• 한국가스학회지
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• 제9권1호
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• pp.26-32
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• 2005

본 논문에서는 고압용기의 밀봉을 위해 사용하는 메탈시일의 설계 안전성에 대한 연구결과를 제시하고 있다. 기본적으로 고압용기의 1차적 밀봉은 메탈시일에 의해 이루어지고, 2차적 밀봉은 탄성체 고무로 제작된 0-링에 의해 가스누출이 차단된다. 유한요소해석 결과에 의하면, 가스누출 차단을 위해 사용한 알루미늄 소재의 밀봉장치는 강재를 사용한 경우보다 우수한 밀봉성을 보여주고 있다. 이것은 알루미늄 소재의 열팽창 특성이 상대적으로 우수하기 때문이다. 메탈시일과 압력용기 구조물에 걸리는 변형과 응력분포는 외부에서 공급된 가스압보다는 용기 내부에서 전달된 온도차에 의해 크게 지배를 받는 것으로 알려져 있다. 따라서 메탈시일의 소재는 통상적으로 $200^{\circ}C$이하로 유지되는 것이 소재의 강도와 밀봉성 측면에서 안전하다.

• Elastomers and Composites
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• 제42권4호
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• pp.232-237
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• 2007

가스켓 재료로서 널리 사용되고 있는 FKM, VMQ, EPDM, NBR을 연료전지 스택용 가스켓으로써의 적합성을 평가하기 위하여, 각각의 재료특성을 이용하여 최적상태의 배합물을 제작하고, 배합물의 특성을 살펴보았다. 최적의 상태를 만족하도록 만든 배합물에서 NBR 재료는 장기 화학적 물성에서, VMQ는 금속이온 용출성에서, EPDM은 가스투과성이 FKM에 비하여 열세로 나타났다. 배합물 물성에서 우수하다고 판단된 FKM으로 연료전지 스택용 가스켓을 제작하여 leak 평가를 실시한 결과, 체결압이 낮을수록, sealing pressure가 높을수록 짧은 시간에서 leak가 발생하였다. 또 Arrhenius Model을 이용하여 수명예측을 실시한 결과, $80^{\circ}C$에서 연속운전 시 가스켓의 수명은 60,000시간 이상 가능한 것으로 예측되었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.694-697
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• 2005

The design of experiments are used for optimal design of formed tools to machine automobile bearing rubber seal die, which is classified into the high precision rubber mold. The clearance angle, rake angle and the length cutting edge are considered as the factors. The cutting force is selected to be a characteristic value and compared with the mean tool wear and life by repeated experiments. The design of the experiment is based on the repeated one-way factorial design, which finds the significance of the factors and the best level to predict the tool life by using ANOVA and regression.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.453-458
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• 2020

In this study, ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) rubbers reinforced with various particle size of carbon black were prepared and tested. We followed recently published CSA/ANSI CHMC2 standard "the test methods for evaluating material compatibility in compressed hydrogen applications-polyemr". Measurement of change in hardness, tensile strength and volume were performed after exposure to maximum operating pressure, 87.5 MPa, for 168 hours (1 week). Once EPDM was exposed to high-pressure hydrogen, the samples experience volume increase and degradation of the physical properties. Also, after the dissolved hydrogen was fully eliminated from the specimens, the hardness and the tensile properties were not recovered. The rubber reinforced with smaller sizes of carbon black particles showed less volume expansion and decrease of physical properties. As a result, smaller particle size of carbon black filler led to more resistance to high-pressure hydrogen.

• Tribology and Lubricants
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• 제28권6호
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• pp.283-288
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• 2012

In this study, a new sliding contact problem involving an elastomeric seal, a spherical particle and a hard coated steel counterface was modeled to investigate the detailed wear mechanisms related to the sealing surface. The model was also used to design the optimum coating conditions. A three-dimensional finite element contact problem was modeled and analyzed using the nonlinear finite element code, MARC. The deformed steel surface and stress distributions are presented for different coating layers and thicknesses. When the coating thickness is relatively small, the entrapped particle produces surface plastic deformations such as groove and torus. In addition, the sealing surface can be damaged by abrasive wear as well as fatigue wear. For a relatively thick and multi-layered coating, on the other hand, surface plastic deformation does not occur, and the amount of abrasive and fatigue wear is reduced. Therefore, the proposed contact model and results can be used in the design of various sealing systems, further intensive studies are required.

