• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.38-41
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• 2004

Weatherstrip seals protect passengers form noise, dust, rain and wind out of the vehicle. The more contact area between a body frame and a weatherstrip, the higher efficiency of sealing. A weatherstrip is a sort of an elastomer. Mechanical properties of the weatherstrip is obtained by uniaxial tension test. In this study, nonlinear finite element(FE) analysis is performed to obtain displacements and contact shapes of the weatherstrip. The FE model is developed by using Ogden-foam formulation. In the results of nonlinear FE analysis, the most valuable deformation of the weatherstrip occurred when displacement control value reaches 7.2mm. Severe deformation is observed as the displacement control value become more increased.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.1-7
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• 2005

In vehicle door system, weatherstrip seals protect passengers form noise, dust, rain and wind out of the vehicle. The higher efficient a weatherstrip is, the more durable it is in contact between the door and body frame. In this study, nonlinear finite element(FE) analysis is performed to obtain cauchy-stresses, displacements and reaction forces of the weatherstrip. Mechanical properties of the weatherstrip is obtained by uniaxial tension test. The MARC which is a commercial software for the nonlinear analysis of a flexible FE model is used. Twenty-one cases of the FE model are developed by using Ogden-foam formulation. In the results of nonlinear FE analysis, the most valuable deformation of the weatherstrip occurred when displacement control value reaches 7.2mm. Severe deformation is observed as the displacement control value become more increased. When the weatherstrip is designed, it would be considered that the displacement value of the weatherstrip has to be less than 7.2mm.

• 폴리머
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• 제27권5호
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• pp.436-442
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• 2003

에틸렌-프로필렌 디엔 고무 (EPDM)와 같은 열경화성 탄성체는 자동차의 스폰지 웨더스트립 (sponge weatherstrip)에 적용되는 주 재료이다. 그러나 열경화성 탄성체의 특성 때문에 환경적인 문제가 야기된다. 더구나 EPDM 재료의 weatherstrip 제조 시 배합, 가류와 같은 여러 생산 공정을 거쳐야 함으로 생산 단계별 품질산포가 크고 제품의 형상 유지가 어려워 품질의 안정성이 떨어진다. 따라서 재활용과 획기적인 제조기술 그리고 수발포를 할 수 있는 새로운 열가소성 가황체 (TPV)재료 개발로 종래의 EPDM 웨드스트립 제조 문제들을 개선이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 TPV 수발포 공정에서의 발포체의 밀도와 구조적인 면을 물의 양과 발포 온도 등의 가공 조건들의 영향을 수행하여 TPV가 수발포로서 균일한 발포체를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있었다. 연구결과 EPDM 웨더스트립의 많은 재활용이 곤란한 문제점 등을 해결할 수 있고, 이 새로운 발포 기술은 고무산업에 돌파구를 만들어 나갈 것으로 기대된다.

• Composites Research
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• 제34권3호
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• pp.192-198
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• 2021

