초록 ▼

○ 본 연구는 나노/마이크로 기계적 패터닝 기술으로 멀티스케일 다기능성 마이크로-나노 이중구조 표면생성기술에 대한 연구로써 주어진 요구조건에 맞는 표면 특성 생성을 위한 기계적 패터닝 공정/소재/해석에 관련된 원천기술을 연구 개발하는 것을 목표로 하고 있음.

○ 본 연구를 통해서 AFM 마이크로 스크라이빙 테스트 베드의 경우 기존의 AFM 장치를 기반으로 해서 새로운 AFM 마이크로 스크라이빙 모듈을 추가하는 방식으로 테스트 베드를 구축했고 이를 기반으로 미세 기계적 가공에 대한 기초 연구를 수행했음

○ 기

○ 본 연구는 나노/마이크로 기계적 패터닝 기술으로 멀티스케일 다기능성 마이크로-나노 이중구조 표면생성기술에 대한 연구로써 주어진 요구조건에 맞는 표면 특성 생성을 위한 기계적 패터닝 공정/소재/해석에 관련된 원천기술을 연구 개발하는 것을 목표로 하고 있음.

○ 본 연구를 통해서 AFM 마이크로 스크라이빙 테스트 베드의 경우 기존의 AFM 장치를 기반으로 해서 새로운 AFM 마이크로 스크라이빙 모듈을 추가하는 방식으로 테스트 베드를 구축했고 이를 기반으로 미세 기계적 가공에 대한 기초 연구를 수행했음

○ 기계적 가공 조건에 따른 smart surface 특성에 대한 연구
- 본 실험 결과 공구의 회전에 따라, X/Y축을 따라 그 힘의 방향이 변화 하는 것을 확인할 수 있었으며 공구 1회전에서 Resultant force를 a, b, c영역으로 구분할 수 있다. a 영역은 chip이 생성되기 전에 plunge region이며 공구의 edge radius에 의해 chip이 생성 되지 않고, workpiece가 눌리는 영영을 뜻한다. b는 실제 chip이 생성이 되는 영역이며, c는 공구의 반대편 오목한 부분으로 workpiece를 누르는 효과로 인한 영역으로 구분되는 것으로 판단됨 .

○ 마이크로 단일구조 주요 형상 변수들(a, d, h)에 대한 표면 특성 모델링 연구
- 본 연구에서는 네 가지 형상에 대해서 여러 크기 a, d, h에 대해 식에 의한 경향을 살펴보았으며 d의 값을 변화 시키면서 각 형상에 대한 이론식을 기반으로 접촉각에 대한 예측을 수행했으며 그 결과 Cassie 상태의 경우 Rectangular가 제일 낮은 Contact Angle을 가지며, Triangular가 가장 소수성을 띠게 하는 패턴임을 알 수 있음. Wenzel 상태 일 때는, Cross-shape와 Rectangular가 가장 큰 Contact Angle을 가지며, 다른 패턴은 거의 비슷한 값을 가짐을 알 수 있었음.

○ 기계적인 미세 가공 기반 다양한 형상을 가진 단일구조 발수성 표면 생성 연구
- 본 연구에서는 네 가지 형상에 대해서 기계적 미세 가공기반 smart surface 생성하였음.- 본 연구에서는 형상 가공 후 Contact Angle 두 가지 상태에 대해서 측정을 하였으며 측정 결과 Rectangular의 경우가 가장 이론식과 1% 이내로 거의 유사한 값이 측정됨 확인 할 수 있었으며 그 다음 Circular Pattern이 10% 이내로 오차가 나는 값이 측정이 됨. 하지만, Triangular와 Cross-shape의 경우 차이가 Wenzel 상태의 Contact angle은 약 10% 이내로 적게 측정 되었지만 Cassie 상태의 Contact Angle은 오차의 범위를 크게 벗어나는 값이 측정되었음.

○ 미세적 기계적 가공 및 타 공정과 융합을 통한 초발수 표면 생성 연구
- 본 연구에서는 기계적인 가공을 통해서 140˚가 최대치이지만 타 공정과 융합을 통해서 금속에 최대 173˚초발수 표면을 구현함.

○ 본 연구 기간 동안 총 4건의 논문 및 특허 2건이 등록되었으며 본 가공 결과를 기반으로 해서 현재 관련 실험 데이터를 더 보강 및 탁 공정하고의 융합을 통해서 기계적 미세 가공 관련 논문을 준비 중에 있음.