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이평찬(Pyoung-Chan Lee),김수영(Su Young Kim),정선경(Sun Kyoung Jeoung),김명천(Myoungcheon Kim) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6
고무재료는 자동차 산업을 비롯하여 다양한 산업에 폭넓게 활용되고 있으며, 그 중 불소고무는 일반적으로 고온에서 우수한 특성을 나타낸다. 분자 구조상 불소고무는 유기 오일에 대한 내성이 우수하여 다양한 응용 분야에서 사용할 수 있으며, 특히 자동차용 동력전달 부품 및 연료 시스템 등에서 광범위하게 사용된다. 고무를 비롯한 고분자 재료는 온도, 습도 등의 사용환경 조건에 의한 노화는 물성의 직접적인 저하를 일으키며, 이는 제품의 수명에 영향을 미치게 된다. 하지만, 노화에 의한 물성 저하는 장기간에 걸쳐 점진적으로 일어나기 때문에 수명을 예측하기에는 매우 어렵다. 이에 따라 가속 수명시험을 활용한 수명 예측 연구가 많이 연구되고 있다. 본 연구에서는 자동차용 가스켓 및 씰에 사용되는 불소고무에 대한 가속 열화 시험을 통해 아레니우스 관계식 기반 가속 수명 모델을 도출하였다. 가속 수명 모델 구축을 위한 물성 파라미터는 시간에 따른 경도를 선택하였다. 가속 수명 시험결과, 윤활유 누유 방지 씰의 노화 수명은 예상 사용 온도를 150℃로 할 때 9만 6천 시간을 나타내었다.
가속 노화 시험을 활용한 불소 고무의 수명 예측에 관한 연구
이평찬(Pyoung-Chan Lee),김수영(Su Young Kim),정선경(Sun Kyoung Jeoung),위신환(Shin-Hwan Wei),고윤기(Youn Ki Ko),하진욱(Jin Uk Ha),이주엽(Ju-Yub Lee),김명천(Myoungcheon Kim) 한국고분자학회 2021 폴리머 Vol.45 No.6
본 연구에서는 자동차 윤활유 누유 방지용 오일 씰 및 가스켓용 불소 고무(fluoroelastomer)의 수명 예측에 관해 연구하였다. 가속 노화 시험은 사용환경보다 높은 온도인 160, 175, 190 및 200 ℃에서 수행하였다. 가속 수명 예측 모델을 구하기 위해 물성 파라미터로 노화 시간에 따른 인장강도와 경도를 분석하였다. 그 결과, 경도가 인장강도 대비 샘플 간 편차 및 경향성이 더 우수하여 경도를 가속 수명 예측 모델의 파라미터로 적용하였다. 노화 시간에 따른 경도는 점진적으로 증가하는 것을 확인하였으며, 불소 고무의 가속 수명 예측 모델은 아레니우스 관계식으로 나타낼 수 있었다. In this study, the lifetime prediction of fluoroelastomers for oil seals and gaskes for preventing automotive lubricant oil was investigated using accelerated aging test. The accelerated thermal aging test was performed at temperature of 160 175 190 and 200 ℃. Tensile strength and hardness of the fluoroelastomer were analyzed as physical parameters for the accelerated lifetime prediction model. As a result, the hardness was more excellent in variation and tendency compared to the tensile strength, so hardness was applied as a parameter of the accelerated lifetime prediction model. It was confirmed that the hardness gradually increased with the aging time, and the accelerated life prediction model of the fluorine rubber could be expressed by the Arrhenius relationship.
[응용논문] SMC 복합소재에 따른 테일게이트의 구조 강성 해석 연구
이평찬(Pyoung-Chan Lee),고윤기(Youn Ki Ko),하진욱(Jin Uk Ha),이상락(Sang Rak Lee),이재용(Jae Yong Lee),김광섭(Kwang Sup Kim),송기성(Ki Sung Song),김영민(Yung Min Kim),윤성현(Sung Hyun Yun),김동혁(Dong Hyeok Kim) 한국자동차공학회 2019 한국 자동차공학회논문집 Vol.27 No.7
In this study, sheet molding compounds(SMC) to replace steel parts used for the automotive lightweight tailgate module were investigated. SMC was fabricated by using glass fiber and unsaturated polyester type resin (GF-SMC), or carbon fiber and vinyl ester type resin(CF-SMC). The structural analysis result demonstrated that the lightweight tailgate using CF-SMC with a thickness of 3 mm showed a value of 2.925 mm, which was to be compared with the value of 4.402 mm for the tailgate using GF-SMC, thereby representing a 33.5 % decrement in displacement under torsional rigidity analysis. In addition, CF-SMC with a thickness of 2 mm provided a displacement of 3.940 mm under torsional rigidity analysis. The CF-SMC provided a 9 % decrease in the weight of automotive tailgate inner panel in order to supplement the mechanical properties seemingly due to the decrease in the density and increase in the structural ribs.
이평찬(Pyoung-Chan Lee),정선경(Sun Kyoung Jeoung),하진욱(Jin Uk Ha),김보람(Bo-Ram Kim),한주권(Joo-Kwan Han) 한국자동차공학회 2019 한국 자동차공학회논문집 Vol.27 No.6
To improve the flame resistance and sound absorption properties of polyurethane(PU) foam, expandable graphite(EG) was used as an additive. In this study, the properties of PU foam containing EG were analyzed using a cone calorimeter, thermogravimetric analysis, an oxygen index tester, and a thermoconductor. The heat release rate of the PU foam was decreased with increasing EG content(up to an 83 % decrease at an 18 wt% EG content). This is a relatively slower rate than that of the conventional PU foams. This may be attributed to the fact that EG may be expanded, and as such, there is a higher chance of hindering the oxygen and heat flow at an elevated temperature. The limited oxygen index and thermal conductivity were increased with increasing additive content. In general, the PU-EG composite foam containing 7 % EG provided the most satisfactory sound absorption coefficient among all the foams that were experimented on in this study.
