• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.11
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• pp.1147-1156
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• 2011

A contact-type area-varying capacitive displacement sensor, or CLECDiS, can measure displacements over millimeter ranges with nanometer resolution. However, a small changes in the contact condition due to the surface profile or friction, which are inherent characteristics of contact-type sensors, lead to significant distortion of the output signal. Therefore, ensuring reliable contact conditions during CLECDiS measurements is the most important area to be improved in their actual use. Herein, in order to design an instrument for ensuring reliable contact conditions, the contact condition is analyzed by characterizing the signal distortion, observing the pressure distribution between the contacting surfaces, and measuring the motional errors of the sensor using a laser Doppler vibrometer (LDV). The manufactured instrument enables a CLECDiS to be used in an ultraprecise positioning system with improved reliability.

• Tribology and Lubricants
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• v.8 no.2
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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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.664_665
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• 2009

초음파모터의 동작은 기본적으로 기계적인 마찰에 의지하기 때문에, 이를 해석하기 위해서는 복잡하고 비선형적인 접촉 메커니즘에 대한 고찰이 필요하다. 본 논문에서는 타원형 접촉면 모델을 이용하여 이러한 접촉 메커니즘을 설명하고, 또한 회전자가 가하는 압력에 의해 발생하는 고정자의 변형도 고려하는 회전형 초음파 모터의 해석법을 제시한다.

• Journal of KSNVE
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• v.7 no.3
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• pp.499-509
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• 1997

During the process of oxide removal from work rolls in sheet metal manufacture, filamentary brushes frequently exhibit a bouncing or chatter behavior. The dynamics of this phenomenon is investigated through the development of expressions for the non-linear contact stiffness between the brush and the roll. With formulation of simple structural models, the time responses in the presence and absence of friction under random excitation are investigated. Possible solutions for the minimization or avoidance of this bouncing or chatter problem are also suggested.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 1999.03a
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• pp.49-55
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• 1999

본 연구에서는 표면처리를 달리한 폴리에스테르/면 교직물에 대한 표면특성의 측정기법을 비교·검토하였다. 시료로는 미처리 직물과 silicone 처리 직물, pu 코팅직물, silicone/pu 처리 직물을 이용하였다. 측정 기법은 비접촉식 방법으로 위치에 따른 직물 표면잔털의 grey scale을 FFT하여 그 대수값의 관계식의 기울기값을 결정하였다. 또한, 레이저 변위센서를 이용한 촉각 측정 장치에 의해 표면 거칠기와 표면마찰 계수를 측정하였다. 접촉식 방법으로는 평판과 직물을 접촉시켜 영상처리에 의해 접촉면적을 정량하고 fractal 차원을 도출하였다. KES-FB system에 의해 표면특성을 측정하였다. 주관적 접촉감각 평가는 표준환경에서 20명의 여성을 대상으로 실시하였고 분석에 ANOVA와 상관분석을 이용하였다. 측정기법에 따른 표면특성치와 주관적 감각평가치의 상관분석 결과, 접촉식 방법인 KES-FB에 의한 방법보다 다른 접촉식 방법인 영상처리에 의한 접촉면적, fractal 차원과 비접촉식 방법인 FFT 분석에 의한 기울기 및 레이저 변위센서에 의한 표면거칠기 결과가 주관적 접촉감각과 더욱 밀접한 관련이 있는 것으로 나타나 접촉 감각을 객관화하는데 보다 타당한 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1996.04b
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• pp.68-72
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• 1996

본 연구에서는 에어오일 윤활하의 고속용 앵귤러 콘택트 볼베어링에 있어서, 여러 축방향의 하중과 윤활량의 변화에 대하여 회전속도에 따른 베어링의 마찰 토오크를 변화를 측정하고, 또한 회전속도, 하중 및 윤활량의 변화가 베어링 접촉부에서의 유막형성에 어떠한 영향을 미치는가를 알아보고자 한다.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.14 no.4
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• pp.293-308
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• 2012

