KR101366082B1 - 친액성과 소액성을 이용한 마찰 감소장치 및 마찰 감소방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친액성과 소액성을 이용한 마찰 감소장치 및 마찰 감소방법에 관한 것으로, 친액성 영역과 소액성 영역의 패턴화된 조합으로 형성된 표면에 의해 액체를 미세한 방울 형태로 응집시킨 후 이를 구름용 볼처럼 활용함으로써 마찰을 극소화시킬 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명은, 마찰 감소장치의 경우, 서로 인접하는 제1부재 및 제2부재를 포함하며, 제1부재 및 제2부재의 마주하는 표면 중 적어도 하나에는 액체를 유인하여 끌어당길 수 있도록 친액성 재질로 이루어진 친액성 영역과, 친액성 영역의 주변에 형성되고, 액체를 배척하여 친액성 영역으로 밀어낼 수 있도록 소액성 재질로 이루어진 소액성 영역이 구비되어, 친액성 영역에 액체가 응집되도록 하고 제1부재에 대한 제2부재의 상대적인 운동시 응집된 액체가 구르도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

친액성과 소액성을 이용한 마찰 감소장치 및 마찰 감소방법{FRICTION REDUCTION APPARATUS AND FRICTION REDUCTION METHOD USING LYOPHILIZATION AND LYOPHOBICITY}

본 발명은 마찰감소 기술에 관한 것으로, 특히 친액성 영역과 소액성 영역의 패턴화된 조합으로 형성된 표면에 의해 액체를 미세한 방울 형태로 응집시킨 후 이를 구름용 볼처럼 활용함으로써 마찰을 극소화시킬 수 있도록 한 친액성과 소액성을 이용한 마찰 감소장치 및 마찰 감소방법에 관한 것이다.

일반적으로, 두 물체가 접한 채 상대운동을 하려고 할 때, 또는 상대운동을 하고 있을 때 그 계면에서 운동을 억제하려는 힘이 접선방향으로 작용하는 저항이 발생하는데 이를 마찰이라 한다. 이같은 마찰은 상대운동이 있고 없음에 따라 정지마찰과 운동마찰로, 또 상대운동의 종류에 따라 미끄럼마찰과 굴림마찰로 나뉜다.

마찰의 크기는 면의 깨끗한 정도에 크게 좌우되며, 마찰의 주원인은 아래와 같다.

첫째, 겉보기 접촉 면적의 내부의 몇 점에서 실제 접촉이 일어나서 두 면이 응착(응착은 가소성 변형에 수반하여 일어나고, 그 부근 일대는 탄성변형됨)하게 되는데, 상대운동은 언제나 이 응착부분의 층밀리기 형성 등을 수반한다.

둘째, 운동에 수반하여 한쪽이 상대면의 오목 또는 볼록한 면을 오르내릴 때 역학적 에너지의 일부가 열이 되어 없어진다.

셋째, 한쪽 면의 볼록 부분이 상대 면을 파는 일을 할 때 마찰이 일어난다.

이같은 마찰은 부품의 손상을 야기하여 수명을 단축시키는 원인이 되는 한편, 신뢰성을 떨어뜨리는 원인이 되기 때문에 신뢰성을 요하는 다양한 부품, 기구 및 기계장치들에서는 물체간 접촉시 마찰을 최소화하기 위해 다양한 방안들이 강구되고 있다.

일반적인 동력전달용 기계요소들에는 마찰 저감 특성 등을 가지는 유체를 이용한 윤활기술이 광범위하게 적용되고 있다. 소형 기계 시스템의 경우 작은 크기로 인해 체적이 감소하여 적은 관성모멘트를 가지게 되고, 이로 인해 적은 힘으로도 움직이는 기계 요소를 제어할 수 있어 뛰어난 에너지 효율을 가지고 있다. 이에 반해 체적에 대한 표면의 비가 증가함에 따라 표면사이에서 작용하는 힘은 상대적으로 크게 작용하여 시스템 전체의 작동에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 2~400[cP]범위의 점도를 갖는 윤활유의 경우 공기의 절대 점도가 0.02[cP], 물의 절대 점도가 1[cP]인 것을 감안하면 점도가 매우 높은 편에 속하기 때문에 작은 에너지로 구동되는 미소 시스템에서 윤활 성능을 충분히 구현하기가 어렵게 된다.

