• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2001년도 제34회 추계학술대회 개최
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• pp.35-42
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• 2001

Nanotribological characteristics between a Si$_3$N$_4$ AFM tip and hydrophobic thin films were experimentally studied. Tests were performed to measure the nano adhesion and friction in both AFM(atomic force microscope) and LFM(lateral force microscope) modes in various ranges of normal load. Plasma-modified thin polymeric films were deposited on Si-wafer (100). Results showed that wetting angle of plasma-modified thin polymeric film increased with the treating time, which resulted in the hydrophobic surface and the decrease of adhesion and friction. Nanotribological characteristics of these surfaces were compared with those of other hydrophobic surfaces, such as DLC, OTS and IBAD-Ag coated surfaces. Those of OTS coated surface was superior to those of others, though wetting angle of plasma-modified thin polymeric film is higher.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.129-129
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• 2004

본 연구에서는 나노스케일 절삭가공(nanometric cutting process)시에 미세 팁과 가공표면사이에서 발생하는 현상들에 대하여 분자동역학적 시뮬레이션을 통하여 살펴보았다 본 연구의 목적은 실험적으로는 파악하기 어려운 극미세 가공에서 발생하는 나노트라이볼로지적 현상을 이해하고, 이를 토대로 기계적 가공에 기반하여 개발된 '기계-화학적 나노리소그래피(Mechano-Chemical Scanning Probe Lithography)' 공정을 개선, 발전시키는데 있다. 기계-화학적 나노리소그래피 기술은 극초박막의 리지스트(resist)를 미세탐침을 이용하여 기계적 가공으로 제거하고 이로인해 표면으로 드러난 모재부분을 화학적 에칭에 의해 추가로 가공하여 원하는 패턴형상을 얻어내는 기술이다.(중략)

• Tribology and Lubricants
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• 제26권1호
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• pp.14-20
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• 2010

Tribological properties of nanoporous structured alumina film was investigated. Alumina film (AAO: anodic aluminum oxide) of $60{\mu}m$ thickness having nanopores of 45 nm diameter with 105 nm interpore-diatance was fabricated by mild anodization process. Reciprocating ball-on-flat sliding friction tests using 1 mm diameter steel ball as a counterpart were carried out with wide range of normal load from 1 mN to 1 N in an ambient environment. The morphology of worn surfaces were analyzed using scanning electron microscopy. The friction coefficient was strongly influenced by the applied normal load. Smooth layer patches were formed on the worn surface of both AAO and steel ball at relatively high load (100 mN and 1 N) due to tribochemical reaction and compaction of wear debris. These tribolayers contributed to the lower friction at high loads. Extremely thin layer patches, due to mild plastic deformation of surface layer, were sparsely distributed on the worn surface of AAO at low loads (1 mN and 10 mN) without the evidence of tribochemical reaction. Delaminated wear particles were generated at high loads by fatigue due to repeated loading and sliding.

• Tribology and Lubricants
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• 제38권4호
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• pp.170-178
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• 2022

Mechanical surface treatment is an excellent approach widely used to modulate and improve the performance and service life of bearings, gears, and frictional joints. The main purpose of this study is to investigate and compare the effect of ultrasonic nanocrystal surface modification (UNSM) and wonder process craft (WPC) on the surface and tribological properties of SUJ2 bearing steel. The surface roughness and hardness of the untreated and treated (UNSM- and WPC-treated) specimens were measured and compared. Their tribological properties were evaluated using a micro-tribometer under grease-lubricated and dry conditions against itself. Surface hardness measurement results revealed that both the UNSM- and WPC-treated specimens had a higher hardness than that of the untreated specimen. The surface roughness of the untreated specimen was reduced after UNSM and WPC treatments. Abrasive wear mode was observed on the surface of the specimens worn under grease-lubricated conditions, while adhesive wear mode was found on the surface of the specimens worn in dry conditions. According to the tribological test results, the friction coefficient and wear rate of the untreated specimens were reduced by the application of both the UNSM and WPC treatments under grease-lubricated and dry conditions.

• 한국진공학회지
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• 제20권6호
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• pp.456-460
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• 2011

최근 연구 중인 소자들의 크기가 점차 나노 크기를 가짐에 따라서 나노 영역에 대한 물성 분석 연구의 필요성이 대두되고 있다. 특히 나노 크기를 가지는 소자에 대한 기계적 특성은 기존의 마이크로 이상의 소자와는 다른 특성을 보이는 것으로 보고되고 있다. 그러나 이러한 나노 크기에 대한 연구에서 대부분을 차지하는 분광학적, 전기적 방법은 측정 영역 한계와 일정 깊이에 대한 평균적인 정보를 제공하게 된다. 본 연구에서는 나노트라이볼로지 분석의 대표적인 Nano-indenter 분석을 통하여 박막의 수 혹은 수십 나노 미만의 영역과 깊이에 대한 물리적 및 기계적 물성을 연구하였고, Scanning Probe Microscopy를 이용하여 시료 표면 형상을 분석하였으며, 이를 기반으로 수십 나노 이하 두께를 가지는 W-N 확산방지막에 대한 연구를 실시하였다. 연구 결과에 의하면, 박막의 표면 나노강도는 증착 중 질소 유량에 따라서 57.67 GPa에서 9.1 GPa로 급격한 감소가 나타내었고, 또한 탄성계수 역시 575.53 GPa에서 178.1 GPa로 감소되는 것을 확인하였다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2001년도 제33회 춘계학술대회 개최
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• pp.354-359
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• 2001

