• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.160-162
• /
• 2017

고무탄성체가 연료와 접촉하면 저분자량의 고무성분이나 첨가제 등이 연료에 의해 용출되면서 고무의 물성을 변화시키고 연료의 물성에도 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 고무탄성체 중 밀봉재로 사용되는 고무 오링이 연료와 장기간 접촉하고 있을 때 고무 오링의 수명을 예측하기 위해 접촉 연료의 부피와 온도, 저장시간에 따라 고무 오링의 물성치로 무게, 부피, 두께, 경도, 인장강도, 신장율 및 영구압축줄음율 측정하여 변화정도를 측정하였다. 또한 연료의 GC분석을 통해 순도변화를 분석하고 총발열량을 측정하여 고무 접촉에 의한 연료의 열화정도를 측정하였다. 이러한 측정결과는 수명을 예측하기 위한 기본 자료로 사용할 예정이다.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.28-34
• /
• 2017

유한요소해석을 이용하여 이물질이 고무 오링과 구조물에 미치는 영향과 성능을 연구했다. 오래전부터 2D 해석을 이용하여 초탄성 오링을 연구해왔다. 오링 설계 시, 접촉응력은 중요한 설계 요소이다. 접촉 응력이 가해진 압력보다 낮으면 누수, 진동, 소음, 출력 저하의 원인이 된다. 이 연구에서는 초탄성 오링을 2D와 3D로 해석하고 결과를 비교한다. 2D와 3D의 접촉 응력 결과는 거의 비슷하게 나타난다. 이물질이 있는 오링은 3D로 모델링해야하는데 모든 방향의 접촉 응력을 고려해야하기 때문이다. 3D 해석에서 간극을 달리하여 10가지 경우로 나누어 이물질이 오링과 구조물에 미치는 영향을 확인했다. 또한 접촉 응력이 가해진 압력보다 높은지 확인하였다. 따라서, 이물질이 포함된 오링은 3D 모델로 해석되어야하며 이러한 결과는 오링 설계에 포함된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권10호
• /
• pp.182-188
• /
• 2016

어뢰회피용 기만기는 수중에서 적 어뢰의 공격으로부터 자함을 보호하는 무기체계로 유사 시 우리 군의 피해를 최소화하기 위해 운용 간 고장없이 정상적으로 임무를 수행하여야 한다. 기만기는 운영 특성 상 내부로 해수가 유입되면 정상적인 임무 수행이 불가하기 때문에 운용환경을 고려하여 외부로부터 해수유입 방지를 위한 완벽한 기밀이 요구된다. 일반적으로 기만기의 수밀성능 확보를 위해 고무재질의 오링을 사용하는데 이러한 고무재질의 제품들은 시간의 경과와 주변 환경의 영향을 받아 노화되어 고무 초기 특성이 상실되어진다. 따라서 요구되는 수밀성능을 유지하기 위해 오링에 대한 정비 또는 교체가 필수적이다. 본 논문에서는 기만기에 사용되는 오링의 대표적인 물성 지표인 경도와 신장률 값을 기준으로 오링의 가속수명시험 수행을 통한 시험데이터를 바탕으로 적합한 정비주기를 선정하는 것을 목적으로 한다. 기만기 수밀성능을 보장하기 위해 사용되는 오링의 재질은 NBR(Nitrile Butadiene Rubber)로써, 선행 연구 자료를 참고하여 주요 고장 환경 인자를 온도로 선정하였으며, 고장의 기준은 대상 제품이 가지는 물성 값 중 경도와 신장률이 초기 대비 50%까지 저하되는 시점으로 선정하였다. 또한 시험에 사용되는 시편 준비 및 물성 값 측정방법은 KS M 6518 규격을 참고하여 진행하였다. 시험결과는 컴퓨터 프로그램을 통해 분석하여 기만기에 적용되는 오링의 수명을 예측하였으며, 이를 통해 오링에 대한 정비주기를 산출하였다.

