• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1986년도 제4회 학술강연회초록집
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• pp.29-41
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• 1986

마찰계수는 서로 접촉하여 운동하는 두 물체간의 특성으로 간주되며 일반적으로 상대속도나 작용하중에 별로 영향을 받지 않는 것으로 알려져 있다. 화학적으로나 물리적으로 오염되지 않은 깨끗한 금속간의 마찰실험의 경우, 이 실험이 불활성 가스나 진공내에서 행해질 경우 상당히 큰 마찰저항을 경험하게 되나, 공기중에서의 실험에서는 작은 마찰저항이 기록되어 산화막이나 다른 오염물에 의해 형성된 막이 마찰저항을 감소시킨다고 보고 있다.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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• pp.124-125
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• 2002

최근 자성막의 놀은 자기기록 밀도증가에 따른 고밀도 자성기록매체인 하드디스크(HDD)는 현재 80GByte까지의 저장용량을 가진 하드디스크의 자성합금층 보호막으로 DLC(Diamond-Like Carbon)가 이용되고 있다. 고저장용량을 가지는 하드디스크의 보호막 두께가 점차 얇아짐에 따라 보호막 재료의 경도 및 윤활성은 더욱 중요시되고 있다. 그러나, 보호막의 두께가 감소하면서 현재 적용되고 있는 DLC막으로는 조만간 물리적 한계에 도달할 것으로 예상된다. (중략)

• 한국임상수의학회지
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• 제24권3호
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• pp.325-330
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• 2007

본 연구는 개에서 수술적으로 짧은 기간 동안 관절의 불안정성을 최대로 유도하여 수술후 운동 없이 관절의 퇴행성 변화의 유무 및 정도와 골관절염 모델로 적합한지를 평가 하였다. 10두의 비글견을 본 실험에 사용하였다. 실험군은 오른쪽 무릎관절의 앞십자인대 및 내측 곁인대의 절제와 내측 반월 연골 절제술을 시행하였으며, 왼쪽 무릎관절을 대조군으로 사용하였다. 수술 12주 후 연골의 손상, 윤활막의 염증 정도와 윤활액의 생화학적 변화를 평가 하였다. 조직 검사에서 연골의 비후, 연골 세포의 분화, 프로테오글리칸의 소실 및 윤활막의 염증이 대조군과 비교하여 유의성 있는 증가가 관찰되었다. 윤활액의 생화학적 검사에서 유의성 있게 증가된 MMP-2, -9의 농도를 실험군에서 관찰 하였다. 이상의 결과로부터 본 연구에 수행한 관절염 모델은 골관절염 유도가 가능하며, 술후 운동으로 소모되는 시간 및 비용을 줄 일수 있는 장점 있어 골관절염 모델로서 유용하게 활용될 것으로 판단된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제2권5호
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• pp.1-10
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• 1994

By applying of total electric capacitance method on engine connecting rod bearing during engine operating, the influence of engine operating conditions and lubricants on bearing oil film thickness was investigated. Minimum oil film thickness increases with kinematic viscosity, but as increasing of viscosity, the increasing ratio of film thickness is reduced. Also minimum oil film thickness increases with engine speed but there is a limit. Above this limit, film thickness decreases in opposition because of crankshaft inertia. As increasing of engine torque and oil temperature, munimum oil film thickness decreases linearly. For non-Newtonian oils, the correlation between $100{\circ}C$ kinematic viscosity and munimum oil film thickness is very poor.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권8호
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• pp.643-650
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• 2014

Gear transmission system is widely applied in engineering. As the problem of contact fatigue, wear, lubrication failure etc, the condition of gear teeth contacts will be worse. The vibration and sound signals in the gear system will be affected by the some failures like scuffing, abrasive wear and spalling due to the deterioration of gear teeth surface. By studying the estimation of specific film thickness, measurement of reduction in tooth thickness, visual examination of wear mechanisms on the gear teeth and their effects on the statistical parameters of vibration and sound signals, the research obtained the satisfactory results on accessing the surface fatigue wear in a spur gear system. The paper utilizes the relationship between statistical parameters obtained from sound signals and Stribeck curve to confirm the hypothesis of dependency of surface fatigue wear, specific film thickness.

