• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.69.1-69.1
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• 2012

원자 한층 또는 수층의 두께를 가진 그래핀과 2차원 나노물질들은 그들의 적층형태의 3차원 물질들과는 두드러지게 다른 전기적, 전자적, 광학적, 화학적, 기계적 성질을 지닌다. 그래핀은 탄소원자들간에 sp2공유결합을 형성하여 뛰어난 기계적, 윤활적 특성을 가지고 있으며, 이황화몰리브덴 또한 좋은 윤활적 특성을 가지고 있다. 본 발표에서는 원자현미경을 이용해서 그래핀, 이황화몰리브덴, 질화붕소, 니오븀 다이셀레나이드 등의 원자 두께 수준의 2차원 나노물질들에서 나타나는 특이한 마찰적 특성들을 보고한다. 특별히 원자수준으로 얇아짐으로 두께에 따른 마찰력의 변화와 2차원물질의 주름에 따른 방향성있는 마찰특성 그리고, 기판에 따른 마찰력의 특성변화를 보고하도록 한다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1988년도 제7회 학술강연회초록집
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• pp.1-11
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• 1988

Tribology라는 용어는 마찰, 마모, 윤활의 과학, 기술을 한마디로 나타내는 말이다. 우리들의 일상생홀, 산업활동, 특히 소성가공에서 Tribology의 역활의 중요성은 새삼 강조할 필요가 없다. 소성가공에서 가공방식, 공구, 소재, 온도, 속도에는 무수한 조합이 있고, 마찰-마모-윤활의 상효연관 또한 복잡하다. 역학, 열전달, 물리학, 화학적과정이 동시에 상호작용을 하면서 진행하는 이 시스템에서는 크게는 공작기계로부터 작게는 micron정도의 표면과 윤활막 뿐만 아니라, 경우에 따라서는 ${\AA}$ 정도의 정체불명체가 결정적인 역활을 한다. 본 고에서는 냉간압연, 단조, 인발등에 Tribology를 응용하는 입장에서 Tribology system의 일부를 공구와 재료의 윤활제를 개재한 micro 접촉상황을 중심으로 분류정리하고, 이것과 공업적 소성가공에서 공구 - 재료접촉면현상과 그 연계를 가능한 한 이해하기 쉽게 서술하였다. 이를 통하여 소성가공기술자 및 연구자가 소성가공의 목적을 달성하는 가운데, Tribology 적으로 양호한 결과를 경제적으로 얻고자하는 시행, 개발, 연구에 대해 도움이 되고자 한다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.357-364
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• 2004

합금화용융아연도금강판(GA)은 가격이 저렴하고 내식성 및 용접성이 우수하여 최근 자동차용강판으로 그 사용량이 급격하게 증가하고 있으나 도금밀착성이 나쁘고 프레스성형이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 GA 도금층에 여러가지 유,무기계 윤활처리를 실시하여 이것이 마찰특성은 물론 용접성, 도장성 및 내식성에 미치는 영향을 평가하였다. 유기계 윤활피막은 가공성과 도금 밀착성에서 유리하나 용접성과 탈지성에서는 불리하였고, 무기계 윤활피막인 Prephosphate 및 금속윤활처리 강판은 가공성에서는 유기윤활피막 보다 약간 떨어지나 용접성과 탈지성에서는 우수한 결과를 나타냈다.

