Analysis of Resistance Increase in Silicone Rubber Socket using CT Analysis Method

본 논문은 CT 분석 방법을 이용하여 실리콘 고무 소켓의 수명 검사로 인한 저항을 분석하였다. 자기력이 상이한 실리콘 고무 소켓을 제작 후 수명 검사를 진행하여 내부 구조 열화를 유도하였다. 일정한 수명 검사 마다 저항을 측정하였으며, 열화 전후의 실리콘 고무 소켓은 CT Scan 촬영을 진행하였다. 촬영 데이터를 기반으로 CT 분석 방법을 사용하여 저항이 증가하는 원인을 분석하였다. 본 연구의 CT 분석 과정으로 Histogram을 활용한 중앙값 분석과 Skeleton ROI를 활용한 사슬 구조 연결성 분석 방법을 적용하였다. 중앙값 분석은 CT Scan 결과로부터 측정된 임계값의 중앙값과 표준 편차를 이용하여 실리콘 고무 소켓에 적용하였다. 중앙값 분석 결과, X선 노이즈가 개선된 금속 분말의 관심 영역을 확보하였다. 금속 분말의 관심 영역에서 Skeleton ROI를 이용하여 금속 분말의 연결성을 분석하였다. CT 분석 방법을 활용하여 실리콘 고무 소켓의 저항 증가를 분석하였다. 저항 측정 결과, 자기력이 높은 실리콘 고무 소켓의 저항은 수명 검사 7만회에서 117.5mΩ 개선된 저항으로 측정되었다. 분석 결과, 자기력이 높을수록 금속 분말 부피와 연결성 변화량이 개선되었다. 실리콘 고무 소켓의 저항과 CT 분석 결과를 비교하여 두 인자 간 상관관계를 도출하였다. CT 분석 방법을 활용한 저항 상승 분석은 실리콘 고무 소켓의 장기적 신뢰성 문제를 해결하는 데 유용한 데이터를 제공할 수 있다. CT 분석 기법은 실리콘 고무 소켓과 같이 복잡한 구조를 가진 자기 유변 탄성체(Magneto- rheological elastomer)의 사슬 구조와 열화 과정을 정량적 및 시각적으로 분석할 수 있을 것으로 기대한다.