[표준이 힘이다] <51> 표면 거칠기 측정

표준과학연구원의 한 연구원이 표면의 거친 정도를 측정하고 있다.

어린아이와 같은 매끄러운 피부를 갖는 것은 아마도 모든 여인들의 공통된 소망일 것이다. 아이들의 피부가 보드랍게 느껴지는 것은 피부 표면이 매끈하고 습기가 많기 때문이다. 오징어나 멸치를 말리면 딱딱해지듯이 습기가 없는 피부의 세포는 말라서 각질이 되어 들뜨므로 거칠게 된다. 여인들은 아름다워지기 위해서 매끈하고 고운 피부만을 원하겠지만 제품을 만드는 공장에서는 매끄러운 표면뿐만 아니라 거친 표면도 원하는 경우가 많다. 베어링처럼 마찰이 없어야 하는 부품은 아주 매끄러운 표면으로 만들어야 하고 자동차의 브레이크처럼 마찰이 커야 하는 부품은 적당히 거칠게 가공돼야 하기 때문이다. 이처럼 공장에서 어떤 제품을 만들 때는 필요에 따라 각각의 표면을 규정에 맞는 거칠기를 갖도록 만들어야 한다. 그러므로 제품의 품질을 유지하기 위해서는 거칠기의 기준값을 정하고 그 값에 맞게 가공되었는지 판단할 수 있도록 측정하는 일이 매우 필요하다. 거친 표면은 일반적으로 빛을 산란하게 된다. 운전을 해본 사람이라면 차량의 앞면 유리가 더러우면 야간운전시 창밖이 잘 보이지 않아 불편했던 기억이 있을 것이다. 이는 유리 표면에 묻은 이물질 때문에 표면이 거칠어지고 불빛이 산란되기 때문이다. 라식수술을 한 사람들이 처음에 눈부심을 호소하는 것도 수술 때문에 수정체의 표면이 거칠어졌기 때문에 산란이 많이 일어나는 것이다. 그러므로 TV나 안경처럼 사람이 눈으로 보는 제품은 사용자가 불편하게 느끼지 않도록 표면을 매끄럽게 가공한다. 우리가 촉감을 이용해 표면이 곱거나 거칠다고 느끼듯이 공장에서는 전용장비를 이용해서 제품 표면의 거칠기를 측정한다. 작은 현미경을 이용해 표면을 직접 눈으로 보면서 거칠기를 판단하는 간단한 방법에서부터 폭이 수십㎚(나노미터)에 불과한 반도체의 패턴의 표면의 거칠기를 측정하는 원자간력현미경(AFM)까지 헤아리기도 힘들 만큼 많은 종류의 장비가 활용되고 있다. 현장에서 활용되는 수많은 종류의 장비가 거칠기를 제대로 측정했는지 알기 위해서는 거칠기의 기준이 되는 거칠기 표준시편을 활용하고 있다. 자신의 장비로 거칠기 표준시편을 측정해 기준값과 일치하는지 여부를 가지고 측정기가 잘 작동하는지 판단한다. 측정표준을 유지하는 한국표준과학연구원에서 이런 거칠기 표준시편이 제대로 만들어지고 관리되는지 판단한다. 후원:한국표준과학연구원