T 연료부터 증류를 통해 분리된 합성 F-T 디젤은 자동차용 경유에 비해 세탄가가 높으며, 방향족화합물은 매우 낮고, 황함량는 초저황(sulfur free) 수준으로 평가되었다. 또한 합성 F-T 디젤은 자동차용 경유와 비교하여 황과 방향족 화합물의 함량이 낮기 때문에 윤활성이 열악함을 보였다.