Untitled - KRRI 전자도서관

복합체 효율적 제조를 위한 기초 연구를 100% 달성하였으며 현재의 기회요인인 나노와
철도간의 융합으로 새로운 가치 창출이 가능할 것으로 기대되는 결론을 얻었다.
팬터그래프 집전판 나노기술 적용을 위한 요소기술 분석은 팬터그래프 집전판 제조기
술의 국내외 연구동향 및 특허 조사를 수행하였다. 특히 일본 등 기술 선진국의 특허기술
과 복합체를 이용한 C/C composite에 동합금을 함침한 재료를 집전판에 적용하는 기술
에 대하여 조사하였다. 또한 팬터그래프 집전판 금속계, 탄소계 및 탄소․금속 합금계 분
석하여 각 집전판의 제조기술과 각 단계별 결정질의 구조 등 세부적인 기술을 조사하고
이를 분석하였다. 금속계 나노 입자와 탄소계 합성을 위한 복합재료 기술 조사에서는 복
합체를 이용할 경우 기존 집전판 대비 성능향상에 대하여 구체적인 기술 조사와 분석을
수행하였다. 나노기술 적용한 집전판의 성능 검증 방안 연구에서는 EN 및 국제 규격에
의한 집전판 성능 검증 기술을 분석하였으며 프랑스, 일본 등 기술 선진국 집전판 성능
검증 방법을 조사 분석하였다. 또한 나노기술 적용된 팬터그래프 집전판 성능검증 방안
세부사항 도출하였다. 탄소-금속 나노 복합체 효율적 제조를 위한 기초 연구는
Sputtering법을 이용한 탄소-금속 상관관계 기초 연구를 수행 하였으며 이를 바탕으로
나노 입자의 크기와 밀도에 따른 탄소레이어 특성 기초 연구를 수행하였다. 텅스텐 함량
에 따른 W-doped Carbon 박막의 특성분석을 수행한 결과 텅스텐 함량이 증가함에 따라
표면 마찰계수는 증가하나 박막의 adhesion과 hardness가 증가하는 경향을 나타내었다.
또한 Doping metal의 종류와 함량에 따른 전기적인 특성 분석과 Cu-doped Carbon, pure
Carbon 박막과의 특성을 비교하였다. 또한NT-doped Carbon 층의 합성과 특성을 비교
하여 실용화를 위한 금속입자의 특성별 로드맵 제시 및 구현 가능성 연구를 수행하였다.
세부적으로는 나노금속이 함유된 탄소레이어의 박막을 100 nm 두께로 고정하여 실험하
였다. 나노금속의 종류에 따른 탄소레이어의 특성분석 결과 W-C 박막이 가장 좋은 특성
을 나타내었다. AFM surface roughness 값은 1.42 nm, 마찰계수는 0.475, 접착강도는 9.9
N, 경도는 18.41 GPa로 다른 금속에 비해 좋은 특성을 나타내었다. Ni 금속의 함량이 많
아 Ni-C 박막의 경도 특성이 높게 나오는 것으로 추측된다. 이러한 결과를 바탕으로 텅
스텐 함량에 따른 W-C 박막의 특성분석을 수행하였다. 텅스텐의 전압이 증가함에 따라
EDS, XPS의 텅스텐의 함량이 증가하였다. 또한 마찰계수가 증가하는 경향을 나타내고,
접착강도와 경도 특성이 좋아지는 경향을 보였다. 텅스텐의 함량이 증가함에 따라 AFM
surface roughness 값은 감소하였다.
본 과제는 과제의 성격이 원천적이며 도전적이므로 1년의 연구기간으로는 다소 부족한
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