특히 이와 같은 전통적인 마찰 감소방법은 마찰에 민감한 마이크로 스케일 베어링과 같은 초소형의 기계장치에서는 적용이 난해하기 때문에 새로운 형태의 방법을 강구하지 않으면 안되었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 친액성 영역과 소액성 영역의 조합으로 형성된 표면에 의해 액체를 미세한 방울 형태로 응집시킨 후 이를 구름용 볼처럼 활용함으로써 마찰을 극소화시킬 수 있도록 친액성과 소액성 패턴을 이용한 마찰감소방법 및 마찰 감소장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 마찰 감소장치는, 서로 인접하는 제1부재 및 제2부재를 포함하며, 상기 제1부재 및 제2부재의 마주하는 표면 중 적어도 하나에는 액체를 유인하여 끌어당길 수 있도록 친액성 재질로 이루어진 친액성 영역과, 상기 친액성 영역의 주변에 형성되고, 액체를 배척하여 상기 친액성 영역으로 밀어낼 수 있도록 소액성 재질로 이루어진 소액성 영역이 구비되어, 상기 친액성 영역에 액체가 응집되도록 하고 상기 제1부재에 대한 제2부재의 상대적인 운동시 상기 응집된 액체가 내부에서 유동하거나 구르도록 한 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

여기서, 상기 친액성 영역은 다수개가 이격된 형태로 배치되고, 남은 부위는 소액성 영역으로 채워지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 친액성 영역과 소액성 영역은 패턴화되어 서로 교차된 형태로 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 친액성 영역은 다수개가 이격된 형태로 배치되고, 상기 친액성 영역의 주변을 상기 소액성 영역이 둘러싸는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 친액성 영역과 소액성 영역이 형성되고 남은 부위에는 마찰 감소재가 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1부재 및 제2부재의 마주하는 표면 중 적어도 하나에는 마찰 감소재가 더 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 마찰 감소재는 PTFE 소재로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1부재 및 제2부재의 마주하는 표면 중 상기 친액성 영역과 소액성 영역이 구비되지 않은 반대편 표면에는 소액성 영역이나 친액성 영역이 더 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 마찰 감소장치의 제조방법은, 상기 제1부재 및 제2부재 중 상기 친액성 영역과 소액성 영역이 구비되어야 하는 해당 부재의 표면 전체를 친액성 영역이나 소액성 영역 중 하나로 형성하는 제1단계와; 표면 전체가 상기 친액성 영역이나 소액성 영역 중 하나로 형성된 해당 부재의 표면 일부를 상기 친액성 영역이나 소액성 영역 중 형성되지 않은 나머지 다른 하나로 형성하는 제2단계를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

여기서, 상기 제2단계는, 표면 전체가 상기 친액성 영역이나 소액성 영역 중 하나로 형성된 해당 부재의 표면에 레지스트층을 형성하는 단계와; 상기 레지스트층에 상기 친액성 영역이나 소액성 영역 중 아직 형성되지 않은 나머지 다른 하나를 패턴화하여 형성시키기 위하여 마이크로 패턴을 형성하는 단계와; 에칭에 의해 상기 마이크로 패턴을 따라 해당 부재의 표면을 부식시키고 그 자리에 친액성 영역을 형성하는 단계와; 상기 해당 부재의 표면에 존재하는 레지스트층을 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 마찰 감소방법은, 서로 인접하는 제1부재 및 제2부재의 이격된 사이로 액체를 공급하고, 공급된 액체가 방울 형태로 응집되도록 하여, 상기 제1부재에 대한 제2부재의 상대적인 운동시 상기 응집된 액체가 내부에서 유동하거나 구르면서 제1부재 및 제2부재간 마찰을 감소시키도록 한 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