• 기계저널
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• 제32권11호
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• pp.947-954
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• 1992

이 글에서는 엔진 윤활 시스템해석 프로그램의 구성 요인 및 프로우차트를 열거했으며 이렇게 만들어진 프로그램을 이용하여 엔진의 개선 및 신엔진 개발 시에 매개변수를 변화시켜가며 오일 유로의 설계와 요구되는 오일량을 결정하여 최적의 윤활시스템을 설계할 수 있다고 본다. 참고로 밸브시스템의 정상적인 작동을 유지하는 상태에서 요구되는 토출 유압과 유량이 줄어들면 오일 펌프의 용량을 줄일 수 있고 그로 인해 오일 펌프 구동손실도 줄일 수 있다. 또한 최적 유량이 공급될 때 엔진 구동손실을 최소화할 수 있다. 더나아가 본 해석으로 얻은 최적화된 유량이 만족 된 이상적인 윤활 부위의 치수가 결정된 상태에서 운동부의 마찰을 최소화하는 엔진 마찰의 수치해석적 모델을 개발하는 것도 흥미있는 과제이다. 또한 간단한 테스트 리그 제작에 의한 각 윤활 부품에서의 압력-유량 관계 실험식의 정확도를 높이는 것도 앞으로의 과제이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권12호
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• pp.1035-1042
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• 2014

엔진 마찰 저감은 엔진 개발의 중요한 항목이 되어왔다. 엔진의 기계적 마찰 손실 중 피스톤계의 마찰이 40~55%에 해당하고, 피스톤 부분의 마찰을 제거할 수 있다면 투입되는 전체 에너지의 5% 정도 향상시킬 수 있다. 엔진의 마찰 손실을 감소시키기 위해서 각 요소에서의 마찰 수준, 이에 영향을 미치는 인자에 대한 분석 및 다른 엔진들과의 비교분석이 필요하다. 하지만 기존 연구에서 마찰이 발생하는 윤활막의 연구들이 유체역학 바탕의 모델링에서 수행해 왔으나, 피스톤계의 윤활막이 크게는 마이크로에서 작게는 나노단위의 영역에 해당하므로 분자들간의 상호관계를 고려할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 엔진 실린더 라이너를 따라 형성하는 유막의 운동을 미시적으로 접근하여 분자들간의 상호작용에 따른 마찰변화를 제시하고자 한다.

• Elastomers and Composites
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• 제36권2호
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• pp.121-129
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• 2001

다양한 조건 하에서 고무판의 마찰계수를 폭정하기 위하여 수직하중, 미끄럼속도, 경도, 윤활 조건 및 고무판 두께 등을 변화시켜가면서 시험을 실시하였다. 시험에 사용된 고무판의 재질은 천연고무이며, 상대 부품은 강구를 사용하였다. 수직하중과 미끄럼속도는 마찰계수에 현저한 영향을 미치지 않았으며, 고무판의 경도가 높아지고 고무판의 두께가 얇아질수록 마찰계수는 감소하였다. 무윤활 시 마찰계수는 큰 편차를 보였으나, 오일 윤활인 경우 다른 조건에 관계없이 안정된 값을 나타내었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2001년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.13-13
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• 2001

현재 초고속 가공 공구의 국내 시장은 150억원이며 향후 3년 내에 1500억원으로 급성 장활 전망이다. 무윤활 초고속 가공을 실현하기 위해서는 윤활특성이 우수한 초고경도 코팅의 개발이 필요하며 이를 통해 기계설비의 수명향상과 폐유문제 해결을 기대할 수 있다. 기존의 고체윤활 코팅은 초고경도 코팅의 상부에 $MoS_2$, Graphite 등 윤활성 박막을 합성하였으나, 이들은 Hexagonal 구조의 연질 박막이며 수분이 존재하는 대기중에서는 윤활 및 내마모 특성이 급격히 저하된다. 환경친화 대체소재 개발의 일원으로 TiN, ZrN 박막 등이 이미 개발되었고 기계적 특성이 우수하여 널리 응용되고 있으나 아직 경도(약 20GPa 내외) 및 윤활성의 한계 (마찰계수 $\mu=O.6$)를 극복하지 못하고 있다. TiN박막 위의 Cu의 첨가는 TiN의 구조와 성질을 크게 변화시키는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 TiN 기지 위에 Cu를 도핑함으로써 경도의 상승을 통환 내구력의 향상과 마찰계수의 감소를 통한 윤활성의 향상을 보고자하였다. TiN합성의 안정화를 위하여 magnetron sputtering과 arc ion pIatingd을 병용한 hybrid 공정을 이용하였다. Cu첨가에 따른 결정 성장 거동의 변화를 보기 위해 XRD 분석을 실행하였고, EDS 분석을 통해 Cu target 전류밀도에 의한 기지내의 Cu의 함량변화를 고찰하였으며, 경도 및 윤활특성을 고찰하기 위해서 경도 시험과 마모 시험(ball-on disc type test)를 하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.17-18
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• 2014

