바이오물질을 포함하는 나노발전기는 무공해 에너지원이며 생분해성 전자폐기물이라는 점에서 친환경적인 전자소자이다. 특히 바이오 물질이 바이오폐기물로부터 추출될 수 있다면 바이오폐기물의 양도 줄어들 것이다. 본 연구에서는 포유동물의 피부에 존재하는 동물성 콜라겐을 이용하여 마찰전기 나노발전 기를 제작하였고 그 특성평가를 진행하였다. 마찰전기 나노발전기의 전기적 양극층은 회전 도포방법을 이 용하여 콜라겐 막을 형성하여 구성하였으며, 주사전자현미경으로 막이 다공성임을 확인하였다. 제작한 마 찰전기 나노발전기는 주기적인 기계적 운동에 의해 3 Hz에서 7 V부터 5 Hz에서 15 V의 개방전압과 5 Hz에서 3.8 μA의 단락전류를 보였다. 결론적으로, 콜라겐 함유 마찰전기 나노발전기는 센서와 같은 저전 력 구동 장치의 전원이 될 수 있으며 전자 폐기물 감소에도 유용할 것으로 기대된다.

We evaluate the properties of friction welded STK400 steel tube in terms of the relationship between microstructures and mechanical properties. Friction welding is conducted at a rotation speed of 1,600 rpm and upset time of 3-7 sec for different thicknesses of STK 400 tubes. To analyse the grain boundary characteristic distributions(GBCDs) in the welded zone, electron backscattering diffraction(EBSD) method is introduced. The results show that a decrease in welding time (3 sec.) creates a notable increase grain refinement so that the average grain size decreases from 15.1 μm in the base material to 4.5 μm in the welded zone. These refined grains achieve significantly enhanced microhardness and a slightly higher yield and higher tensile strengths than those of the base material. In particular, all the tensile tested specimens experience a fracture aspect at the base material zone but not at the welded zone, which means a soundly welded state for all conditions

With the recent remarkable improvements in the average speeds of contemporary trains, a necessity has arisen for the development of new friction modifiers to improve adhesion characteristics at the wheel-rail interface. The friction modifier must be designed to reduce slippage or sliding of the trains’ wheels on the rails under conditions of rapid acceleration or braking without excessive rolling contact wear. In this study, a novel composite material consisting of metal, ceramic, and polymer is proposed as a friction modifier to improve adhesion between wheels and rails. A blend of Al-6Cu-0.5Mg metallic powder, Al2O3 ceramic powder, and Bakelite-based polymer in various weight-fractions is hot-pressed at 150oC to form a bulk composite material. Variation in the adhesion coefficient is evaluated using a high-speed wheel-rail friction tester, with and without application of the composite friction modifier, under both dry and wet conditions. The effect of varying the weighting fractions of metal and ceramic friction powders is detailed in the paper.

This study was carried out to evaluate the developed microstructures and mechanical properties of friction welded A6063 alloy. For this work, specimens were prepared at a size of 12 mm Ø × 80 mm, and friction welding was carried out at a rotation speed of 2,000 RPM, friction pressure of 12 kgf/cm² and upset pressure of 25 kgf/cm². To perform an analysis of the grain boundary characteristic distributions, such as the grain size, orientation and misorientation angle distributions, the electron back-scattering diffraction method was used. In addition, in order to identify the dispersed intermetallic compounds of the base and welded materials, transmission electron microscopy was used. The experimental results found that the application of friction welding on A6063 led to significant grain refinement of the welded zone relative to that of the base material. Besides this, intermetallic compounds such as AlMnSi and Al2Cu were found to be dispersed with more refined size relative to that of the base material. This formation retains the mechanical properties of the welds, which results in the fracture aspect at the base material zone. Therefore, based on the developed microstructures and mechanical properties, the application of friction welding on A6063 could be used to obtain a sound weld zone.

