• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.351-357
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• 2017

차량용 브레이크의 성능은 브레이크 디스크 로터의 냉각 성능과 밀접한 관련이 있다. 냉각 성능 향상을 위해 디스크 로터에 구멍을 뚫거나 홈을 깎아내어 열 전달면을 극대화 시키거나 열 전도도가 높은 재료에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 각각 형상이 다른 디스크 브레이크 시스템의 방열 및 제동 성능, 패드 압력에 대한 응력을 분석하고 온도장 근사 및 열전도 해석 프로그램(Heat_transfer, KAIST, EDISON)과 Elastic-Plastic Analysis SW(CSD_EPLAST, 서울과학기술대학교, EDISON) 및 ABAQUS를 이용해 각각의 냉각 성능 및 응력 분포를 비교 분석한다.

• 한국가스학회지
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• 제20권1호
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• pp.40-45
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• 2016

이 연구의 목적은 브레이크 저더가 자동차 브레이크 시스템에서 나타나는 많은 문제중에 하나 이며,연구자들이나 엔지니어가 브레이크 저더를 최소화하기 위하여 원인과 메카니즘에 대해 연구하고 있음에도 불구하고 나타나는 현상이다.운전자들이 느끼는 것은 핸들이나 브레이크 페달 또는 차체 바닥에서 오는 높은 주파수의 진동으로 느낄수 있으며 소음도 같이 동반하게 된다.따라서 고장사례를 통하여 운전자가 디스크 브레이크의 길들이기를 하거나 디스크의 열변형 부분을 제거하여 브레이크 저더를 저감 할수 있도록 조치방법에 대해서 고장사례 연구를 하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.283-289
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• 2018

자동차 디스크 브레이크시스템에서는 열유속 및 열변형 등과 같은 이유로 마찰열이 균일하게 분산되지 않는다. 마찰열에 의한 열탄성 변형이 접촉압력 분포에 영향을 미치게 되고, 접촉하중이 디스크 브레이크 표면상의 작은 영역에 집중되어 열탄성 불안정성을 초래 할 수 있다. 본 연구에서는 실험적 계산식과 Kao 제안한 디스크와 패드의 접촉압력에 대한 해석방법을 참고로 하여 3차원 축대칭 모델을 통하여 실제로 제동 시 발생되는 디스크와 패드의 접촉을 고려한 온도해석 및 열변형 해석을 하였다. ANSYS를 사용하여 디스크와 패드의 접촉면에서 발생하는 열탄성 불안전성 문제를 열하중과 기계적 하중으로 동시에 고려하여 해석하였다. 디스크와 패드가 직접 접촉하는 3차원 축대칭 모델을 구성하여 디스크의 마찰면 온도, 열변형, 접촉 열응력을 관찰함으로써 디스크에서 일어나는 열적 거동을 보다 정확하게 관찰하였다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.45-51
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• 2005

Braking performance of a vehicle can be significantly affected by the temperature increment in the brake system. Therefore, the important problem in brake system is to reduce the thermal effect by friction heat. Recently, many studies have been performed and good results have been reported on the prediction of the brake disk temperature. However, the study on the pad, piston and brake fluid temperature is rarely found despite of its importance. In this study, the temperature distribution of the disc brake system is studied according to the material properties of brake piston. Vehicle deceleration, weight distribution by deceleration, disc-pad heat division and the cooling of brake components are considered in the analysis of heat transfer. Unsteady state temperature distributions are analyzed by using the finite element method and the numerical results are compared with the experimental data.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.1397-1404
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• 2014

그랩 크레인은 부두 항만으로 모래 및 토사가 퇴적이 되거나, 해저 공사를 하기 위해 다목적으로 사용된다. 그립 크레인의 구성 요소 중 와이어 드럼과 디스크 브레이크 패드는 핵심적인 소모품으로 많은 열이 발생되며 교체 시 가격이 매우 비싸다는 단점이 있다. 본 논문에서는 그랩 크레인의 와이어 드럼에 작용되는 디스크 브레이크 패드에 대한 열화상 진단 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 브레이크 고장 및 디스크 패드 손상 전에 디스크 및 패드 표면의 온도가 비정상적으로 분포하는 특징을 이용하여 열화상을 통해 패드 열 진단 분석을 수행한다. 따라서 기계 부품의 이상을 고장 전에 미리 발견하여 고장으로 인한 피해를 방지할 수 있으며, 과부하 유무를 상시체크하면서 크레인을 작동시켜 패드의 수명 연장과 비용을 절감할 수 있다.

