• Journal of the KSME
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• v.49 no.6
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• pp.30-33
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• 2009

최근 다물체 동역학과 다른 물리계에 대한 연성 해석이 활발히 추진되고 있다. 이 글에서는 다물체 동역학을 이용한 윤활 해석을 위한 EHD(Elasto-Hydrodynamic Lubrication) 해석 사례를 소개함으로써 베어링 동역학을 기반으로 베어링 해석을 이해하고자 한다.

• Tribology and Lubricants
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• v.1 no.1
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• pp.12-19
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• 1985

윤활은 모든 공업의 기반적인 기술로서 대부분의 기술자들이 직접적 또는 간접적으로 이분야에 접하고 있으며, 공업의 발전사와 더불어 발달되어온 기술이다. 작금에 이르러서는 공업의 고도화, 첨단화를 기하는데 있어서 핵심적 기술로 평가되고 있으며, 그나라 공업수준을 나타내는 지표라 일컫고 있다. 윤활기술이 세계적으로 중요성을 인정받고 많은 연구와 응용이 이루어지고 잇는 반면 국내에서는 윤활에 대하여 상대운동을 하는 두 물체 사이에 윤활제를 사용하여 운동을 원활히 하고 표면의 손상을 방지하는 것과 윤활제에관한 문제라고 가볍게 생각하는 것이 이 분야에 종사하는 사람들 및 현장의 기술자들의 사고에 깊이 침투되어 있다. 윤활의 의미에는 앞에서 기술한 바와같이 상대운동을 용이하게 하는 공학 및 윤활제에 관련된 기술이라고 하는 좁은 범위의 해석도 있으나, 총괄적인 관점에서 생각할때 마찰, 마모학을 포함하고 이와 관련된 기계, 금속, 화학, 물리 등의 모든 분야까지 통칭하여 넓은 의미로 해석하고 있다.

• Tribology and Lubricants
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• v.1 no.1
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• pp.30-37
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• 1985

동수압적 미끄럼베어링의 작동원리는, 두개의 서로 경사진 면이 윤활제를 그 사이에 두고 상대적인 운동을 함에 있어서 두면사이에는 윤활유 막이 형성되어 압력이 형성되고 두면에 작용하는 하중의 지지하게 되므로 직접적 마찰없이 상대적 미끄럼운동을 한다는 것이다. 동수압적 유체윤활은 윤활틈새 내의 윤활유동에 동수압적 점성유체역학 이론을 적용하며 베어링윤활유막의 압력분포를 계산하기 위한 편미분 방정식의 발견이 그 근본을 이루고 있고, 미끄럼베어링에 대한 기본적연구는 1900년 이래로 계속 수행되고 있다. 크랭크샤프트와 피스톤 연결봉 사이의 베어링은 동하중을 크게 받으며 회전하므로 저어널과 축의 상대운동은 회전운동과 윤활면의 수직운동으로 나누어 해석할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1998.10a
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• pp.151-159
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• 1998

디젤 엔진의 푸쉬로드 타입의 밸브 트레인에서의 힘의 전달 과정을 기구학적 응용을 통하여 구하였다. 이러한 힘의 최종 전달 단계인 캠과 평판 종동물의 접촉에서의 작용하중과 상대 운동 속도를 계산하였고 접촉면에서의 유막 두께를 고체면의 탄성변형을 고려하여 계산하였다. 특히 탄성 유체 윤활의 해석을 하는데 있어서 안정성과 수렴성이 우수한 멀티그리드 멀티레벨 기법을 사용하였으며 동하중 상태를 고려하여 유막 두께를 계산하고 기존의 정상상태의 해석해와 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1986.11a
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• pp.52-55
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• 1986

최근 난류상태에서 운전되는 베어링의 사용이 많아짐에 따라, 윤활문제에서도 난류영역에 관한 연구의 필요성을 느끼게 되었다. 베어링내의 흐름이 난류상태가 되면 마찰손실의 증가등 증류상태에 비해 여러가지의 윤활특성이 달라지는데, 특히 마찰열에 의한 윤활제의 온도증가는 베어링성능변화에 크나큰 영향을 줄 것으로 예측된다. 일반적으로 유막내에서의 온도변화가 그다지 없는 경우는 재래의 등점도이론으로 어느정도 성능예측이 가능하나, 온도변화가 지배적인 경우에는 점도변화를 고려한 THD해석이 성능예측에 보다 유용하다고 알려져 있으며 이에대한 많은 연구가 수행되고 있다. 이들 해석은 실제 온도상승이 가장 큰 벽면에 인접한 영역에 대해서 불완전하며, 편심율이 큰 경우에서와 같이 축 방향의 유동이 크거나, 역류가 발생하는 경우에는 적응이 곤란하다. 본 연구에서는 이런 점을 개선하기 위해 $\kappa-\varepsilon$모델을 이용한 저어널베어링에서의 3차원 THD해석을 행하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1991.06a
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• pp.63-69
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• 1991

