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- 저자 : 송명훈 ( Song¸ Myeong-hun ) (검색결과 3 건)
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마모 상대재 변화에 따른 TiN 극박막의 마찰 및 마모거동
송명훈,이재갑,김용석,Song, Myeong-Hun,Lee, Jae-Gap,Kim, Yong-Seok 한국재료학회 2000 한국재료학회지 Vol.10 No.1
Reactive DC magnetron sputtering 법으로 AISI 304 스테인레스강 기판 위에 TiN 극박막을 50nm∼700nm 두께로 증착한 후, 경화된 AISI 52100 강과 알루미나를 마모 상대재로 하여 박막의 미끄럼마모 시험을 상온 대기 중에서 행하고, 마모 상대재에 따른 TiN 극박막의 마찰과 마모 거동을 연구하였다. AISI 52100 강구를 마모 상대재로 한 경우, TiN 박막은 200g 이하의 마모 하중과 0.035m/sec의 낮은 미끄럼 속도 조건에서 500nm 내외의 극박으로도 마찰계수가 0.1 내외로 유지되는 우수한 내마모성을 보였다. 이같이 우수한 내마모성은 AISI 52100 강으로부터 천이된 Fe가 산화되어 TiN 박막 표면에 Fe 산화층을 형성한 때문으로 설명되었다. 그러나, 마모 상대재를 알루미나 볼로 한 경우에는 TiN 박막 위에 산화층이 형성되지 않고, 마모가 거의 되지 않는 알루미나 볼과 박막층 사이에 국부적 응력집중 등이 발생하여 시험된 전 조건 하에서 박막층의 박리 현상이 관찰되었고 높은 마찰계수가 측정되었다. 또한 기판의 평균 표면조도, Ra가 박막의 두께와 유사할 때 마찰계수가 급격히 상승하는 현상이 관찰되었다. Ultra thin TiN films (50∼700nm thickness) were deposited on AISI 304 stainless steel substrates using a reactive DC magnetron sputtering deposition process to investigate their wear and friction properties. Dry sliding wear tests of the films were carried out against hardened steel and alumina counterparts using a pin-on-disk type wear tester at room temperature. Variation of friction coefficient was measured as a function of film thickness, load, sliding speed and roughness of the substrate. Worn surfaces of the film were examined by a scanning electron microscope. Wear resistance of the TiN film increased with the increase of the film thickness. The TiN film showed relatively high wear resistance in spite of its ultra thin thickness when it is mated by the steel counterpart, while it showed poor wear resistance with the alumina counterpart. The good wear resistance with the steel counterpart was explained by the formation of oxide layers on the film surface and sound interface character between the ultra thin film and the substrate.
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송명훈 ( Song¸ Myeong-hun ),최병한 ( Choi¸ Byounghan ),김재수 ( Kim¸ Jae-soo ),김승욱 ( Kim¸ Seung-wook ) 한국구조물진단유지관리공학회 2023 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.27 No.2
국내 산재하고 있는 지자체 저수지 13,000여 개소의 노후화 지속과 기후위기로 인한 저수지 제체의 붕괴 취약성이 가중되고 있는 가운데 집중호우 및 홍수 대비 지자체 저수지의 비상방류 시설은 거의 전무한 상태로 운영 중에 있다. 저수지 제체의 붕괴사례는 2020년 이후 노후 중소규모 저수지에 집중해서 발생하고 있는 것으로 분석되고 있으며, 이로 인해 매년 지자체 저수지의 손상 및 하류부 피해사례가 발생하고 있다. 본 연구는 집중호우 대비 위험 저수지의 수위를 사전에 저하시킴으로써 붕괴를 예방할 수 있는 개념의 이동식 사이펀 개발을 목적으로 하고 있다. 본 개발기술은 실제 현장에 적용시, 실 사용자가 편리하고 용이하게 사용할 수 있도록 설치, 해체 및 조작의 간편성 등을 고려하여 경량화, 제품의 모듈화 기반 운반의 용이성, 보관의 편의성 등을 우선으로 하고 있다. 본 연구를 통해 개발되는 기술은 실제 저수지 현장의 테스트베드 적용을 통해 지자체관리 저수지에 즉시 적용이 가능하여야 하며, 개발과정에서 실 사용자의 다양한 의견이 반영됨으로써 보다 유용하게 활용될 수 있는 기술 개발의 과정에 있다.
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