• Tribology and Lubricants
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• 제25권4호
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• pp.225-230
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• 2009

Seals are very useful machine components in protection of leakage of lubricant or working fluid, and incoming of debris from outside. Various elastomer are widely used as sealing materials and the shaft surfaces are generally coated with high hardness material after heat treatment. It is generally known that the foreign debris and wear particles get stuck into sealing surface, the steel shaft surface can be damaged and worn by mainly abrasive wear. In this paper, using MARC, contact analysis are conducted to show the hard coated steel shaft surface can be fatigue failed by very small elastic particle intervened between seal and steel surface. Variations of contact and von-Mises stress distributions and contact half-widths with interference and coating thickness are presented. The maximum von-Mises stress occurs always in the coating layer or between coated layer/substrate interface. Therefore the coated sealing surface can be fatigued and then failed by very small particles. The results can be used in design of sealing surface and further studies are required.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.1559-1566
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• 1994

Using the finite element method, the contact force, contact band width and temperature distribution of lip seals analyzed for the interference including some nonlinearities such as material nonlinearity, geometrical nonlinearity and nonlinear contact boundary condition. The calculated results showed that the contact stress concentrated on the contact zone between the garter spring and the rubber toward the flex side, the contact edge of lip seals. The high contact forces due to the increased interference separate the sealing gap between the lip edge and the rotating shaft. This may lead to leak the sealed oil.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2017년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.240-241
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• 2017

In this stduy, we will references to provide reasonable basis for the test environments applicable to the chemical resistance test covered by KS F 4935 『Injection-type Sealing Materials for Water Leakage Crack of Adhesive and Flexible Rubber Asphalt』, analyze the problems with the current test methods in consideration of the features of materials. As a result, we assured more objective data in improved chemical resistance test methods.

• 공업화학
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• 제22권4호
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• pp.395-399
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• 2011

리튬 이온 전지에 사용되는 개스킷 재료는 내전해액성, 전기 절연성, 압축 영구 줄음률, 비오염성, 저온성이 요구된다. 개스킷 고무에 적용되는 가교조제의 영향을 살펴보기 위하여 리튬 이온 전지에 있어 대표적 용매인 propylene carbonate에서 용해도 지수의 차가 큰 ethylene propylene diene monomer (EPDM)에 금속산화물인 가교조제의 함량을 조정하여 compound를 배합하였다. 이렇게 배합된 compound를 리튬 이온 전지의 작동환경을 고려하여 전해액에 대한 장기평가 및 압축 영구 줄음률, 저온성에 대한 평가를 실시하였다. 본 실험에서는 다양한 가교조제를 사용하여 가교조제에 따른 고무재료의 물리적 화학적 특성 및 리튬 이온 전지에의 영향에 대하여 검토하였다. 가교조제로 ZnO를 사용한 고무에서 1000 h까지의 공기 노화 시험 및 전해액의 대표 유기용매인 propylene carbonate 침적시험에 대해 안정적인 물성을 얻을 수 있었으나, 이온 용출성 평가에서는 $Zn^{2+}$가 용출되기 때문에 리튬 이온 전지용 개스킷에 적용되는 고무 배합에서는 ZnO 사용을 제한하여야 한다.

• Elastomers and Composites
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• 제45권1호
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• pp.32-39
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• 2010

본 연구에서는 PTFE 100%, PTFE 90% + 카본블랙 10%, PTFE 85% + 유리섬유 15%, PTFE 80% + 유리섬유 15% + 이황화몰리브덴($MoS_2$) 5%, PTFE 75% + 유리섬유 25%, PTFE 75% + 카본블랙 18% + 흑연 7% 복합물들의 기계적 물성을 연구하고 DSC 및 TGA를 이용하여 복합물의 융해열(${\Delta}H_f$)과 열적 안정성에 관한 실험을 수행하였다. 또한 내구시험법을 이용하여 PTFE 오일씰의 립부 마모형상 및 마모량을 측정하였다. SEM을 이용하여 마모표면을 관찰하였다. PTFE에 유리섬유와 이황화몰리브덴을 첨가하여 실험결과에 따르면, 인장강도 및 신율은 저하되지만 경도, 내마모성 및 내구성 보강의 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다. PTFE 복합재질 6가지중 PTFE 80% + 유리섬유 15% + 이황화몰리브덴 5%의 복합물이 PTFE 오일씰 제작에 가장 알맞은 재질임을 확인하였다.