What is Tribology?

Tribology(트라이볼로지)는 표면에서 나타나는 대부분의 기계, 화학적 거동을 다루는 학문으로서 그리스어 "τρίβω" (문지르다 라는 뜻) 에서 파생된 단어입니다. Tribology는 일반적으로 윤활, 마찰, 마모(마멸)를 아우르는 분야로 잘 알려져 있습니다. 

마찰을 저감하여 에너지 손실을 줄이고자 하는 시도는 인류의 역사와 함께 지속적으로 이루어져 왔습니다. 가장 오래된 Tribology 기술의 기록이라고 일컬어지는 사례는 이집트 벽화에 남겨진 거대한 석상을 옮기는 장면입니다. 이 그림에서는 수많은 이집트 노동자가 거대한 석상에 줄을 매달아 끌고 가는 모습이 그려지며 석상의 위에 선 사람이 석상의 이동경로에 액체를 뿌려 윤활을 수행하는 것을 확인할 수 있습니다. 

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오늘날에도 여전히 Tribology 기술은 다양한 분야에 적극적으로 활용되고 있습니다. 기계요소의 작동을 원활하게 하고, 마찰 및 마모를 저감시켜 에너지 소모 및 경제적 손실을 최소화 하며, 표면에 기능성을 부여하여 독특한 기계적 성질을 획득하도록 하는 것 역시 Tribology의 주된 관심사입니다. 1960년대 영국의 과학자 Jost에 따르면 Tribology 문제로 인한 경제적 손실은 국민총생산량의 수%에 이른다고 하였으며, 많은 연구자들의 후속연구에서도 Tribology 분야가 갖는 경제적 파급효과가 규명되어 왔습니다.

자동차를 예로 들면, 연료의 에너지를 100으로 가정할 때, 실제 엔진에서의 출력은 30% 수준에 불과하며 나머지 에너지는 마찰 등에 의하여 소산됩니다. 또한 기계시스템의 성능저하는 동적요소의 마모가 원인이 되며 이러한 마찰 및 마모문제는 에너지의 과도한 소모, 진동 및 소음의 발생, 공차의 설계범위 초과에 따른 성능저하 등의 문제를 야기하며 다시 말해 Tribology적 문제는 곧 에너지의 효율적 사용과 직결되며 경제적, 환경적 문제와도 밀접한 관계를 맺고 있다고 할 수 있습니다.

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Tribology 는 3E, Energy(에너지), Efficiency(효율)), Environment(환경)에 기여하는 미래지향적 학문이며 더 나은 인류의 미래를 위해 반드시 필요한 분야입니다.