여기서, 상기 액체는 기름 또는 물인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 의한 친액성과 소액성 패턴을 이용한 마찰 감소장치 및 마찰 감소방법은 친액성 영역과 소액성의 패턴화된 조합으로 형성된 표면에 의해 액체를 미세한 방울 형태로 응집시킨 후 이를 내부에서 유동시키거나 구르도록 하여 마찰을 극소화시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 자동차 엔진의 실린더와 피스톤을 비롯하여 다양한 기계장치들에 적용될 수 있으며 특히, 마이크로 스케일 베어링과 같은 초소형의 기계장치에 유용하게 적용될 수 있다.

또한, 본 발명은 물, 기름 등의 다양한 액체를 활용할 수 있다.

도 1은 마이크로 스케일 베어링에 적용된 본 발명에 의한 마찰 감소장치를 설명하기 위한 참조사시도.
도 2는 본 발명에 의한 마찰 감소장치의 구성을 설명하기 위한 분해사시도.
도 3은 본 발명에 의한 마찰 감소장치에서 액체의 응집현상을 보여주는 참조도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 마찰 감소장치에서 응집된 액체의 동작 및 작용을 설명하기 위한 일련의 참조도.
도 6은 제1변형실시예에 따른 본 발명의 마찰 감소장치의 구성을 설명하기 위한 참조사시도.
도 7은 제2변형실시예에 따른 본 발명의 마찰 감소장치의 구성을 설명하기 위한 참조사시도.
도 8은 제3변형실시예에 따른 본 발명의 마찰 감소장치의 구성을 설명하기 위한 참조사시도.
도 9는 제4변형실시예에 따른 본 발명의 마찰 감소장치의 구성을 설명하기 위한 참조사시도.
도 10 내지 도 12는 제5변형실시예 내지 제7변형실시예에 따른 본 발명의 마찰 감소장치의 구성을 설명하기 위한 일련의 참조도.
도 13a 내지 도 13g는 본 발명에 의한 마찰 감소장치의 제조방법에서 친액성 영역과 소액성 영역을 형성하는 방법을 설명하기 위한 일련의 참조단면도.

이하, 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 마이크로 스케일 베어링에 적용된 본 발명에 의한 마찰 감소장치를 설명하기 위한 참조사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 마찰 감소장치는 마이크로 스케일 베어링과 같은 마찰감소를 목적으로 하는 베어링을 비롯하여 자동차 엔진의 실린더와 피스톤, 미케니컬 씰(mechanical seals), 하드디스크용 모터 등 크고 작은 다양한 제품들에 적용할 수 있다.

본 발명에 의한 마찰 감소장치는 친액성 영역(110)과 소액성 영역(120)의 조합으로 형성된 표면에 의해 액체(130)를 미세한 방울 형태로 응집시킨 후 이를 구름용 볼로 활용할 수 있도록 하여 다양한 제품에서 마찰을 극소화시킬 수 있도록 구성된다.

아래에서는 본 발명에 의한 마찰 감소장치에 대해 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명에 의한 마찰 감소장치의 구성을 설명하기 위한 분해사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 마찰 감소장치에서 액체의 응집현상을 보여주는 참조도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 마찰 감소장치에서 응집된 액체의 동작 및 작용을 설명하기 위한 일련의 참조도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 마찰 감소장치는 서로 인접하는 제1부재(140)와 제2부재(150)를 포함하며(참고로, 전술된 도 1에서는 마이크로 스케일 베어링의 외륜(11)이 제1부재(140)에 해당되고 베어링 축(12)이 제2부재(150)에 해당됨), 상기 제1부재(140)에 액체(130)를 유인하여 끌어당길 수 있도록 친액성 재질로 이루어진 친액성 영역(110)을 구비하고, 동시에 상기 친액성 영역(110)의 주변에 형성되고 액체(130)를 배척하여 상기 친액성 영역(110)으로 밀어낼 수 있도록 소액성 재질로 이루어진 소액성 영역(120)을 구비한다.