전기차의 수요 및 보급이 확대됨에 따라 차량 내 이음(buzz, squeak, rattle, BSR) 개선에 대한 요구가 커지고 있다. 이에 풍절음, 도어 글라스 및 차량 진동을 차단하는 인너벨트 웨더스트립(innerbelt weatherstrip)의 댐핑(damping) 특성 향상을 통해 BSR을 저감하는 기술 개발이 필수적이다. 기존 열경화성(thermoset) 탄성체 대비 가볍고 재활용이 가능한 열가소성(thermoplastic) 탄성체가 주목을 받고 있지만 낮은 소재 댐핑과 영구압축줄음률(compression set)로 인해 도어 글라스와 웨더스트립 간 마찰 소음을 발생하는 문제가 있다. 고분자 댐핑 특성은 점탄성(viscoelastic)에 좌우되므로, 본 연구에서는 인너벨트 웨더스트립과 도어 글라스 간 마찰 소음을 개선하기 위해 EPDM (ethylene-propylene-diene monomer)/PP (polypropylene) thermoplastic vulcanizates (TPV)의 재료설계인자(EPDM/PP 비율, EPDM 내 ENB 함량)에 따른 점탄성 분석을 통해 소재 댐핑 특성을 평가하였다. EPDM/PP 비율에 따른 분석을 통해 PP 비율이 낮을수록 소재가 연화되고, 탄성회복력(resilience)이 증가하여 저장탄성률(storage modulus)은 10.8% 감소하고 댐핑 특성을 의미하는 감쇠계수(tanδ)는 88.2% 증가함을 확인하였다. 또한 EPDM 내 ENB 함량이 높을수록 소재의 가교밀도(crosslink density)가 증가하지만, 동적가교(dynamic vulcanizate) 과정 중 PP에 분산된 EPDM particle의 크기가 감소한다. 이로 인해 증가된 EPDM/PP 계면 간 면적 증가로 인해 계면 미끄러짐에서 기인한 손실탄성률(loss modulus)이 24.7% 증가하여 댐핑 특성이 향상되었다. 재료설계인자에 따른 물성분석을 바탕으로 최적 소재(낮은 PP 비율(14 wt%), 높은 ENB 함량 (8.9 wt%))를 배합한 결과 소재 댐핑 특성(tanδ peak)은 기존 소재(PP27, EPDM/PP 30/27, ENB content 5.7 wt%) 대비 140% 증가하여 재료설계인자에 따라 댐핑 특성을 제어할 수 있음을 확인하였다. 설계된 소재의 글라스 마찰 소음 개선 효과를 확인하기 위해 stick-slip 시험을 통해 마찰 소음을 평가하였다. 소재 댐핑 특성이 향상됨에 따라 마찰 진동의 가속도 peak가 약 57.9% 감소하였다. 이러한 결과로부터 재료설계인자에 따른 소재 댐핑 특성 향상을 통해 인너벨트 웨더스트립의 글라스 마찰 소음을 개선할 수 있음을 확인하였으며, 향후 소재 재료설계인자에 따른 물성 제어를 통해 부품의 요구 성능에 맞는 다양한 재료설계에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.5-12
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• 2014

Weatherstrip coatings of urethane and silicon type which are fit to EPDM and thermoplastic materials are used in sealing systems for automotive applications for noise reduction and high slip characteristics for external applications, respectively. Polyurethane binder was successfully synthesized from poly(butyladiphate)diol (PBAD), poly(tetramethylene)glycol (PTMG) and isocyanate as starting materials. Then, polyurethane coating agents were prepared by using various additives. To investigate effects of segment types on the abrasion resistance of polyurethane coating agents, thin films based on polyurethane coating materials were fabricated. With increasing the amount of hard segment in the coating agent, abrasion resistance, modulus and tensile strength of the coating films were improved, but the elongation of the coating films was decreased.

• 자동차안전학회지
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• 제5권2호
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• pp.51-56
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• 2013

In vehicle's door wiring harness (W/H) system is more toward to arrange a passenger compartment than a hinge and a weatherstrip. An opening/closing member of a vehicle is attached to a vehicle by a hinge in a manner enabling easy opening and closing of the opening/closing member. Such members include doors, such as side-doors and rear doors, and other opening/closing members, such as trunk lids. This article gives some insight into the dimensioning process, with special focus on large deflection analysis of wiring harness(W/H) in vehicle's door structures for durability problem. The Finite elements analysis for door wiring harness(W/H) is used for residual stresses and dimensional stability with bending flexible. Durability test data for slam test specimens were compared with the numerical predicted fatigue life for verification. The final testing of the component combines the effects of these microstructural features with the complex stress state arising from the combined service loading and residual stresses.

• 청정기술
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• 제15권3호
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• pp.180-185
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• 2009

자동차용 웨더스트립 제조공정 중 발생하는 에틸렌-프로필렌 고무 스크랩을 고온전단분쇄기를 이용하여 표면활성화 된 분말을 얻은 후 이를 폴리프로필렌과 블렌드하여 열가소성탄성체를 제조하기 위한 기초연구를 수행하였다. 에틸렌-프로필렌 고무 스크랩 분쇄 시 표면활성제를 1.5 phr 첨가하면 최적의 표면활성화 된 분말을 얻을 수 있었다. 폴리프로필렌의 경우는 maleic anhydride를 반응블렌드에 의해 그라프트시켜 기능화 하였다. 기능화된 에틸렌-프로펄렌 분말과 폴리프로필렌을 블렌드하여 열가소성탄성체를 제조할 때 계면젖음 특성이 중요하기 때문에 계면젖음성을 향상시키기 위하여 상용화제로 poly(ethylene-co-acrylic arid)를 폴리프로필렌에 첨가하였다. Poly(ethylene-co-acrylic acid)는 폴리프로필렌의 표면장력을 감소시켰으며 이로 인해 에틸렌-프로필렌 분말과의 계면젖음성이 크게 증진될 것으로 기대된다.