The shear behavior at the particle/surface interface such as rock joint can determine the mechanical behavior of whole structure. Therefore, a fundamental understanding of the mechanisms governing its behavior and accurately estimation of the interface strength is essential. In this paper, PFC, a numerical analysis program of discrete element method was used to investigate the effects of the surface roughness on interface strength. The surface roughness was characterized by smooth, intermediate, and rough surface, respectively. In order to investigate the effects of particle shape and crushing on particle/surface interface behavior, one ball, clump, and cluster models were created and their results were compared. The shape of particle was characterized by circle, triangle, square, and rectangle, respectively. The results showed that as the surface roughness increases, interface strength and friction angle increase and the void ratio increases. The one ball model with smooth surface shows lower interface strength and friction angle than the clump model with irregular surface. In addition, a cluster model has less interface strength and friction angle than the clump model. The failure envelope of the cluster model shows non-linear characteristic. From these findings, it is verified that the surface roughness and particle shape effect on the particle/surface interface shear behavior.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.134-134
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• 2018

반데그라프 발전기는 큰 전위차를 생성하고 입자를 가속시키기 위해 발명된 정전기 발생기이다. 현재 반데그라프 발전기는 사이클로톤의 개발 이후 입자 가속 목적으로 주로 사용되고 있지는 않지만 접촉 전하 생성, 전달, 및 축적을 가능하게 하는 전하 운반 시스템에 기반하여 간단한 구조로 직류를 발생시킬 수 있는 점은 주목할만하다. 특히, 최근 경량성, 고효율 발전 등의 장점으로 에너지 하베스팅 분야에서 많은 관심을 받고 있는 마찰전기 에너지 하베스팅 기술 분야에서는 최근, 높은 에너지 저장 효율을 위해 직류 발생이 가능한 마찰전기 에너지 발전 소자에 대한 연구들이 진행되고 있다. 그러나 전하 운반 시스템을 기반으로 한 마찰 전기 직류 발전기에 대한 연구는 거의 이루어 지지 않았으며, 보고된 몇 연구에서는 저 전류, 고 임피던스 및 저효율과 같은 반데그라프 발전기의 구조적 및 물질적 한계를 극복하지 못했다. 또한 마찰에 의해 발생하는 마모에 의한 출력 감소 또한 해결되지 못한 문제이다. 따라서 뛰어난 마찰전기 특성과 함께 우수한 내마모성을 가지는 폴리머에 기반하여 기존의 한계를 극복 한 전하 운반 시스템 기반 마찰 전기 직류 발전기를 제안한다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.10 no.5
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• pp.778-783
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• 1999

The effect of carbon fiber orientation on the tribological properties of carbon fiber/epoxy composites used as a reflecting material for the electromagnetic wave has been investigated. It was found that the carbon fiber/epoxy composite which slides normal to prepreg lay-up direction had less friction and wear that those slides parallel to prepreg fiber lay-up direction due to the increase of delamination between carbon fiber and epoxy. Composite with unidirectional orientation($0/0^{\circ}$) had higher tribological properties than those with multidirectional orientation($0/45/90/-45^{\circ}$ and $0/90^{\circ}$) when the sliding direction was normal to prepreg lay-up direction. This was caused by the debonding between carbon fiber and epoxy which is proportional to contact area between the sliding surface and carbon fiber. Opposite results have been found when the sliding direction was parallel to prepreg lay-up direction due tot he tensile force applied on carbon fiber. In addition, it was shown that wear factor increased with increasing sliding velocity but the friction coefficient did not depend upon the sliding velocity.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.17 no.9
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• pp.2242-2251
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• 1993

The mesh-based frictional contact model has been developed which does not rely on the spatial derivatives of the tool surface. Only points on the surface are evaluated from the description. which can then be simplified because of the relaxed demands placed on it. The surface tangents, normals, and corresponding derivatives at each finite-element node are evaluated directly from the finite-element mesh, in terms of the connecting nodal positions. The advantages accrue because there is no longer a need for a smooth tool surface to assure reasonable normals and derivatives. Furthermore, it can be shown that the equilibrium equations can only be properly written with a special normal derived from the mesh itself. The validity, accuracy, computation time, and stability of mesh-based contact model were discussed with the numerical examples of rounded flat-top and rough, flat-top rounded punch forming operations. Also, the forming process of a automobile inner panel section was simulated for testing the robustness of new contact model. In the discussion, the superiority of new model was examined, comparing with tool-based contact one.