일반기술

마찰신호를 이용한 3차원 재료 표면 형상과 재료 분포측정방법

본 기술은 마찰력을 이용하여 3차원 표면의 기하학적 형상을 측정함과 동시에 재료 표면을 구성하고 있는 여러재료들의 마찰력 차이를 이용하여 여러 재료가 표면에 어떻게 분포되어 있는지를 검출할 수 있는 측정방법에 관한 것이다.측정대상 재료에 대한 재료 표면 형상과 그 재료를 구성하는 재료 분포를 측정하는 방법에 있어서, 측정 대상 재료를 다른 물체에 접촉 시켜 일정한 운동방향으로 접촉면에서 임의의 마찰계수가 있도록 미끄럼 운동 시키는 단계와, 측정 대상 재료를 물체와 접촉시켜 미끄럼 운동 시키는 과정에서 임의의 마찰력을 발생시키고 그 마찰력으로부터 마찰신호를 얻는 단계와, 마찰신호로부터 재료 표면 형상이나 재료 분포의 기울기 및 기울기 변화의 관계를 측정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마찰신호를 이용한 3차원 재료 표면 형상과 재료 분포 측정방법이다.본 기술은 측정하고자 하는 측정대상 재료 표면에 접촉하는 프로브의 크기 및 마찰력 측정 해상도만을 조절함으로써 손쉽게 다양한 형상높이의 측정이 가능하다는 것과, 복잡한 설비 및 계산알고리즘을 필요로 하지 않아 비교적 빠르게 표면의 형상을 재현하는데 있다.기존의 표면형상측정장치들의 측정방법 및 원리상 형상높이 측정범위의 한계로 측정이 불가능하였던 수백 마이크로미터부터 수 밀리미터의 형상높이차이를 갖는 표면을 정확하게 측정할 수 있으며, 간단한 마찰력 측정장치로 표면형상 및 표면을 구성하는 재료의 분포를 정확하고 신뢰성 있게 알 수 있다.