Assessment of Tribological Characteristics of Organic films Contact with Fabrics in Tumble Dryer Environment

최근 환경문제가 대두됨에 따라 다양한 산업분야에서 이를 해결하기 위해 노력하고 있다. 가전 제품은 가정에서의 에너지 소비와 탄소 배출의 주요 원인 중 하나이며, 이는 매년 증가하고 있다. 특히, 가전 제품 중 하나인 건조기의 경우, 건조기 사용에 필요한 에너지 소비와 건조 과정에서 섬유에 특화된 화학 물질과 미세 섬유가 육상과 대기 중으로 배출되는 환경문제와 같은 문제점들이 제시되고 있다. 이러한 미세 섬유 발생의 주요 원인이 건조기 사용 시 발생하는 마찰로 인한 옷감의 손상으로부터 기인함을 고려할 때, 대기 중 미세 플라스틱의 노출을 최소화하기 위해서 건조기에서 발생하는 마찰과 마모 현상에 대한 이해가 필요하다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 건조기 드럼과 옷감의 거동에 마찰력이 미치는 영향, 세탁 및 건조 과정에서 옷감에 발생하는 손상과 같은 옷감의 마찰 및 마모 대한 연구는 진행중이다. 그러나, 건조기 드럼 소재와 옷감의 마찰 및 마모 특성에 대한 체계적인 고찰은 이루어지지 않고 있다. 따라서, 건조기에서 발생하는 에너지 손실, 옷감의 손상, 미세 섬유 절감 등을 위해서 건조기 드럼과 옷감의 마찰 및 마모 현상을 이해하고 이를 고려한 트라이볼로지적 설계가 필요할 것으로 생각된다. 본 연구는 건조기 드럼과 옷감의 마찰 및 마모 현상을 이해하기 위하여 실험적으로 연구가 수행되었다. 이를 위하여 건조기 드럼 소재 중 하나인 hot-dip aluminized steel with organic film을 연구 대상으로 선정하였으며, 상대 재료로 데님 소재의 옷감을 사용하여 이들의 마찰 및 마모 특성에 대하여 연구를 진행하였다. 건조기 드럼과 옷감이 한 방향으로 거동하는 점을 고려하여 pin-on-disk tribo-tester를 사용하여 실험을 수행하였다. 또한, 건조기 사용 환경을 모사하기 위하여 실험 온도를 선정하였으며, 건조기 드럼과 옷감에서 발생하는 마찰 및 마모 거동을 이해하기 위하여 미끄럼 횟수를 변화시키며 실험을 수행하였다. 마찰 특성을 정량적으로 평가하기 위하여 실험이 진행되는 동안 실시간으로 마찰 계수를 모니터링 하였으며, 함수율의 변화가 마찰 거동에 미치는 영향을 파악하기 위하여 마찰 계수가 증가하는 시점에서 함수율을 측정하고 비교하였다. LSCM을 사용하여 실험 전·후 시편의 표면을 면밀히 관찰하였으며, 이들의 마모 특성과 거동에 대하여 이해하였다. 또한, LSCM으로부터 얻은 데이터를 활용하여 hot-dip aluminized steel with organic film의 마모율을 계산하여 마모 특성을 정량적으로 평가하였다. 본 연구 결과를 통하여 hot-dip aluminized steel with organic film과 옷감 간의 마찰 및 마모 특성을 이해하고, 더 나아가 미세 플라스틱의 배출 감소와 건조기 사용 시 옷감의 해짐과 파손 저감을 위한 건조기 드럼 소재의 트라이볼로지적 설계 기술 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.Maste

High-temperature Tribological Properties of CoCrW and CoCrMo Alloys

As global demand for environmental protection rises, efforts are underway across various fields to reduce pollutant emissions. One area of focus is to enhance engine efficiency by minimizing friction and wear in marine engines that utilize eco-friendly fuels. Friction and wear significantly affect energy efficiency and durability, high lighting the need for a systematic understanding of the tribological characteristics of marine engine components and materials. This study investigates the friction and wear properties of CoCr-based alloys in high-temperature envi ronments. Experiments are conducted using a pin-on-disk tribo-tester at temperatures ranging from 250°C to 450°C. The results indicate that the friction and wear characteristics of CoCrWand CoCrMo, when tested against NiCr, gen erally increase with temperature. Notably, although the friction coefficients of CoCrW and CoCrMo are relatively sim ilar, CoCrMo exhibits significantly better wear resistance. Abrasive and adhesive wear are identified as the primary wear mechanisms, with the degree of tribo-film formation playing a critical role in wear progression. These findings offer valuable insights into the tribological properties of CoCr-based alloys and are expected to provide foundational data for the design of efficient and durable components in high-temperature environments

Experimental Assessment of the Methanol Addition Effect on the Tribological Characteristics of Ni-based Alloy

Currently, the demand for green technologies toward a sustainable future is rapidly increasing due to growing concern over environmental issues. Methanol is biodegradable and can provide clean combustion to reduce sulfur oxide and nitrogen oxide emissions, and therefore it is a candidate fuel for marine engines. However, the effect of methanol on tribological characteristic degradation should be addressed for methanol-fueled engines. In this study, the methanol addition effects on tribological characteristic degradation is experimentally assessed using a pin-on-disk tribo-tester. Ni-based alloy is used as a target material due to its broad applicability as an engine component material. For a lubricant, engine oil with and without methanol are used. The tests are conducted for up to 10,000 cycles under boundary lubrication while the change in friction force is monitored. Additionally, the wear rate is determined based on laser scanning confocal microscope data. An additional test in which methanol is added at regular intervals is performed with an aim to directly observe its effect on friction. Overall, the friction coefficient increases slightly with increasing methanol concentration. Furthermore, the wear rate of the pin and disk increase significantly with methanol addition. The results also indicate that the friction increases instantaneously with methanol addition at the contacting interface. These findings may be useful for better understanding the methanol effect on the tribological characteristics of Ni-based alloys for methanol-fueled engines with improved performance