• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.354-354
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• 2015

코팅 층과 소지 사이의 접합력 평가를 위하여 박리 시험법(Peel Off Test), 블리스터 시험법(Blister Test), 압입균열 시험법(Indentation Test), 직접 인장 시험법(Direct Full Off Test), 스카치 테이프 시험법(Scotch Tape Test), 그리고 스크래치 시험법(Scratch Test) 등이 사용되어 왔다. 이 중 박리 시험법과 스카치 테이프 시험법이 산업계에서 일반적으로 사용되고 있다. 전자 산업계에서 많이 사용되고 있는 박리시험법은 금속박막과 절연체 기판 사이의 접합력을 간단하게 측정할 수 있으며, 실험값의 재현성이 뛰어난 장점이 있다. 또한, 측정하는 동안 만들어지는 박리 곡선(Peel Curve)로부터 분석의 신뢰성 여부를 확인할 수 있다. 이러한 장점에도 불구하고 박리 시험법 특성 상 금속 코팅층의 강도가 금속 피막/기판간 접합 강도를 초과하여야 하기 때문에 수백 nm 이하의 박막의 접합력 측정에는 적용하기가 어렵다. 이에 반하여, 스카치 테이프 분석법은 일정길이의 접착 테이프를 박막 표면에 붙인 후 다시 떼어내면서 접착력을 평가하는 방법으로, 박막의 접합력 평가에 적용이 가능하다. 그러나 이 방법은 합격 불합격 여부를 판정하는 정성적인 방법으로 정량평가가 어렵다. 또한, 박막에 접착 테이프를 붙일때의 압력, 테이프를 박리할 때의 각도 및 속도를 일정하게 제어하기가 쉽지 않아 결과의 신뢰성이 높지 않다. 스크래치 테스트는 탐사침(Stylus)을 이용하여 박막의 표면에 하중을 증가시키면서 기판을 이동하여, 피막의 균열이나 박리될 때의 임계 하중값 (Critical Load; Lc)을 측정하는 방법이다. 이 방법은 시편 준비가 쉽고 간단하여 빠른 분석이 가능하고, 수백 nm 이하의 박막에도 적용 가능하다. 또한, 접합력을 정량화 할 수 있기 때문에 변수에 따른 접합력 비교가 용이하다는 장점이 있다. 이와 같은 분석적 장점에도 불구하고, 스크래치 시험을 통한 접합력 측정 방법은 아직까진 산업적으로 널리 활용되지 못하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 스크래치 테스트의 원리 및 이론에 대하여 간략히 알아보고, 스크래치 분석을 이용한 접합력 비교에 대한 실제 사례들을 소개하고자 하였다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1997년도 제25회 춘계학술대회
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• pp.41-46
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• 1997

TiN 코팅은 마모에 대한 저항성 및 고체 윤활 효과가 매우 우수하여 내마모성 및 저마찰이 요구되는 절삭공구나 피스톤 베어링 및 각종 축계의 코팅막으로 사용이 증가되고 있다. 일반적으로 재료의 경도와 인성은 서로 상반 관계를 갖고 있어 공학적으로 경도와 인성을 모두 요구하는 표면을 얻기 위해 연질 모재 위의 세라믹 코팅은 그 요구를 만족시킬 수 있는 가장 각광받는 표면처리 방법중의 하나이다. 그러나, TiN과 같은 경질 박막의 공학적 적용시 가장 요구되는 마모수명은 모재의 조도나 경도, 증착 방법, 접촉 상태, 코팅막의 두께 및 마모의 발생 기구 등에 따라 마찰 및 마모 메커니즘의 현저한 차이를 나타내기 때문에 예측이 거의 불가능한 실정이고, 아직까지 이러한 마모수명 비교 평가방법에 대한 기준 설정 및 정량적 정립이 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 모재의 경도, 조도, 코팅 두께가 다른 TiN 경질 박막에 압입시험과 스크래치시험시 발생되는 균열 발생 메커니즘과 미끄럼 시험시 발생되는 마모 메커니즘의 연계성을 밝히고 압입 및 스크래치 시험시 코팅막이 손상되는 임계하중과 미끄럼 시험시 접촉하중 변화에 따른 마모수명의 정량적 연관성을 찾아보고자 한다.