• Tribology and Lubricants
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• 제38권5호
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• pp.199-204
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• 2022

This paper presents a numerical investigation of the influence of water molecule thickness on frictional behavior at the nanoscale using molecular dynamics simulation. Three different models, comprising water thin films of various thicknesses, were built, and indentation and sliding simulations were performed using the models. Various normal loads were applied by indenting the Si tip on the water film for the sliding simulation to evaluate the interplay between the water thin film thickness and the normal load. The results of the simulations showed that the friction force generally increased with respect to the normal load and thickness of the water thin film. The friction coefficient varied with respect to the normal load and the water film thickness. The friction coefficient was the smallest under a moderate normal force and increased with decreasing or increasing normal loads. As the water film became thicker, the contact area between the tip and water film became larger. Under well-lubricated conditions, the friction force was proportional to the contact area regardless of the water film thickness. As the normal force increased above a critical condition, the water molecules beneath the Si tip spread out; thus, the film could not provide lubrication. Consequently, the substrate was permanently deformed by direct contact with the Si tip, while the friction force and friction coefficient significantly increased. The results suggest that a thin water film can effectively reduce friction under relatively low normal load and contact pressure conditions. In addition, the contact area between the contacting surfaces dominates the friction force.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권12호
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• pp.1035-1042
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• 2014

엔진 마찰 저감은 엔진 개발의 중요한 항목이 되어왔다. 엔진의 기계적 마찰 손실 중 피스톤계의 마찰이 40~55%에 해당하고, 피스톤 부분의 마찰을 제거할 수 있다면 투입되는 전체 에너지의 5% 정도 향상시킬 수 있다. 엔진의 마찰 손실을 감소시키기 위해서 각 요소에서의 마찰 수준, 이에 영향을 미치는 인자에 대한 분석 및 다른 엔진들과의 비교분석이 필요하다. 하지만 기존 연구에서 마찰이 발생하는 윤활막의 연구들이 유체역학 바탕의 모델링에서 수행해 왔으나, 피스톤계의 윤활막이 크게는 마이크로에서 작게는 나노단위의 영역에 해당하므로 분자들간의 상호관계를 고려할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 엔진 실린더 라이너를 따라 형성하는 유막의 운동을 미시적으로 접근하여 분자들간의 상호작용에 따른 마찰변화를 제시하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.130-130
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• 2000

타이타늄(CP Ti)과 타？늄합금은 인체의 골격을 구성하고 있는 물질과 가장 흡사한 물리적 성질과 우수한 생체적합성으로 인해 임플란트용 재료로 많이 사용되고 있으며, 최근에 인공관절이나 치근으로의 사용이 증가하고 있다. 그러나 교합면에서의 취약한 마모특성으로 인해 wear debris에 의한 골 흡수 및 이완 등을 야기하는 문제점으로, 이의 개선에 관한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 다이아몬드상 카본 (Diamond-Like-Carbon) 박막은, 다이아몬드와 유사한 높은 경도, 내마모성 그리고 화학적 안정성 등의 매우 우수한 물리화학적 특성을 가지고 있는 박막재료로 고체 윤활박막으로서 hard disk나 VCR head drum의 보호막, 우주항공기의 bearing 재료코팅 등으로의 적용이 최근에 급격히 증가하고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 특성을 지닌 다이아몬드상 카본 박막의 생체재료로의 적용을 위해, CP Ti과 Ti-6Al-4V에 13.56MHz를 사용하는 r.f PACVD법으로 DLC를 증착하여 생체적합적 특성을 조사하였다. C6H6 가스를 사용하여 1$\mu\textrm{m}$의 두께로 DLC 박막을 증착하였으며, 기판과의 밀찰력 향상을 위해 Si을 증간층으로 합성하였다. 마모특성은 pin-on-disk type wear tester을 사용하였으며 직경 5mm의 ruby ball로 실험을 수행하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.131-131
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• 1999