프로팅링저어널베어링은 저어널과 슬리브 사이에 자유롭게 움직일 수 있는 링을 삽입하여 이중의 유막이 형성되도록 한 것이다. 프로팅링저어널베어링은 이중의 유막을 가짐으로 인해 유량이 많이 필요하여 열적 특성이 좋고 마찰손실이 작으며 외축유막의 진동감쇠작용을 기대할 수 있으나, 링에 의해 내외축유막이 분리되어 있으므로 내축유막에 윤활제를 공급하는 것이 쉽지 않은 문제점이 있다. 동베어링에 대한 윤활제의 공급방법으로는 축을 통한 공급을 고려하지 않을 경우 다음과 같은 두가지를 생각할 수 있다. 첫째, 링에 내외축유막을 연결하는 급유구를 뚫어 외축유막으로 공급된 윤활제의 일부가 급유구를 통해 내축유막으로도 공급되도록 하는 방법 둘째, 축방향의 일단에서 내외축유막에 직접 가압급유하는 방법 이 가운데 둘째 방법은 축방향의 일단이 윤활제에 완전히 잠겨 있도록 밀봉하여야 하는 번거로움이 있으므로 잘 사용되지 않고 첫째 방법을 사용하는 것이 일반적이다. 첫째 방법에서도 링내외면에 원주방향급유홈을 파면 내외축유막으로의 윤활제공급이 보다 더 원활히 이루어 질 수 있을 것으로 기대되는데, 본논문에서는 이와 같이 원주방향급유홈이 있는 베어링을 원주방향급유홈 프로팅링저어널베어링이라 부르기도 하고, 이에 대하여 해석하고자 한다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.16 no.6
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• pp.11-18
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• 2012

대형 상용 엔진에서 발생하는 유효 도시 마력의 약 4~15%는 마찰 손실을 통해서 사라지며 마찰 손실 중 약 40~55%는 엔진 실린더와 피스톤 사이의 마찰에 의하여 발생하여, 엔진 전체에서 발생하는 마찰 손실 중 가장 많은 부분을 차지하고 있다. 이 연구에서는 엔진 실린더 라이너의 온도 분포 개선을 통해 라이너를 따라 유막을 형성하고 있는 윤활유의 적정 점성을 유지시키는 방법을 제시하고자 한다. 피스톤-라이너에서 발생하는 마찰 특성은 피스톤의 행정 위치에 따라서 접촉 마찰과 유막에 의한 마찰로 구분되며 이에 따라 요구되는 윤활유의 점성 특성 또한 달라진다. 먼저 해석 모델을 통하여 실린더 라이너 내부 온도 분포 특성을 확인한 후 피스톤 마찰 특성을 고려한 적정 온도 분포를 고찰하며 실린더 라이너에 열저항 코팅을 통해서 이를 구현하였다. 또한 실린더-피스톤 간의 마찰/윤활 해석을 통하여 열저항 코팅의 마찰 개선효과를 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1995.06b
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• pp.14-20
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• 1995

본 연구에서는 압축기내의 이상류, 즉 냉매와 오일의 혼합상태라 하는 특수한 환경에서 하중을 지지하고 있는 상하부 베어링에서의 윤활특성파악을 위하여, 압축기의 동역학해석 및 레이놀즈방정식을 이용, 베어링의 축심궤적을 수치해석에 의해 결정하고, 여러 운전조건에서 축심궤적의 변화를 살펴 보았다. 또한, 실험에서는 실제의 냉방시스템에 사용되고 있는 로터리 압축기의 축심궤적을 갭-센서를 이용하여 파악, 그 결과를 나타냈다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1995.06a
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• pp.65-71
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• 1995

기계 윤활면내에 포함된 마멸입자는 기계시스템의 상태를 잘 대변하여 주므로 마멸입자의 크기분포, 단위체적당 입자수, 구성성분 및 형상 등의 정확한 규명은 기계시스템의 상태진단을 위한 여러 정보를 제공한다. 특히 마멸입자의 형상과 그 크기는 미시적 파괴현상인 마멸과정의 기구를 반영해 주고 있으며, 또한 마멸입자의 표면은 그것이 마찰면 혹은 파단면의 미시적인 형상과 반응 생성물을 포함하고 있는 표본이 된다. 본 연구에서는 마멸분의 형상, 크기, 표면광택 등과 그것이 발생하는 작동조건과의 관계를 인공 신경회로망 해석을 이용하여 기계 윤활면의 마멸분 형태인식에 적용하는 것을 목적으로 하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1989.11a
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• pp.1-15
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• 1989

바이오트라이보로지(biotribology)란 생물학(biology)와 마찰학(tribology)의 합성어로서 그리이스어의 $\tau\rhoc\betao\sigma$(마찰하다)가 어원이며, 마찰 마모 윤활의 학술 용어 "tribology"가 영어로 된것은 1966년이다. 이때 마찰학이란 이학 또는 공학현상으로서 문제를 해석하는데 한정하였고 생물에 대한 문제까지 광범위하게 고려하지 못하였다. 1972년 영국 석유학회, 기계학회 그리고 Rheology 학회의 공동개최로 "윤활제의 레올로지" 회의가 열렸다. 거기서 Dowson 교수(기계공학)와 Right 교수(루마치스 의학)의 공동논문 "Bio-Tribology"를 발표해서 처음으로 그 용어를 제안하였다. Dowson 교수가 열거했던 바이오트라이보로지의 대상은 다음과 같다. (1) 기계에 사용되는 윤활제에 대한 미생물의 영향 (2) 인간의치의 마모 (3) 면도칼에 대한 저마찰 보호막의 작용 (4) 인체내의 유체수송(뇨관내의 유동기구, 타액의 운동, 혈액흐름) (5) 모세혈관내에서 적혈구의 운동과 혈장에서 그의 윤활작용 (6) 화상치료시 "정압기체 축수"적 부양 (7) 음식물을 씹을 때 타액의 윤활작용 (8) 관절기능의 윤활학적 연구 (9) 인공골두와 인공관절의 윤활학적 연구8) 관절기능의 윤활학적 연구 (9) 인공골두와 인공관절의 윤활학적 연구