단, 도 2에 도시된 실시예의 경우 상기 친액성 영역(110)은 다수개가 이격된 형태로 배치되고, 남은 부위는 소액성 영역(120)으로 채워진 형태로 도시되었다. 하지만, 다양한 형태의 변형된 실시예가 가능하며 이에 대해서는 차후에 설명하기로 한다.

여기서, 상기 친액성 영역(110)의 경우 친액성의 소재나 물질을 제1부재(140) 표면에 프린팅하는 방법이나, 애칭 등의 화학처리에 의한 방법 등 다양한 방법을 통해 얻을 수 있다. 또한 상기 소액성 영역(120)의 경우 소액성의 소재나 물질을 제1부재(140) 표면에 프린팅하는 방법이나, 애칭 등의 화학처리에 의한 방법, 직접적인 표면 가공과 같은 기계적 처리방법에 의해 얻을 수 있다.

이처럼 친액성 영역(110)과 소액성 영역(120)을 조합한 구성에 의해 상기 제1부재(140)와 제2부재(150) 사이로 물이나 기름 등의 액체(130)를 직접적으로 공급하거나 액체(130)의 포화도를 높여 분위기를 조성해주기만 하면 공급된 액체(130)가 표면장력으로 인해 표면적을 줄이는 방향으로 반응하여 도 3과 같이 상기 친액성 영역(110)에서 미세한 방울로 응집된다.

이같이 액체(130)가 변형에 의해 표면적을 줄이려는 경향을 가지면서 도 4와 같이 도면부호 'F'로 표기된 저항력을 형성하면서 제1부재(140)에 대하여 제2부재(150)를 자연스럽게 밀어 이격시켜준다. 이후, 도 5에서 볼 수 있는 것처럼 제1부재(140)에 대하여 제2부재(150)가 화살표와 같이 상대적인 운동을 하게 되면 방울 형태로 응집된 액체(130)가 내부에서 유동하거나 자유로이 회전하여 제1부재(140)와 제2부재(150)간 변위를 허용하면서도 서로에 대한 접촉은 허용하지 않거나 최소한의 접촉만을 허용하여 마찰을 최소화시킨다. 이때 상기 응집된 액체(130) 방울은 일반 베어링에서 금속 소재로 이루어진 고정된 형태의 구름용 볼과는 달리 구름 동작시 그 형상이 유동적으로 변화하면서 제1부재(140)와 제2부재(150)간 상대 변위를 매우 부드럽고 자연스럽게 이루어준다.

한편, 본 발명은 상기 친액성 영역(110)과 소액성 영역(120)을 어떤 형태나 배치로 조합하여 형성할 것인가에 따라 다양한 변형실시예가 가능해진다. 아래에서는 상기와 같은 변형실시예에 대해 설명하기로 한다.

도 6은 제1변형실시예에 따른 본 발명의 마찰 감소장치의 구성을 설명하기 위한 참조사시도이다.

도시된 바와 같이, 제1변형실시예에 따른 본 발명은 상기 친액성 영역(110)과 소액성 영역(120)이 작은 사각의 형태로 패턴화되어 서로 교차된 형태로 배치된 것을 특징으로 한다. 이같이 친액성 영역(110)과 소액성 영역(120)이 교대로 패턴화된 형태는 변형 전 실시예와 더불어 본 발명에서 가장 중요한 형태라고 할 수 있다.

도 7은 제2변형실시예에 따른 본 발명의 마찰 감소장치의 구성을 설명하기 위한 참조사시도이다.

