• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.26 no.3
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• pp.281-301
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• 2024

The power cable tunnels which are part of the underground transmission line project, are constructed using the shield TBM method. The disc cutter among the shield TBM components plays an important role in breaking rock mass. Efficient tunnel construction is possible only when appropriate replacement occurs as the wear limit is reached or damage such as uneven wear occurs. A study was conducted to determine the wear conditions of disc cutter using a deep learning algorithm based on real-time measurement data of wear and rotation speed. Based on the results of full-scaled tunnelling tests, it was confirmed that measurement data was obtained differently depending on the wear conditions of disc cutter. Using real-time measurement data, an algorithm was developed to determine disc cutter wear characteristics based on a convolutional neural network model. Distributional patterns of data can be learned through CNN filters, and the performance of the model that can classify uniform wear and uneven wear through these pattern features.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.9
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• pp.1005-1012
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• 2014

Gears are critical elements in automobiles, and their use as power transmitting machine elements in engineering applications is quite extensive. In the areas of contact between gear teeth, the condition of a gear is likely to deteriorate due to contact fatigue, wear, material defects, lubrication failure, etc. Thus, it is necessary to monitor its condition to ensure smooth power transmission. Gear teeth deterioration causes failures such as abrasive wear, scuffing, pitting, and spalling. These failures lead to a higher level of vibration signals in the gear system. This paper presents the results of an experiment on the surface fatigue wear of a spur gear system. The correlation between the estimated specific film thickness, statistical parameter of the vibration signals, and Stribeck curve was considered in this study.

• Composites Research
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• v.16 no.3
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• pp.75-84
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• 2003

The purpose of this study is to investigate the wear properties of Saffil/Al, Saffil/A12O3/Al and Saffil/SiC/Al hybrid metal matrix composites fabricated by squeeze casting method. Wear tests were done on a pin-on-disk friction and wear tester under both dry and lubricated conditions. The wear properties of the three composites were evaluated in many respects. The effects of Saffil fibers, $\textrm{Al}_2\textrm{O}_3$ particles and SiC particles on the wear behavior of the composites were investigated. Wear mechanisms were analyzed by observing the worn surfaces of the composites. The variation of coefficient of friction(COF) during the wear process was recorded by using a computer. Under dry sliding condition, Saffil/SiC/Al showed the best wear resistance under high temperature and high load, while the wear resistances of Saffil/Al and Saffi1/$\textrm{Al}_2\textrm{O}_3$/Al were very similar. Under dry sliding condition, the dominant wear mechanism was abrasive wear under mild load and room temperature, and the dominant wear mechanism changed to adhesive wear as load or temperature increased. Molten wear occurred at high temperature. Compared with the dry sliding condition, all three composites showed excellent wear resistance when lubricated by liquid paraffin. Under lubricated condition, Saffil/Al showed the best wear resistance among them, and its COF value was the smallest. The dominant wear mechanism of the composites under lubricated condition was microploughing, but microcracking also occurred to them to different extents.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1997.04a
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• pp.41-46
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• 1997

TiN 코팅은 마모에 대한 저항성 및 고체 윤활 효과가 매우 우수하여 내마모성 및 저마찰이 요구되는 절삭공구나 피스톤 베어링 및 각종 축계의 코팅막으로 사용이 증가되고 있다. 일반적으로 재료의 경도와 인성은 서로 상반 관계를 갖고 있어 공학적으로 경도와 인성을 모두 요구하는 표면을 얻기 위해 연질 모재 위의 세라믹 코팅은 그 요구를 만족시킬 수 있는 가장 각광받는 표면처리 방법중의 하나이다. 그러나, TiN과 같은 경질 박막의 공학적 적용시 가장 요구되는 마모수명은 모재의 조도나 경도, 증착 방법, 접촉 상태, 코팅막의 두께 및 마모의 발생 기구 등에 따라 마찰 및 마모 메커니즘의 현저한 차이를 나타내기 때문에 예측이 거의 불가능한 실정이고, 아직까지 이러한 마모수명 비교 평가방법에 대한 기준 설정 및 정량적 정립이 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 모재의 경도, 조도, 코팅 두께가 다른 TiN 경질 박막에 압입시험과 스크래치시험시 발생되는 균열 발생 메커니즘과 미끄럼 시험시 발생되는 마모 메커니즘의 연계성을 밝히고 압입 및 스크래치 시험시 코팅막이 손상되는 임계하중과 미끄럼 시험시 접촉하중 변화에 따른 마모수명의 정량적 연관성을 찾아보고자 한다.