• 자동차안전학회지
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• 제8권1호
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• pp.7-12
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• 2016

In order to analyze the soundness of ventilated disc brake systems, numerical study was performed with various vane shapes. In particular, two different vane type, and the braking time from 3.0 s to 4.5s with the interval of 0.5s were considered. Transient temperature distributions on the ventilated disc brake assembly were calculated using ANSYS CFX ver. 16.1. To elucidate the soundness of ventilated disc brake systems, moreover, the heat transfer coefficients were evaluated. Results were graphically depicted with different geometrical vane configurations and braking time.

• Composites Research
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• 제15권1호
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• pp.41-52
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• 2002

이 논문에서는 탄소/탄소 브레이크 제동중 시스템의 거동을 열탄성 해석을 수행하여 살펴보았고. 파손에 안정적인 디스크의 형상을 찾기 위하여 다양한 형상에 대한 3차원 응력해석을 수행하였다. 탄소/탄소 복합재료의 기계적 물성치가 적층면방향과 두께방향으로 측정되었다. 측정긴 기계적 물성치는 열탄성 해석과 3차원 응력해석을 위한 입력으로 사용 되었다. 로터 클립과 클립 리테이너 사이의 간격은 회전판의 하중전달 미케니즘에 있어서 중요만 인자이다. 간격변화는 기계적 변형과 열 변형으로 분리하여 고려하였다. 클립과 리테이터는 서로 접촉이 발생하지 않았으므로 해석 모델에서 리테이너와 리벳은 제외되었다. 로터 디스크는 반복대칭조건을 사용하여 모델링되었고, 로터 디스크와 로터 클립, 로터 클립과 키 드럼사이의 2중 접촉문제가 고려되었다. 3차인 응력해석의 결과로부터 브레이크 디스크의 키 홀 부분에 응력집중현상이 발생하는 것을 확인하였다. 응력분포는 키 홀 부분에서 접촉면의 회전각과 곡률반경의 변화에 따라 연구 되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.6406-6411
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• 2014

본 논문은 자동차 디스크 브레이크에서 발생하는 스퀼 현상을 보다 효과적으로 해석할 수 있는 스퀼 융합모델을 소개한다. 시스템의 형상 및 진동모드 추출은 유한요소법을 따르고 각 부품별 접촉부의 기술은 수학적 모델을 이용한다. 특히 회전하는 디스크와 정지상태의 패드 간 마찰력을 수학적으로 정교하게 기술하여 이를 유한요소 운동방정식에 접목한다. 이를 통해 선형안정성의 해의 정확도를 개선한다. 또한 다양한 시스템 파라메터 연구를 통하여 접촉강성에 대한 스퀼 민감도 및 모드연성 메카니즘을 구현한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권12호
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• pp.1351-1358
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• 2014

본 논문은 차량 제동 시 발생하는 소음의 원인을 해석적으로 예측하고, 본 실험실에서 제작한 브레이크 다이나모 메터를 이용하여 실험적으로 검증하였다. 압력 변화에 따른 브레이크 시스템에 대한 주파수 응답 시험 및 유한 요소 해석(FEM)을 실시하여 캘리퍼 및 디스크의 수직 모드(Out-of-plane)의 시스템 주파수를 추적하였다. 이를 제동 시 발생한 스퀼 소음의 주파수와 비교해본 결과 스퀼 주파수는 캘리퍼 및 패드의 변위를 갖는 시스템 모드임을 확인하였다. 또한 유한 요소 해석을 이용한 복소수 고유치 해석 결과 패드의 회전변위를 발생시키는 캘리퍼 모드가 음의 마찰곡선 기울기와 연동하여 불안정하게 됨을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권1호
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• pp.21-30
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• 2017

디스크 브레이크의 온도는 제동 시 변할 수 있으며 이러한 표면 온도의 변화는 마찰/마모 특성에 영향을 줄 수 있다. 따라서 효율이 우수한 브레이크 개발을 위해서는 브레이크 소재의 마찰/마모 특성에 대한 이해가 필요하다. 본 연구에서는 디스크 브레이크 시스템에 사용되는 C/C-SiC-Cu복합재와 Al/SiC복합재에 대하여 표면 온도와 접촉압력에 따른 마찰/마모 특성을 비교하였다. 이를 위해 온도 및 하중조절이 가능한 pin-on-reciprocating방식의 마찰실험기를 사용하였다. 실험결과, 마찰은 온도와 거리에 따라 현저하게 변하였다. 또한 마모로 인하여 생성된 입자가 접촉 압력에 의해 표면에 뭉쳐져 transfer layer가 형성되었고, 표면 거칠기가 증가하였다. 이러한 연구 결과는 다양한 조건에서 작동하는 브레이크 시스템 개발을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.