도시된 바와 같이, 제2변형실시예에 따른 본 발명은 제1부재(140)에 다수의 친액성 영역(110)이 이격된 형태로 배치되고, 남은 부위에는 마찰 감소재(160)인 PTFE(polytetrafluoroethylene)가 구비된 것을 특징으로 한다.

이같은 구성에 따르면 변형전 실시예와 비교하여 제1부재(140)에 기본적으로 친액성 영역(110)은 구비되지만, 소액성 영역(120)을 대신하여 마찰 감소재(160)를 구비할 수 있음을 보여준다. 이같은 구성에 의하면 소액성 영역(120)이 없기 때문에 상기 친액성 영역(110)으로 액체(130)가 방울 형태로 응집되려는 경향은 일부 약화될 수 있으나 여전히 상기 친액성 영역(110)에 존재하는 친액성 효과에 의해 액체(130)가 방울 형태로 응집되는 것은 물론 마찰 감소재(160)에 의한 마찰감소 효과까지 복합적으로 작용할 것을 기대할 수 있다.

도 8은 제3변형실시예에 따른 본 발명의 마찰 감소장치의 구성을 설명하기 위한 참조사시도이다.

도시된 바와 같이, 제3변형실시예에 따른 본 발명은 다수의 친액성 영역(110)이 이격된 형태로 배치되고, 상기 친액성 영역(110)의 주변을 소액성 영역(120)이 둘러싸며, 상기 친액성 영역(110)과 소액성 영역(120)이 형성되지 않고 남은 부위에는 마찰 감소재(160)인 PTFE(polytetrafluoroethylene)가 구비되는 것을 특징으로 구성된다.

단, 상기 친액성 영역(110)이나 소액성 영역(120), 마찰 감소재(160)가 구비되는 영역의 크기나 비율은 다양하게 조절될 수 있음은 물론이다.

도 9는 제4변형실시예에 따른 본 발명의 마찰 감소장치의 구성을 설명하기 위한 참조사시도이다.

도시된 바와 같이, 제4변형실시예에 따른 본 발명은 전술된 제1변형실시예로부터 소액성 영역(120)의 패턴 대신 그 자리에 마찰 감소재(160)인 PTFE(polytetrafluoroethylene)가 구비되는 것을 특징으로 구성된다.

이같은 구성의 경우에도 변형전 실시예와 비교하여 제1부재(140)에 기본적으로 친액성 영역(110)은 구비되지만, 소액성 영역(120)을 대신하여 마찰 감소재(160)를 구비할 수 있음을 보여준다. 이같은 구성에 의하면 소액성 영역(120)이 없기 때문에 상기 친액성 영역(110)으로 액체(130)가 방울 형태로 응집되려는 경향은 일부 약화될 수 있으나 여전히 상기 친액성 영역(110)에 존재하는 친액성 효과에 의해 액체(130)가 방울 형태로 응집되는 것은 물론 마찰 감소재(160)에 의한 마찰감소 효과까지 복합적으로 작용할 것을 기대할 수 있다.

도 10 내지 도 12는 제5변형실시예 내지 제7변형실시예에 따른 본 발명의 마찰 감소장치의 구성을 설명하기 위한 일련의 참조도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 제2부재(150)의 표면에 소액성 영역(120)이나 친액성 영역(110)을 형성하거나 마찰 감소재(160)인 PTFE를 구비하는 구성을 갖는 변형실시예가 가능하다.

여기서, 도 10은 제2부재(150) 중 상기 제1부재(140)와 마주하는 표면 전체에 소액성 영역(120)을 형성시킨 제5변형실시예를 도시한 것이고, 반면에 도 11은 제2부재(150) 중 상기 제1부재(140)와 마주하는 표면 전체에 친액성 영역(110)을 형성시킨 제6변형실시예를 도시한 것이다. 그리고 도 12는 제2부재(150) 중 상기 제1부재(140)와 마주하는 표면 전체에 마찰 감소재(160)인 PTFE를 구비한 구성을 갖는 제7변형실시예를 도시한 것이다.

