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첨단기술정보

원자 수준의 재료 마모 메커니즘

전문가 제언: 내연기관, 타이어, 철로는 물론 미소 전자기계에 이르기까지 기계적 시스템의 마모에 의한 수명 단축은 큰 경제적 손실을 초래하지만, 아직 두 표면의 마찰로 인한 재료의 마모용적을 평가하는 정밀한 방법은 확립되지 못하고 있다. 1946년에 Holms는 전기접점의 전도도를 설명하기 위해 ‘원자의 제거(removal of atoms)'라는 이론을 도입하였고, 그로부터 수년 후 Archard는 이 개념을 접착접촉에 의한 마모입자의 제거 이론으로 일반화하였다. 그러나 이 이론은 경험적 데이터에 대한 의존성이 크고 마모속도와 원자적 원리를 연관시키지 못하는 약점을 가지고 있다. 최근 Jacobs와 Carpick(Nature Nanotechnology, 8, p.108, 2013)은 원자수준에 접근하는 미시적 마모과정의 순간 정보들을 획득하는 방법을 고안함으로써 전례 없는 정밀도로 미끄럼운동에 의한 원자손실 메커니즘을 이해할 수 있도록 하였다.