• Tribology and Lubricants
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• v.1 no.1
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• pp.20-29
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• 1985

많은 윤활 부품의 성능과 수명은 초기작동기간에 금속표면에서 일어나는 현상들에 의하여 좌우된다. 특히 혼합마착구역(Mixed film region)에서나 윤활막의 두께가 몇십 마이크론의 정도가 되는 EHD(Elastohydrohynamic)윤활구역에서 작동하는 경우엔 더욱 중요하다. 이러한 경험적 현상에 의해 상대운동하는 두마찰면의 초기 작동과정을 길들이기(run-in, breaking-in)라고 부르고 "마찰 부분의 형상이나 마모 및 윤활 마찰특성이 향상되어가는 과정" 으로 정의한다. 보통 길들이기 과정이 끝나면 표면 모양은 더이상 변하지 않고 마모나 마찰 특성이 일정하게되며 이 단계를 정상 상태라고 부른다. 길들이기과정이 중요시되는 것은 이 과정에서 마모는 정상 상태보다 심하고 Scuffing 혹은 Scoring현상이라고 부르는 마찰면 손상의 가능성이 항상 존재하기 때문이다. 이 현상은 보통의 마모나 부식 또는 피로파손의 형태와는 달리 갑작스런 발생으로 부품이나 기관의 부분적 혹은 완전 파손을 유발함으로써 설계나 제조 과정에 문제를 제기하는 요인으로 오래전부터 알려져 왔다.부터 알려져 왔다.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 1999.11a
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• pp.207-212
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• 1999

도로 조명에 있어서 질적인 평가 기준으로서 중요한 위치를 차지하고 있는 휘도 개념은 노면의 반사 특성에 따라 크게 좌우된다. 또한 노면의 반사 특성은 도로가 설치된 이후로부터의 시간, 날씨의 변화, 주어진 구간 내에서의 교통량 등에 의한 노면 재질의 마모 상태에 따라서 복합적으로 변화한다. 그러므로 도로 조명의 설치에 있어서 노면 반사 특성의 측정은 매우 중요할 뿐만 아니라 국내 도로 조명 설비의 휘도 기준을 상정하는데 있어서도 매우 중요하다. 이에 따라서 일반적으로 국내에서 사용되는 4가지의 도로 포장 시료인 콘크리트 도로 샘플, SMA(Stone Matrix Asphalt), 투수성, 밀입도 도로 샘플을 취하여 그 특성을 파악하고 반사 특성에 대한 초기값을 측정하였으며 각 샘플들에 대한 재질의 마모 상태에 대하여 반사 특성의 변화를 각각 측정하였다. 또한 그 측정한 값들을 각각 분석하고 재질의 마모에 따른 평균 휘도 계수 Q0, 정반사 인자 S1, S2값의 변화를 그래프로 제시하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.5
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• pp.436-443
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• 1998

2.3%C-26%Cr-1%Ni-0.5%Mo 조성의 다합금계 고크롬백주철을 고주파유도용해로를 사용하여 주조한 후 응고조직, 열처리조직 및 기계적성질간의 상관관계를 연구하였다. 주방상태에서는 초정덴드라이트조직인 기지조직과 공정탄화물로 구성되어 있었으며 기지조직의 73%가 오스테나이트, 27%가 마르텐사이트조직이었다. $900^{\circ}C$에서 5시간동안 균질화열처리만 행한 시편의 경우, 기지조직은 거의 페라이트로 구성되어 있었으며 $1100^{\circ}C$에서 불안정화열처리후 강제공냉시킨 시편의 경우, 유지시간에 따라 기지조직내의 잔류오스테나이트함량은 48.9-57.6%의 범위에 놓여 있었다. 주방상태 및 열처리시편 공히 마모량과 마모시간과의 관계가 직선적으로 얻어 졌는바 마모속도는 $2.77x10^{-2}$ /$~4.12x10^{-2mg}$ /sec의 범위에 걸쳐 있었다. 주방상태의 시편이 내마모성이 가장 우수하였으며 균질화열처리만 행한 시편이 가장 열악하였다. 기지조직내 잔류오스테나이트함량의 비율이 높아짐에 따라 경도는 감소하였고 반면에 내마모성은 향상되었다. 이는 마찰마모시험시 접촉부위의 오스테나이트가 가공경화를 일으켜 마르텐사이트로 변태되었기 때문으로 사려된다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1990.11a
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• pp.36-40
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• 1990

