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박막코팅의 파괴인성 평가를 위한 압입(indentation)에 바탕을 둔 방법

전문가 제언: ○ 압입을 이용한 덩어리(bulk) 재료의 경도시험과 파괴인성 측정 기술은 1920년대에 개발된 비커스 경도시험 기술 등 오랜 역사를 갖고 있다. 그러나 이 기술은 박막 코팅에 적용하기에 적절하지 않다. 본 논문에서 대상으로 하는 박막 코팅의 파괴인성 시험을 위한 계량화 압입 시험기술(instrumented indentation)은 하중 대비 크랙 변위 곡선을 바탕으로 하는 다양한 분석에 의하여 많은 정보를 도출할 수 있는 신기술이다.

○ 계량화 압입 시험기술의 이러한 장점은 이 장치가 고가이고 사용에 전문성이 따라야하는 문제와 엇갈리게 된다. 이는 아직 국내 산업계에서 이 기술을 널리 활용하지 않고 있는 현실의 한 이유일 수도 있다. 이러한 한계에도 불구하고 이 기술은 현재 국내 일부 연구소와 대학에서 활발히 연구되고 있다.

○ 국내에서 이 분야 연구가 활발히 수행되는 곳은 한국표준과학연구원으로서, 한준희 박사가 중심 역할을 하고 있다. 이 연구는 다양한 재료시험기술 개발의 일환으로 수행되고 있으며, 각종 세라믹과 반도체 재료, 경질 코팅 등이 대상이 되고 있다. 기타 한국기계연구원과 포항 산업기술연구소(RIST) 등에서도 활발한 연구가 이루어지고 있다.

○ 일부 대학에서도 이 분야 연구가 수행되고 있다. 서울대학교의 권동일 교수 팀이 대표적이다. 그러나 재료공학 연구가 거의 모든 대학에서 수행되고 있는 것과 달리 계량화 압입 기술을 이용한 재료 평가 연구는 아직까지는 그다지 활성화되어 있지 않다.

○ 앞으로 마이크로 코팅의 산업 응용이 촉진되는 추세에 따라 코팅의 강도 평가가 큰 문제가 될 것이라는 전망이다. 이 목적에 적합한 계량화 압입 기술은 아직 등장한지 20년이 안된 비교적 최신 기술이다. 박막 코팅의 본격적인 산업화에 대비하여 특성 평가를 위한 기반 기술의 확립에 노력을 기울여야 할 것이다.

저자: Jinju Chen
자료유형: 학술정보