비정질 카본 박막은 다이아몬드와 유사한 높은 경도, 내마모성, 윤활성, 전기절연성, 화학적 안정성, 그리고 광학적 특성을 가진 재료로서 플라즈마 CVD를 이용한 합성방법으로 제조된 박막이 주로 연구되고 있다. 본 연구에서는 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 다양한 조건의 카본 박막을 제조하였다. 카본 박막의 제조는 이온빔이 장착된 고진공 증착 장치를 이용하였고 시편의 청정시 사용된 이온빔의 조건은 빔 전압이 500V, 빔 전류는 0.1mA/cm2로 기판 청정을 거친 후 DC 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 흑연을 증발시켜 박막을 제조하였다. 기판과 타겟의 거리는 13cm로 고정시킨 후 타겟 전류는 1A로 유지하면서 30분간 증착하였다. 기판은 Si-wafer와 glass를 주로 사용하였으며 기판 인가전압, 아세틸렌 유량, 기판 온도등을 변화시켜가면서 각각 카본 박막을 제조하였다. 비정질 카본박막의 막은 평균 두께는 0.4~1.2$\mu\textrm{m}$이며 SEM을 이용하여 단면의 성장구조를 관찰하였다. 라만 분광분석과 FTIR 분광분석을 통하여 비정질 카본 박막의 결합특성을 조사하였고 scratch tester를 이용하여 박막의 밀찰력을 관찰하였다. 제조된 박막의 두께는 아세틸렌 가스 이용시 1$\mu\textrm{m}$ 이상의 박막의 제조가 가능하였으며 카본 박막의 라만 분광특성은 고체 탄소 물질의 S와 G-peak으로 구성되어 있으며 기판 인가전압, 아세틸렌 가스 유량 변화에 따른 peak의 위치 이동 및 FWHM의 변화를 관찰하였다. RFIR 결과는 아세틸렌 가스의 유량이 증가에 따라 C-H 결합 분포가 증가며 기판 인가 전압이 증가할수록 C-H 결합분포가 감소하는 경향이 나타냈다. 이는 이온 충돌 효과에 따라 결합력이 약한 C-H 결합이 우선적으로 파괴되는 현상으로 생각되어 진다. Scartch tester 측정 결과 박막의 밀착력은 실험조건에 따른 경샹성은 보이고 있지 않으나 10N 정도이며 60N 이상의 강한 밀착력을 가진 박막도 제조되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.91-91
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• 2017

트라이볼로지란? 상대운동을 하면서 서로 영향을 미치는 두면 및 이와 관련된 문제로 마찰, 마모, 윤활에 대한 것을 말한다. 트라이볼로지는 1960대에 조사 연구되기 시작하면서 학문적으로 많은 정리가 이루어졌고, 현재 현대사회에서 문제가 되고 있는 에너지 및 환경 문제를 해결할 수 있는 핵심 요소로 떠오르고 있다. 특히 4차 산업혁명시대를 맞이하여 많은 부분에서는 인공지능, 클라우딩, 빅 데이터 및 로봇 등을 이야기하고 이에 대한 투자 및 개발을 이야기하고 있지만, 이 4차 산업을 뒷받침할, 강인한 제조업이 없으면 불가능한 혁명이라고 말 할 수 있다. 특히 트라이볼로지는 제조업의 무인 자동화 및 무인 로봇 등 이를 필요로 하는 산업 기기와 같은 전반적인 부품 및 소재의 마모를 감소시켜, 기계 장치의 신뢰성을 증가시킬 수 있다. 마찰은 두 물체 상호간의 열 발생을 억제 시키고, 마모는 물체의 표면 경도가 높으면 높을수록 마모량이 적어진다고 알려져있다. 따라서 트라이볼로지와 관련한 표면 처리의 경우, 고온 환경에서의 사용성 증대 및 고경도화 그리고 저마찰을 위한 방향으로 개발 발전되어져 왔다. 트라이볼로지 코팅 중 내마모 코팅의 경우, 티타늄 원소를 기본으로 알루미늄(Al) 및 실리콘(Si)를 합금화하면서, 고경도화 및 내열성을 증대시키는 방향으로 발전되어 왔다. 그에 따라 표면경도의 경우, 4000 Hv, 내열성 $1200^{\circ}C$에 도달였다. 하지만 여전히 철계와의 마찰계수는 0.3 이상으로 이를 낮추는 방법이 요구되고 있다. 최근 트라이볼로지 코팅 중 카본을 함유한 비정질 다이아몬드상 카본 막 (Diamond like Carbon Film : DLC) 이나, Diamond 막의 수요 증가는 마찰을 낮추어 융착마모를 줄이려는 노력으로 볼 수 있다. 특히 수소를 포함하지 않는 고경도 탄소막인 ta-C(tetrahedral amorphous-Carbon)의 수요는 증대되고 있으며, 이에 대한 후막화 및 양산화 기술의 개발의 현재 isssu로 대두되고 있다.