세라믹재료는 ductility가 작아 그 강도가 균열의 가혹성, 즉 크기와 모양에 의하여 결정되는 특징을 가지고 있다. 한편 마모는 표면에 균열을 생성시킬 수 있기 때문에 강도에 큰 영향을 미칠 수 있다. 그러나 지금까지 강도에 미치는 마모의 영향은 잘 밝혀져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 세라믹재료중에서도 물리적 성질들이 잘 알려져 있는 알루미나를 택하여 마모기구를 관찰하고 마모가 강도에 미치는 영향을 관찰하였다. 소결후 고온등방가압 처리된 알루미나 소결체를 입수하여 3mmX4mmX40mm크기의 굽힘시험시편으로 가공하였다. 두개의 4mmX40mm면중에서 한명을 diamond paste $1\mu m$까지 사용하여 polishing하였다. 시편의 polishing된 면위에 질화규소 볼을 올려 놓고, 하중을 가한 상태에서 볼을 와복운동시켰다. 시편위에 형성되는 마모흔적의 길이를 16mm이상이 되도록 하였다. 왕복속도는 약 2 헤르쯔도 하였다. 하중은 300, 600, 900N으로 하였다. 윤활유로는 paraffin oil을 사용하였다. 마모시험이 끝난 시편을 광학현미경 및 주사전자현미경으로 관찰한 후, 4-점굽힘시험하여 강도를 구하였다. 4-점굽힘시험시 외부 및 내부 지지점간의 거리는 30mm, 10mm로 하였으며, cross head speed는 분당 0.5mm로 하였다.

• Tribology and Lubricants
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• v.3 no.2
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• pp.50-55
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• 1987

윤활제가 없는 경우와 고체 윤활제를 사용하였을 경우 세라믹 SiC의 마찰 마모시험을 상온 및 고온에서 실시하였다. 이때 사용한 마모시험기는 Two-disk형이고, 마찰속도는 132mm/sec이며, 하중의 2.6N에서 10.4N의 범위이다. 실험결과에 의하면 고체윤활제(흑연. Mos$_2$)는 세라믹의 마찰마모를 300$\circ$C 이하에서 모두 효과적으로 감소시킬 수 있었다. 또 300$\circ$C 이하에서는 Mox$_2$가 더 효과적인 윤활제 역할을 하고 300$\circ$C 이상에서는 흑연이 더 효과적이었다. 그원인은 윤활제 피막형성 및 파괴가 윤활 효과에 지배적인 영향을 미치고 온도상승에 따라 각 윤활제의 특성이 달라지기 때문이었음이 SEM 이나 EDS에 의해 밝혀졌다. 따라서 고온에서 윤활효과를 증대시키기 위해서는 윤활피막의 접착을 강하게 해줄 수 있는 접착 첨가물이 필요하다. 고온에서 윤활이 안된 경우 마모는 결정경계를 통한 입자들의 파괴가 주로 원이되나 낮은 온도나 윤활상태에서는 결정경계에 무관한 연마 마모가 마모를 지배하고 있었다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2010.05a
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• pp.578-579
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• 2010

최근 내연 기관에서 엔진상태 및 잠재적인 결함의 발견을 위해 연료분사, 실린더 내 연소과정, 실린더 내부와 피스톤 마모상태, 흡 배기 밸브 및 과급기 (turbocharger) 등의 상태 모니터링을 통해서 결함에 대한 진단 및 경향관리에 대한 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 기 개발된 선박용 대형디젤엔진에 대한 상시 모니터링 시스템을 이용하여 엔진상태 및 잠재적인 결함을 진단하고자 하였으며, 일차적으로 가속도 신호를 이용하여 실린더 내 연소과정에서 정상적인 상태와 착화실패에 따른 진동 양상을 비교 분석하였다. 신호 분석 기법으로 시간-주파수 분산 기법들은 충격파 신호인 엔진 폭발신호를 분석하는데 적합하였으며, 그 기법들 중 Short Time Fourier Transform 기법과 Wavelet Transform 기법을 이용하였다.