• 폴리머
• /
• 제35권2호
• /
• pp.136-140
• /
• 2011

니트릴 가교 과불소고무와 과산화물 가교 과불소고무의 내플라즈마 특성을 평가하기 위해 고온상태에서 $NF_3$, $O_2$ 리모트 플라즈마에 노출된 과불소 고무 재질의 오링(O-ring)에 대해 각각의 무게 손실 및 표면 특성을 확인하였다. 이를 위해 컴파운드는 반도체 및 LCD 생산라인에서 적용되고 있는 오링/씰 제조를 위한 전형적인 처방에 맞춰 설계하고 오픈 롤을 사용하여 혼련작업을 실시하였으며, 이후 열프레스로 작업한 후 오븐을 이용한 후가교 공정을 거쳐 최종 오링 형태로 제조하였다. 가교된 과불소고무 오링을 고온 플라즈마 환경에 노출시킨 후 무게 감량 및 표면 특성 변화를 전자 저울 및 주사전자현미경을 사용해 관찰하였다. 그 결과, 과불소고무의 가교타입, 필러 시스템, 플라즈마의 종류에 따라 무게 손실과 표면 상태의 변화가 상당한 수준으로 발생되는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
• /
• pp.623-625
• /
• 2021

고무 오링은 일반적인 사출 성형 방식으로 생산된다. 이때 정상적으로 성형되지 않은 제품은 무조건 불량으로 판별한다. 그러나 영상기반 판독 시 획득한 영상을 원본 그대로 판독 할 경우 정확도가 떨어지는 문제가 발생한다. 이에 획득한 영상을 적응형 이진화와 Convex Hull 알고리즘을 사용한 전처리를 통해 원본영상에서 고무 오링 부분만 추출하여 합성곱 신경망에 학습하였다. 테스트 과정에서 제안하는 전처리를 적용한 학습방법의 불량검출 성능이 제시한 기준치 보다 나은 성능을 보이는 것을 확인 할 수 있었다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제46권2호
• /
• pp.144-151
• /
• 2011

Intermittent CSR 측정법을 이용하여 hydrogenated NBR(이하 HNBR) 오링의 노화 거동과 수명 예측에 관하여 연구하였다. HNBR 오링의 가교 구조는 황 가교와 퍼옥사이드 가교를 이용하여 각각 제조하였다. Intermittent CSR jig는 오링의 실제 사용환경을 고려하여 설계 제작하였다. 각 측정 조건에 따른 마찰 영향, 열 손실 영향 및 Mullins effect에 의한 intermittent CSR의 응력 거동 변화를 관찰하였다. 오링의 노화 거동은 $100{\sim}120^{\circ}C$에서의 가속 노화 연구를 통하여 관찰하였다. 고장조건 50%와 40%에 대하여 HNBR 오링은 선형 노화 거동을 나타내었으며, Arrhenius relationship을 만족시켰다. HNBR-S 오링의 활성화 에너지는 70.6 kJ/mol로 나타났으며, Arrhenius plot으로부터 오링의 예측 수명은 고장 조건 50%와 40%에 대하여 각각 31.1년과 33.7년으로 나타났다. HNBR-P 오링의 활성화 에너지는 72.1 kJ/mol로 나타났으며, Arrhenius plot으로부터 오링의 예측 수명은 고장 조건 50%와 40%에 대하여 각각 34.0년과 36.5년으로 나타났다. 황 가교에 비하여 퍼옥사이드 가교에서 고무의 노화 속도가 느리게 나타났으며, 활성화 에너지는 높게 나타났다.