최근 자동차 성능 및 연비향상을 위해서 엔진의 고출력화 및 소형화 경향이 뚜렷해지고 있으며, 이로 인해 엔진내부의 부품이 받는 환경은 더욱 가혹해 지고 있다. 즉, 자동차 엔진 구동부품은 금속간의 접촉가능성이 매우 높은 경계윤활조건에 놓이게 되며, 또한 배기가스 규제로 인한 첨가제를 최소화 하려는 경향에 따라 경계윤활 환경에서 더욱 심한 마모문제에 직면할 것으로 예상되어 내구성 및 내마모성이 높은 코팅기술에 대한 요구가 더욱 증가하고 있다. 본 연구에서는 Zr기지의 비정질 형성능을 갖는 합금계를 이용하여 아르곤 및 질소분위기에서 스퍼터링 함으로써 고경도의 ZrN상과 엔진오일과 반응하여 저마찰 트라이보 필름을 형성시킬 수 있는 금소계 원소가 Tissue phase로 존재하는 질화물 나노박막합성기술을 개발한 후 자동차 구동부품인 벨브트레인계 및 피스톤링/라이너 부품에 적용하여 마찰특성을 평가하였다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1991년도 제14회 학술강연회초록집
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• pp.29-33
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• 1991

상업성장과 더불어 국내 자동차 산업이 급속도로 발전하고 있는 것이 현실이다. 이와 관련하여 내연기간의 연구 및 개발 회상에 대한 요구가 그 어느때보다도 절실한 시점에 와잇는것이 우리의 실정이다. 현재 내연기관에 있어서의 연구개발의 최대목적은 기관의 성능회상에 있다. 이러한 결과를 얻기 위해서는 여러가지 방법이 있으나 그 운동부분에서 마찰손시를 적게 하기 위한 노력을 경주하여야 함은 말할나위가 없다. 특히 자동차용 engine은 실린더의 크기가 작고 슬라이딩면의 며적이 비교적 크며, 저출력에서의 사용 빈도가 크기 때문에 마찰 손시이 차지하는 비율이 높다. Engine이 마찰 손실은 저부하 일수록 손실이 크며 이부분에서의 최대 손실은 engine 전체 손실의 약 50%까지 도달하고, 그중에서 마찰 손시의 30-50%를 engine의 piston ring과 cylinder 사이의 마찰력이 차지하는 것으로 알려지고 있다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권6호
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• pp.509-514
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• 2001

흑연과 수지의 결합력 증진을 위해 산세척을 통해 표면에 활성을 도입하였다. 흑연표면의 FTIR 관찰결과, 초산의 농도에 비례하여 탄소표면에 -O-C=O와 -OH 흡수 띠의 강도가 증가되었다. 시편의 마찰계수는 높은 밀도와 경도 및 강도를 나타내는 조성의 시편에서 낮고 안정된 마찰계수를 보였다. 거리에 따른 마찰계수를 측정한 결과, 흑연블럭은 마찰초기에 낮은 마찰계수 값을 가지나 거리가 증가함에 따라 안정되지 못한 마모가동을 나타내었다. 반면 수지결합질 탄소재는 마찰초기에는 높은 마찰계수를 나타내었지만 마모가 진행되면서 윤활층 형성으로 인해 안정된 마찰거동을 나타내었다.