이평찬(Pyoung-Chan Lee),하진욱(Jin Uk Ha),김보람(Bo-Ram Kim),고윤기(Yun Ki Ko),이현욱(Hyun Uk Lee),정선경(Sun Kyoung Jeoung),황윤섭(Yun-Sup Hwang),정재욱(Jae Uk Jung),김유용(Yoo Yong Kim) 한국자동차공학회 2018 한국 자동차공학회논문집 Vol.26 No.1
Various researches have been conducted of late to improve the performance and function of automotive interior parts. Among these, studies on the adoption of components fused with lighting are increasing. In this study, the lighting-integrated cup holder, which shows uniform luminous characteristics, was investigated. Poly(methyl methacrylate) (PMMA) was applied to the lamp guide that transmits light, and light diffusion polycarbonate(PC) was applied to the lamp for uniform light diffusion. Optical analyses were carried out according to various shapes of the lamp guide, and an optimal shape was derived. Based on the derived structure, injection molding analyses were performed to determine the gate positions. The luminous intensity of the lighting-integrated cup holder showed a 1.1 standard deviation, which is lower than that of the commercial lighting-integrated cup holder(9.7).
저분자 아미드계 활제 합성을 통한 폴리아미드6/유리섬유 복합소재의 유동성 향상 연구
이평찬(Pyoung-Chan Lee),하진욱(Jin Uk Ha),김보람(Bo-Ram Kim),정선경(Sun Kyoung Jeoung),정우석(Wooseok Jung),신동혁(Donghyeok Shin),한정현(Jung Hyun Han),방영길(Young-Kil Bang) 한국고분자학회 2018 폴리머 Vol.42 No.4
본 연구에서는 폴리아미드6(PA6)/유리섬유(GF) 복합소재의 사출 시 흐름성을 개선하기 위한 저분자량의 아미드계 활제를 합성하였다. 저분자량의 아미드계 활제(N,N"-bis(2,2,6,6,-tetramethylpiperidin-4-yl)-1,3-dicarboxamide)를 두가지 방법으로 합성하여 PA6/GF 복합소재의 흐름성을 향상시켰다. 아미드계 활제는 상온 축합반응과 가온 축합 반응으로 진행하였으며, 합성 조건에 따른 성능 분석을 실시하였다. 폴리아미드 수지 내 혼합된 활제는 이축 스크류 배합기의 축력을 순수 폴리아미드 수지 대비 50% 수준 감소시켰다. 가온 축합반응으로 합성된 활제를 적용한 PA6/GF35% 복합소재의 물성은 일반 PA6/GF35% 복합소재 대비 흐름성 72%, 인장강도 10% 상승하는 것을 확인하였다. 이는 아미드계 활제가 소재 내에서 분자 사슬간의 결합력을 감소시켜서 가소제 역할을 하여 분자 사슬의 유동성을 증가시킨 것으로 판단된다. In this study, low molecular weight amide-type lubricant was synthesized to improve flow properties of polyamide6(PA6)/glass fiber(GF) composites. Low molecular weight amide-type lubricant (N,N"-bis(2,2,6,6,-tetramethylpiperidin-4-yl)-1,3-dicarboxamide) was synthesized by condensation reaction under room temperature or high temperature condition. The performance analysis was performed according to the synthesis conditions. FTIR spectroscopy was used to examine the chemical bond of synthesized lubricants. The synthesized lubricants mixed in the polyamide resin decreased its axial force of twin screw compounder compared with the pristine polyamide resin. The PA6/GF35% composites with synthesized lubricants provided a 72% increase of the melt flow index, seemingly by decreasing bonding force among the molecular chains.
폴리아미드 기반 메탈감 나노 복합소재의 흡습 거동에 관한 연구
이평찬(Pyoung-Chan Lee),김보람(Bo-Ram Kim),엄찬혁(Chanhyeok Um),김상훈(Sang Hoon Kim),이현욱(Hyun Uk Lee),하진욱(Jin Uk Ha),정선경(Sun Kyoung Jeoung),신동혁(Donghyeok Shin),정우석(Wooseok Jung) 한국고분자학회 2019 폴리머 Vol.43 No.1
본 연구에서는 폴리아미드 6(PA6) 기반의 메탈감 복합소재 및 몬모릴로나이트(montmorillonite, MMT) 적용 메탈감 나노 복합소재의 흡습 특성을 연구하였다. 복합소재의 수분 흡습의 초기 거동은 Fick’s second law를 따른다는 것을 확인하였다. 나노 복합소재의 흡습 특성을 연구한 결과, MMT 도입으로 수분 흡습률이 감소되었으며 확산 계수 역시 감소하는 경향을 보였다. 수분을 흡습한 복합소재의 유리전이온도는 건조된 복합소재 대비 50 ℃ 이상 감소하였다. 또한 MMT 함량이 증가할수록 수분 흡습에 따른 치수변화가 감소되었으며, 이는 MMT 도입에 따른 수분 흡습 방지 효과로 설명할 수 있었다. In this study, water absorption behavior of metal feeling composite based on polyamide 6 and polyamide 6/MMT was investigated. It was confirmed that water absorption mechanism of those composites followed the Fick’s second law. The composites with MMT showed reduced water absorption as well as the water diffusion coefficient. The composite containing higher moisture contents showed 50 ℃ lower Tg than dried one. Furthermore, dimension stability was increased with increasing MMT content. This is attributed to the enhanced barrier property due to the MMT intercalation on the matrix.