• 한국광학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.77-82
• /
• 2011

광음향 분광학 연구에 빈번히 사용되는 최소 부피 개방형 광음향 셀을 이용하여 광음향 신호를 측정할 경우 최소 부피 광음향셀의 밀폐상태는 광음향 신호의 재현성에 큰 영향을 미친다. 따라서 본 논문에서는 최소 부피 광음향 셀의 밀폐 효율을 높일 수 있는 고무오링 밀폐재를 적용한 구조를 설계하고 제작한 후, 제작한 구조체를 이용하여 다양한 재질의 고무 오링에 대한 광음향 신호를 주파수 별로 측정하고 분석하였다. 실험 결과 진공 그리스를 이용하여 광음향 셀을 밀폐하는 기존의 방식과 비교했을 때, 실리콘 고무 오링을 밀폐재로 사용하는 경우 광음향 신호의 진폭과 위상의 재현성이 각각 최대 53.4%와 80.4%까지 향상될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
• /
• 제7권1호
• /
• pp.31-43
• /
• 2007

The function of O-ring seals is to prevent leakage during the service life of the components in which they are installed. The life prediction of O-ring is very important at various industry fields. Generally, to evaluated the long-term performance of O-ring in severe environments has applied a life prediction technique based on accelerated life test (ALT). In this work, Accelerated thermal aging test(l20, 130, 140, $150^{\circ}C$) of O-ring was applied for life prediction of O-ring. The property changes after thermal aging test was measured using TGA, DSC, FT - IR, Video Microscope and SEM. Shape parameter and life prediction were obtained using MINITAB program.

• Elastomers and Composites
• /
• 제45권4호
• /
• pp.263-271
• /
• 2010

간헐 CSR 측정법을 이용하여 FKM 오링의 노화 거동과 수명 예측에 관하여 연구하였다. Intermittent CSR 지그는 오링의 실제 사용환경을 고려하여 설계 제작하였다. 각 측정 조건에 따른 마찰 영향, 열 손실 영향 및 Mullins 효과에 의한 간헐 CSR의 응력 거동 변화를 관찰하였다. 오링의 노화 거동은 $60{\sim}160^{\circ}C$에서의 가속 노화 연구를 통하여 관찰하였다. 고온 영역($100{\sim}160^{\circ}C$)에서 오링은 선형 노화 거동을 나타내었으며, 아레니우스 관계를 만족시켰다. 이때의 활성화 에너지는 60.2 kJ/mol로 나타났다. 아레니우스 도식으로 부터, 오링의 예측 수명은 고장 조건 50%와 40%에 대하여 각각 43.3 년과 69.6 년으로 나타났다. 시간-온도 중첩 원리를 이용하여 $60^{\circ}C$에서의 노화 거동을 관찰하였으며, 실험 시간을 절약 할 수 있었다. $60{\sim}100^{\circ}C$의 저온 영역에서의 활성화 에너지는 48.3 kJ/mol로 감소하였다. WLF(William-Landel-Ferry) 도식을 통하여 FKM 오링은 $100^{\circ}C$ 이하에서 비선형 노화 거동을 나타내는 것을 확인하였다. 시간-온도 중첩 원리로부터, FKM 오링의 수명은 고장 조건 50%와 40%에 대하여 각각 19.1년과 25.2년으로 나타났다. 시간-온도 중첩 원리를 이용하여 예측한 오링의 수명이 아레니우스 관계에 의한 수명 보다 보수적인 것으로 나타났다.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제35권4호
• /
• pp.222-228
• /
• 2019

As rubber products such as O-rings, which are also known as packings or toric joints, come in regular, long term contact with liquid fuel, they can eventually swell, become mechanically weakened, and occasionally crack; this diminishes both their usefulness and intrinsic lifetime and could cause leaks during the steady-state flow condition of the fuel. In this study, we evaluate the lifetime of such products through compression set tests of FKM, a family of fluorocarbon elastomer materials defined by the ASTM international standard D141; these materials have great compression, sunlight, and ozone resistance as well as a low gas absorption rate. In this process, O-rings are immersed in the liquid fuel of airtight containers that can be expressed as a compression set, and the liquid fuel leakage in a flow rig tester at variable temperatures over 12 months is investigated. Using the Power Law model, our study determined a theoretical O-ring lifetime of 2,647 years, i.e. a semi-permanent lifespan, by confirming the absence of liquid fuel leakage around the O-ring assembled fittings. These results indicate that the FKM O-rings are significantly compatible for fuel tests to evaluate long-term sealing conditions.