초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
고내구성 고효율 접촉구동을 위한 표면구조 및 작동상태의 실제 표면 조건에서의 윤활 마찰 특성 규명

○ 전체 내용
접촉구동 요소에서 마찰효율증대와 내마모에 대한 내구성증진을 위해 표면거칠기의 결정이론적 접근방법으로 정밀한 윤활마찰현상을 해석하는 기초 기술 제안

○ 1차년도
● 목표
접촉면의 실제 스케일 (real scale)의 직접적 3차원 형상에 따른 동수압적 윤활 마찰현상(hydrodynamic lubricated contact)에 대한

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
고내구성 고효율 접촉구동을 위한 표면구조 및 작동상태의 실제 표면 조건에서의 윤활 마찰 특성 규명

○ 전체 내용
접촉구동 요소에서 마찰효율증대와 내마모에 대한 내구성증진을 위해 표면거칠기의 결정이론적 접근방법으로 정밀한 윤활마찰현상을 해석하는 기초 기술 제안

○ 1차년도
● 목표
접촉면의 실제 스케일 (real scale)의 직접적 3차원 형상에 따른 동수압적 윤활 마찰현상(hydrodynamic lubricated contact)에 대한 결정이론적 표면 거칠기(deterministic surface roughness) 영향 규명
● 내용
3차원 대규모 데이터 (large scale)의 표면 거칠기에 대한 접촉면 동수압적 윤활 현상의 통계학적 (stochastic) 접근과 결정이론적(deterministic) 접근 비교

○ 2차년도
● 목표
Running-in 상태 및 표면 손상(damaged surface roughness)에 대한 표면 거칠기의 결정이론적 표면거칠기(deterministic surface roughness) 변화에 대한 윤활 마찰 특성 규명
● 내용
- Running-in 또는 손상표면 상태의 표면 거칠기의 결정이론적(deterministic)접근
- 표면구조(surface pattern structure)와 표면 거칠기의 스케일레벨에 따른 윤활 마찰 특성 규명

○ 3차년도
● 목표
작용하중과 접촉면적에 따른 접촉 면압(contact normal stress)에 의한 탄성유체윤활마찰 (elastohydrodynamic lubricated contact)현상에 미치는 영향 규명
● 내용
- 기하학적 접촉 표면에 따른 윤활 마찰 특성 (convex & concave contact geometry)
- 접촉 면압 크기에 따른 접촉면의 탄성변형량을 고려한 윤활유막 두께 해석

○ 4차년도
● 목표
접촉하중 및 전단변형률 속도에 따른 비선형 윤활제(non-Newtonian fluid) 거동 특성 규명
● 내용
윤활제의 전단변형률 속도, 작용 면압 크기, 탄성변형량에 따른 윤활유막 거동과 마모 예측량 해석 (non-Newtonian fluid behavior)

○ 5차년도
● 목표
실제 접촉조건인 작용하중과 접촉속도의 비정상상태 (transient applied load and contact speed)에 따른 표면거칠기에 대한 결정 이론적 대규모 데이터처리 (deterministic large scale surface roughness) 윤활마찰해석
● 내용
작용하중과 접촉속도의 비정상상태에 따른 표면거칠기에 대한 결정이론적 대규모데이터처리 윤활마찰해석

○ 6차년도
● 목표
공학적 접촉면의 변동하중 및 접촉속도의 비정상 상태 접촉 조건 하에 접촉 하중의 변화 및 접촉 속도의 변화율이 –1.0ms 정도의 시간 간격에서 처리
● 내용
작용하중의 변화와 접촉속도의 변화가 매우 짧은 시간 동안에 변하는 접촉 조건 하에서 표면거칠기 정보를 이용한 유막두께 해석 진행.

□ 연구개발성과
- 표면 거칠기 측정 데이터를 이용하여 표면 거칠기의 실제 데이터를 접촉 두께에 반영하는 윤활유막 거동과 윤활유막 압력을 해석
- 변동 동하중 조건에서 표면거칠기의 결정이론적 표면거칠기(deterministic surface roughness) 변화에 대한 윤활 마찰 특성 규명
- 동수압 윤활영역에서의 표면거칠기 형태 및 크기에 대한 결정이론적 해석
- 윤활 마찰면의 패턴에 의한 윤활유 유동 특성 해석
- 기하학적 접촉 표면에 따른 윤활 마찰 특성(convex & concave contact geometry)
- 접촉 면압 크기에 따른 접촉면의 탄성변형량을 고려한 윤활유막 두께 해석
- 공학적 접촉면의 변동하중 및 접촉속도의 비정상 상태 접촉에 대한 해석 진행
- 접촉면에 매우 큰 작용하중이 가해지며, 접촉면의 표면거칠기를 포함한 표면패터닝의 3차원 형태 형상, 접촉 윤활면 실질적인 접촉면의 윤활마찰 해석을 수행.

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
본 연구결과는 실제 접촉표면 상태와 작동조건의 윤활 마찰측면에서의 영향을 규명할 필요성이 대두되는 공학기초 연구수요에 기반을 둔다. 특히 표면 가공의 정밀도 향상과 접촉 표면상태의 윤활 마찰 조건이 내구성과 효율에 절대적 영향을 미치며 고정밀 고내구성 마찰시스템의 설계 기준의 기초연구가 된다. 또한, 접촉현상에 대한 정밀한 해석 진단은 마찰계수의 정확한 산정과 접촉요소의 제어로 고성능과 고기능화 가능한 설계 기준을 제공할 수 있다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 필요성 ... 4
• 2) 연구의 최종목표 ... 4
• 3) 연구범위 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 14
• 1) 연구수행 결과 ... 14
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 21
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 22
• 6. 참고문헌 ... 22
• 끝페이지 ... 23