• 폴리머
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• 제33권4호
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• pp.273-283
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• 2009

고분자소재의 표면 특성 중의 하나인 스크래치 거동에 관한 최근의 연구 결과와 현황을 광범위하게 고찰하였다. 본 고찰에서는 고분자 소재의 스크래치 특성에 영향을 주는 실험인자들, 즉 소재재질, 온도, 작용하중, 실험속도, 표면처리, 스크래치 횟수, 고분자 구조 및 관능기, 가교정도 그리고 결정화도에 따른 스크래치 특성을 조사하였다. 또한, 고분자 소재의 스크래치 특성을 정량적으로 평가할 수 있는 접근 방법을 소개하였고, 현존하는 관련 국제시험법을 비교 조사하였다. 고분자 소재의 스크래치 거동을 정확히 평가할 수 있는 방법과 내스크래치성을 향상시킬 수 있는 방법에 관한 최근의 기술적 접근 방법에 대해 토의하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.639-646
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• 2017

컴퓨팅 사고력(CT: Computational Thinking)은 21세기 핵심 역량으로 주목받으며 소프트웨어교육을 통한 CT 역량 증진에 많은 관심이 모아지고 있으나, 효과적인 CT역량 평가 방법의 설계 및 구현에 대한 더 많은 연구가 필요하다. 본 연구는 한 학기 동안 CT역량 증진을 위한 비전공자 프로그래밍 수업을 수강한 52명의 예비교원을 대상으로 세 가지 CT 평가 방법을 활용하여 수업의 효과를 살펴보았다. CT 평가 방법은 (1) 사전-사후 베브라스 CT 검사, (2) 그룹 스크래치 프로젝트에 대한 Dr. Scratch 자동 평가, 그리고 (3) 예비교원의 스크래치 프로그래밍을 통한 CT역량 평가 지필 시험을 포함한다. 본 연구의 결과 CT 역량을 위한 평가 방법의 통합이 긍정적인 효과를 보이는 것으로 나타났다. 본 논문은 이러한 CT 평가 방법의 통합의 장점 및 시사점을 논의하고 있다.

• 열처리공학회지
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• 제17권6호
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• pp.365-369
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• 2004

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.874-877
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• 2000

Pre-coated sheet materials are a cost-effective and environmentally attractive alternative to conventional sheet materials coated after forming. At present but the high scratch sensitivity of coating used for pre-coated metal sheet is a major limitation to use of these materials. Because of high scratch sensitivity, products made by pre-coated metal sheet are not formed by conventional design method. This study has been performed to investigate scratch characteristic of non-vinyl pre-coated metal (PCM) sheet. Using the simple U-bending test equipment, three non-vinyls PCM's were tested. This paper provides the results of bending tests showing the influence of sheet surface texture, tool material and process conditions. It was found that the influence of punch, die clearance and tool material had an effect upon the scratch characteristic.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.194-194
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• 1999

다이아몬드 박막은 결정립에 의해 심한 표면 거칠기를 나타낸다. 루비를 상대재료로 사용하여 하중 50g, 50rpm의 회전속도로 마모시험을 하였으며 마모 track의 직경은 100mm였다. 마찰계수는 0.5에서 계속 감소하며 0.1이하에서 안정한 상태를 유지하게 된다. 이 다이아몬드 박막위에 저마찰재료로 알려진 PTFE를 타겟으로 RF로 증착한 후 같은 조건으로 마모시험을 행하면 마찰계수가 초기부터 일정하게 유지할 수 있게 된다. 반면에 MoS2박막이 증착된 경우에는 완만한 마찰계수의 감소가 나타난다. 이러한 변화의 원인으로는 DLC 박막에서 보고되고 있는 바와 같이 다이아몬드의 sp3 결합구조가 마모시험중 흑연화하여 sp2 결합구조로 변하기 때문인 것인지 살펴보기 위하여 micro Raman을 통하여 마모 track을 분석하였고 AFM을 통하여 표면거칠기 변화와 표면 스크래치 발생 여부를 살펴보았다.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권4호
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• pp.393-400
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• 2012