계속해서, 상기 친액성 영역(110)과 소액성 영역(120)을 서로 조합하여 형성하기 위한 방법을 중심으로 하여 본 발명에 의한 마찰 감소장치의 제조방법에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 제1부재(140)에 마이크로 스케일의 친액성 영역(110)과 소액성 영역(120)을 형성하는 것을 대단히 정밀한 가공을 필요로 한다. 이에 따라 통상의 금속 가공 방법으로는 패턴 형태를 갖는 친액성 영역(110)과 소액성 영역(120)이 형성된 마찰 감소장치를 대량으로 생산하는 것은 상당한 비용과 시간을 요한다.

따라서 생산 단가를 낮추고 생산시간을 단축하기 위한 방법으로 상기 친액성과 소액성이 조합된 구성을 화학처리에 의한 방법인 에칭(etching)으로 형성하는 것을 제안하는 바이다.

도 13a 내지 도 13f는 본 발명에 의한 마찰 감소장치의 제조방법에서 친액성 영역과 소액성 영역을 형성하는 방법을 설명하기 위한 일련의 참조단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 마찰 감소장치의 제조방법에서는 미세한 패턴 형상을 갖는 친액성 영역(110)과 소액성 영역(120)을 형성시키기 위해서 화학처리 방법인 에칭(etching)을 이용한다. 이를 순서대로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 13a에 도시된 것처럼 제1부재(140)를 준비한다.

이후, 도 13b에 도시된 것처럼 제1부재(140)의 표면 전체를 가공하여 소액성 영역(120)을 형성한다. 제1부재(140)의 표면을 패턴화하여 부분적으로 가공하는 것은 어렵지만 제1부재(140)의 표면 전체를 가공하여 소액성 영역(120)을 형성하는 것은 간단한 기계적 처리와 같은 방법으로 어렵지 않게 할 수 있다.

이후, 도 13c에 도시된 것처럼, 전체가 소액성 영역(120)으로 형성된 제1부재(140)의 표면에 대하여 레지스트층(141)을 형성한다. 상기 레지스트층(141)을 이루는 물질은 포토레지스트 또는 열경화성 레지스트 등 일반적으로 사용되는 다양한 종류의 레지스트가 적용될 수 있으며, 필름 형식이나 스프레이 도포 등으로 형성될 수 있다.

이후, 도 13d에 도시된 것처럼, 상기 레지스트층(141)에 친액성 영역(110)을 패턴화하여 부분적으로 형성시키기 위하여 마이크로 패턴(142)을 형성한다. 상기 레지스트층(141)에 마이크로 패턴(142)을 형성하는 방법은 광 리소그래피, 임프린트 리소그래피, 연성 식각, 사출 성형 등 다양한 방법이 적용될 수 있다.

이후, 도 13e에 도시된 것처럼, 에칭에 의해 제1부재(140)의 표면 일부를 부식시켜 소액성 영역(120)을 상기 마이크로 패턴(142)에 따라 제거해준다. 이때 에칭은 건식 에칭, 또는 습식 에칭 등 다양한 방식의 에칭이 적용될 수 있다. 즉, 상기 제1부재(140)의 표면을 부식액(solution)에 노출시켜 부식시키거나, 플라즈마(plasma)에 노출시켜 상기 소액성 영역(120)을 제거할 수 있다.

이후, 도 13f에 도시된 것처럼, 상기 마이크로 패턴(142)을 따라 부분적으로 친액성 영역(110)을 형성시킨다. 상기와 같이 친액성 영역(110)을 형성시키는 방법은 다양하게 구사될 수 있는데 상기 마이크로 패턴(142)을 통해 친액성 소재의 용융액을 제1부재(140) 표면에 도포하면 된다.