CNTs were added to Ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) to improve the tribological properties of UHMWPE. CNTs which have a diameter of about 10-50nm, while their length is about 3-5nm were produced by the catalytic decomposition of tile C$_2$H$_2$ using a tube furnace. UHMWPE/CNTs composites were fabricated by hot pressing method. It is shown that friction coefficient was increased and wear resistance was improved as CNTs were added to UHMWPE because of excellent mechanical properties of CNTs located on UHMWPE surface.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1043-1047
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• 2003

With the advancement of micro-systems and nanotechnology, the need for ultra-precision fabrication techniques has been steadily increasing. In this paper, a novel nano-structure fabrication process that is based on the fundamental understanding of nano-scale tribological interaction is introduced. The process, which is called Mechano-Chemical Scanning Probe Lithography (MC-SPL), has two steps, namely, mechanical scribing for the removal of a resist layer and selective chemical etching on the scribed regions. Organic monolayers are used as a resist material, since it is essential for the resist to be as thin as possible in order to fabricate more precise patterns and surface structures. The results show that high resolution patterns with sub-micrometer scale width can be fabricated on both silicon and various metal surfaces by using this technique.

• 공업화학
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• 제29권5호
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• pp.533-540
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• 2018

그래핀은 표면 에너지가 낮고 원자단위의 얇은 물질로서 다양한 소재의 표면에 코팅시키거나 윤활제에 분산시켜 접착력과 마찰을 줄여주는 우수한 윤활유 첨가제로 보고되고 있다. 본 연구에서는 산화 그래핀 나노시트를 세 가지 종류의 염화알킬(butyl chloride, octyl chloride 및 tetradecyl chloride)을 이용하여 액체 윤활제 첨가제용 기능화 산화 그래핀(alkyl functionalized GO, FGO)을 제조하였다. 제조한 기능화 산화 그래핀의 화학적 및 구조적 특성은 Fourier transform infrared (FT-IR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, scanning electron microscope (SEM), and transmission electron microscope (TEM)으로 분석하였다. 제조한 기능화 산화 그래핀은 PAO-0W40 오일에 0.02 wt%의 농도로 분산시켰으며, 트라이볼로지적 특성을 high frequency friction/wear tester로 분석한 결과, FGO-14이 첨가된 PAO-0W40 오일은 ball-on-disk의 직선왕복운동 하에서 기유에 비해 ~5.88%의 마찰계수와 ~3.8%의 마모 트랙 폭을 감소시킴으로써 내마모성이 향상됨을 확인하였다. 본 연구에서는 산화 그래핀의 성공적인 기능화와 더불어 다양한 탄화수소사슬 길이에 따른 분산 안정성 및 트라이볼로지적 특성의 향상을 입증하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1589-1595
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• 2000

레이저 텍스쳐와 미케니칼 텍스쳐 컴퓨터 하드디스크의 마찰과 마코 매카니즘이 Contact Start/Stop test 실행후의 특성들에 대해 연구되었다. 다양한 분석적이고 기계적인 테스트 기술들이 이용되었다. 형상, 조도, 화학적 조성, 기계적 성질, CSS 로부터 기인된 코팅의 마찰특성들에 대해 그 변화들을 조사하였다. 즉, AFM(Atomic Force Microscopy), Nano-Indentation, Nano-Scratch, TOF-SIMS(Time of Flight Secondary Ion Mass Spectroscopy), AES(Auger Electronic Spectroscopy)등이 이 연구에 적용되었다. 레이저 텍스쳐 범프의 표면조도와 미케니칼 텍스쳐 지역의 표면조도는 각각 대략적으로 4nm 와 7nm 감소되었다. 탄성계수와 경도값은 CSS test후에 증가하였고 가장 바깥쪽의 코팅층의 변형강화가 생겨났다. 자성층과 Ni-P 층 사이에 점착성의 문제가 확인되었다. TOF-SIMS 분석은 C 와 $C_2F_5$의 세기에 있어서 감소를 드러냈고 이것은 코팅 표면에 윤활제 요소의 마모를 확실시 할수 있는 결과로 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.255-255
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• 2012

DLC (Diamond Like Carbon) 박막은 높은 경도, 낮은 마찰계수, 내화학성 등의 우수한 트라이볼로지적 특성을 가지고 있기 때문에 다양한 산업분야에서 적용되고 있다. 하지만 강재에 대한 밀착력과 내열성은 단점으로 부각되어왔다. 이에 본 연구는 그런 단점을 보완하고자 PECVD(Plasmas Enhanced Chemical Vapor Deposition) 방법으로 DLC박막에 여러 가지 첨가원소(F,N,O)를 사용하여 증착시킨 후 그에 따른 기계적 특성을 평가하였다. DLC박막의 구조는 Raman Spectra을 통해, Sp3 (like diamond) peak와 Sp2 (like graphite) peak의 혼재 여부를 분석하였고, FE-SEM을 이용하여 막의 표면 및 단면을 관찰하였다. 스크래치 테스트를 통해 DLC박막의 밀착력을 측정하였으며, 볼 온 디스크 타입의 Tribo-meter을 이용하여 마찰계수 변화를 관찰하였다. 또한 나노인덴터를 이용하여 미소경도를 측정하였다. 그 결과 첨가원소에 따라 기계적 특성이 각각 다르게 나타났으며, DLC막이 가지고 있는 장점인 여러 분야에 적용시킬 수 있는 방안을 마련하고자 하였다.