최근 나노 박막은 MEMS/NEMS, 광학 코팅, 반도체 산업 등 다양한 분야에서 사용이 되고 있다. 박막은 마모, 침식, 부식, 고온 산화를 방지하기 위한 목적으로 사용될 뿐 아니라 특성화된 자기, 유전적 특성을 만들기 위한 목적으로 사용된다. 많은 연구자들이 이러한 박막 구조의 특성(밀도, 입자 크기, 탄성 특성, 필름/기지 계면의 특성)을 평가하기 위하여 많은 연구를 진행하고 있다. 이들 중에 박막과 기지 사이의 접합 특성을 평가하는 것이 많은 연구자들의 주 관심사가 되어 왔다. 본 연구에서는 나노 박막의 접합 특성을 평가하기 위하여 각기 다른 접합 특성을 가지는 폴리머 박막 시험편을 제작하였다. 제작된 시험편의 접합 특성을 측정하기 위하여 초음파현미경의 V(z) 곡선법을 이용하여 표면파의 속도를 측정하였다. 또한 계면을 포함하는 시험편의 표면을 전파하는 표면파의 속도와 접합력의 상관관계를 확인하기 위해 나노 스크래치 시험을 적용하였다. 그 결과 초음파현미경을 이용하여 측정된 표면파의 속도와 나노스크래치 시험을 이용한 임계하중이 일치하는 경향성을 나타내었다. 결론적으로 초음파현미경의 V(z) 곡선법은 나노 스케일 박막 계면에서의 접합 상태를 평가할 수 있는 기법으로 그 가능성을 나타내었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.202-203
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• 2014

금형 내부의 마모를 줄이기 위한 경질 박막의 안정성 향상과 표면에 인가된 압축 잔류 응력이 고주기 피로 특성에 미치는 영향을 연구하기 위해 정밀 플라스틱 사출 금형강에 주로 사용되는 Fe-3.0%Ni-0.7%Cr-1.4%Mn-X강에 스크린 질화처리와 DLC 코팅을 시간과 단일, 복합처리의 변수를 두어 코팅하였다. PAPVD법으로 DLC($3{\mu}m$), 스크린 질화(3h, $50{\mu}m$)/DLC($3{\mu}m$) 코팅 후 고주기 피로 시험을 행하여 고주기 피로 특성을 평가하였다. 스크래치 시험, 마모 시험, 잔류응력 측정을 통해 질화 처리 여부에 따른 코팅의 안정성을 평가하였다. DLC, 스크린질화/DLC 코팅한 경우 압축 잔류 응력의 영향으로 모두 피로 수명이 향상되었고 스크린질화/DLC 코팅한 경우 그 향상폭은 더 컸다. 질화 처리 후 DLC 코팅한 경우 질화층은 버퍼레이어로 작용하여 코팅의 박리를 억제함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권7호
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• pp.1363-1372
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• 1992

본 연구에서는 고속 냉간 압연유를 개발하기 위한 기초 연구로써 압연유의 기본이 되는 기유의 종류와 압연유에 첨가되는 각종 첨가제중 고속, 고압하 압연에서 가장 문제가 되는 히트 스크래치를 방지하는 역할을 하는 극압제의 종류 및 함량이 압연유의 윤활성과 내소부성에 어떠한 영향을 주는가를 소다식 진자형 마찰계수 시험 기, Falex 시험기 그리고 Four Ball 시험기와 같은 실험실적 평가방법과는 달리 실제 롤과 스트립 사이의 접촉조건이 상사한 시험압연기를 사용한 윤활성 및 내소부성 평가 실험을 통하여 검토하였다. 본 평가 실험에 사용된 시험압연기는 압하배분, 압연 채 터링(chattering), 장력 제어, 압연윤활 특성, 압연재 형상 제어, 이주속 압연특성 등 을 시험할 수 있는 다목적 냉간압연기로써 그 구조와 제원을 Fig.1과 Table 1에 나타 내었다. 또한 극압제를 함우하고 있는 압연유와 스트립 표면간의 화학반응에 의한 극압막의 존재여부를 확인하기 위하여 EDS(energy dispersive spectrometer) 분석법과 ESCA (electron spectroscopy for chemical analysis) 분석법을 이용하여 분석하였다.