The microstructures and mechanical properties of friction stir welded lap joints of Inconel 600 and SS 400 were evaluated; friction stir welding was carried out at a tool rotation speed of 200 rpm and welding speed of 100 mm/min. Electron back-scattering diffraction and transmission electron microscopy were introduced to analyze the grain boundary characteristics and the precipitates, respectively. Application of friction stir welding was notably effective at reducing the grain size of the stir zone. As a result, the reduced average grain size of Inconel 600 ranged from 20μm in the base material to 8.5μm in the stir zone. The joint interface between Inconel 600 and SS 400 showed a sound weld without voids and cracks, and MC carbides with a size of around 50 nm were partially formed at the Inconel 600 area of lap joint interface. However, the intermetallic compounds that lead to mechanical property degradation of the welds were not formed at the joint interface. Also, a hook, along the Inconel 600 alloy from SS 400, was formed at the advancing side, which directly brought about an increase in the peel strength. In this study, we systematically discussed the evolution of microstructures and mechanical properties of the friction stir lap joint between Inconel 600 and SS 400.

초대형 점보 항공기의 출현으로 인하여 활주로 표면의 마찰저항 성능이 중요하게 되었다. 우천시나 겨울철과 같은 특정한 기후에서 활주로 표면은 수막현상과 마찰력의 손실이 발생하여 항공기의 브레이크 기능이 저하되어 제동력을 잃게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 연구가 미국항공우주국, 미공군, 미연방항공청 등에 의해 수행되었다. 그 결과 다양한 종류의 마찰저항이 끈 포장표면 처리 방법이 개발되었다. 이러한 설계방법 가운데 대표적인 방법이 그루빙이다. 포장 그루빙 공법은 활주로 표면에 마찰저항을 증가시키고 수막현상을 감소시켜주는 장점이 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구는 인천국제공항의 A-2구간에 수행된 건식 그루빙의 시공결과를 평가한 것이다. 그루빙 시공중에 온도 게이지를 사용하여 포장체+의 온도를 측정하고 건식 그루빙중에 온도변화를 측정하였으며 컷트날의 마찰로 발생하는 그루빙 시공이 완료된 활주로에 물을 살수하고 뮤 미터와 수심측정기를 사용하여 마찰계수와 수심을 계측하였다. 시험결과, 그루빙은 포장체에 손상을 주지 않았으며 활주로 표면은 마찰저항이 증가하고 수막현상을 감소하는 효과가 현저하게 나타나서 건식 그루빙의 효과는 매우 큰 것으로 평가되었다.

초대형 점보 항공기의 출현으로 인하여 활주로 표면의 마찰저항 성능이 중요하게 되었다. 우천시나 겨울철과 같은 특정한 기후에서 활주로 표면은 수막현상과 마찰력의 손실이 발생하여 항공기의 브레이크 기능이 저하되어 제동력을 잃게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 연구가 미국항공우주국, 미공군, 미연방항공청 등에 의해 수행되었다. 그 결과 다양한 종류의 마찰저항이 끈 포장표면 처리 방법이 개발되었다. 이러한 설계방법 가운데 대표적인 방법이 그루빙이다. 포장 그루빙 공법은 활주로 표면에 마찰저항을 증가시키고 수막현상을 감소시켜주는 장점이 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구는 인천국제공항의 A-2구간에 수행된 건식 그루빙의 시공결과를 평가한 것이다. 그루빙 시공중에 온도 게이지를 사용하여 포장체+의 온도를 측정하고 건식 그루빙중에 온도변화를 측정하였으며 컷트날의 마찰로 발생하는 그루빙 시공이 완료된 활주로에 물을 살수하고 뮤 미터와 수심측정기를 사용하여 마찰계수와 수심을 계측하였다. 시험결과, 그루빙은 포장체에 손상을 주지 않았으며 활주로 표면은 마찰저항이 증가하고 수막현상을 감소하는 효과가 현저하게 나타나서 건식 그루빙의 효과는 매우 큰 것으로 평가되었다.