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윤활면의 온도와 압력 분포 가시화 기술

전문가 제언: ○ 회전 등 상대 운동을 하는 기계요소는 접촉면에 윤활작용을 하는 유막이 있어 마찰과 마모가 방지된다. 유막의 온도상승과 압력증가는 유막의 물성치를 변화시켜 윤활상태에 영향을 끼친다. 윤활상태를 파악하기 위해서는 윤활면의 온도와 압력에 대한 측정이 필수적이다.

○ 윤활면은 양쪽의 고체 표면에 끼여 있는 곳으로 매우 작은 공간이기 때문에 측정이 쉽지 않다. 그러나 온도 및 압력분포에 대한 측정기술은 계속 연구, 개량되어 현재는 저항변화법, 적외방사법, 분광법 등이 활용되고 있다.

○ 저항변화법은 저항값의 온도, 압력에 대한 의존성을 이용하여 박막에 전압을 인가하여 측정하는 온도계측법이다. 박막에는 온도측정에는 백금이나 티타늄을, 압력측정 시에는 망가닌 소재를 사용한다.

○ 적외방사법을 이용한 온도계측법은 시간응답성이 매우 높아 스캐닝 기구를 조립하여 비정상 조건의 온도계측에 적합하다. 분광법에 의한 압력분포 측정방법으로는 FTIR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy)법과 Raman 분광법 등이 있다.

○ Raman 분광법은 단파장의 가시광을 이용하므로 공간분해능이 우수해 10㎛ 이하의 측정이 가능하다. 검출된 Raman 산광(散光)도 가시광이기 때문에 디스크 재료의 선택 폭이 넓고 FTIR법에서는 불가능한 유리와 같은 적외선 비투과 재료에 대해서도 측정이 가능하다.

○ 기계요소의 윤활면에 대한 여러 가지 온도, 압력 측정방법이 이용되고 있다. 연구효율 향상을 위해서는 시간응답성 향상, 측정공간의 다차원화, 측정결과의 가시화, 실험준비 및 조작의 간편성 등 측정기술은 계속 향상되어야 한다.

저자: Kazuyuki YAGI
자료유형: 학술정보