이후, 도 13g에 도시된 것처럼, 상기 제1부재(140)의 표면에 존재하는 레지스트층(141)을 제거하면 상기 제1부재(140)의 표면에 친액성 영역(110)과 소액성 영역(120)을 패턴 형태로 형성하는 일련의 공정이 완료된다.

계속해서, 본 발명에 의한 마찰 감소방법에 대해 설명하기로 한다.

본 발명에 의한 마찰 감소방법은 서로 인접하는 제1부재(140) 및 제2부재(150)의 이격된 사이로 액체(130)를 공급하고, 공급된 액체(130)가 방울 형태로 응집되도록 하여, 상기 제1부재(140)에 대한 제1부재(140)의 상대적인 운동시 상기 응집된 액체(130)가 내부에서 유동하거나 자유로이 회전하면서 제1부재(140) 및 제2부재(150)간 마찰을 감소시키도록 한 것을 기술적 요부로 한다.

여기서, 상기 액체(130)가 방울 형태로 응집되도록 하기 위한 구체적인 방법은, 상기 제2부재(150)와 마주하는 제1부재(140)의 표면에 액체(130)를 유인하여 끌어당길 수 있도록 친액성 재질로 이루어진 친액성 영역(110)을 형성시키고, 이와 함께 상기 친액성 영역(110) 주변에 액체(130)를 배척하여 상기 친액성 영역(110)으로 밀어낼 수 있도록 소액성 재질로 이루어진 소액성 영역(120)을 형성시키는 것이다. 그러면 공급되는 액체(130)가 표면장력으로 인해 표면적을 줄이는 방향으로 반응하여 방울 형태로 변형되는 것이다.

여기서, 상기 친액성 영역(110)과 소액성 영역(120)을 구성하는 방법이나 작용에 대해서는 이미 본 발명에 의한 마찰 감소장치를 설명하면서 상세하게 설명하였으므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

110 : 친액성 영역 120 : 소액성 영역
130 : 액체 140 : 제1부재
141 : 레지스트층 142 : 마이크로 패턴
150 : 제2부재 160 : 마찰 감소재

Claims (18)

1. 서로 인접하는 제1부재 및 제2부재를 포함하며,
   상기 제1부재 및 제2부재의 마주하는 표면 중 적하나에는 액체를 유인하여 끌어당길 수 있도록 친액성 재질로 이루어진 친액성 영역과, 상기 친액성 영역의 주변에 형성되고, 액체를 배척하여 상기 친액성 영역으로 밀어낼 수 있도록 소액성 재질로 이루어진 소액성 영역이 구비되어, 상기 친액성 영역에 액체가 방울 형태로 응집되도록 하고,
   상기 제1부재 및 제2부재의 마주하는 표면 중 상기 친액성 영역과 소액성 영역이 구비되지 않은 반대편 표면에는 소액성 영역이 구비되어,
   상기 제1부재에 대한 제2부재의 상대적인 운동시 상기 방울 형태로 응집된 액체가 내부에서 유동하거나 구르도록 한 것을 특징으로 하는 마찰 감소장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 친액성 영역은 다수개가 이격된 형태로 배치되고, 남은 부위는 소액성 영역으로 채워지는 것을 특징으로 하는 마찰 감소장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 친액성 영역과 소액성 영역은 패턴화되어 서로 교차된 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 마찰 감소장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 친액성 영역은 다수개가 이격된 형태로 배치되고, 상기 친액성 영역의 주변을 상기 소액성 영역이 둘러싸는 것을 특징으로 하는 마찰 감소장치.
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6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 서로 인접하는 제1부재 및 제2부재의 이격된 사이로 액체를 공급하고, 공급된 액체가 방울 형태로 응집되도록 하여,
   상기 제1부재에 대한 제2부재의 상대적인 운동시 상기 방울 형태로 응집된 액체가 내부에서 유동하거나 구르면서 제1부재 및 제2부재간 마찰을 감소시키도록 하며,
   상기 공급된 액체가 방울 형태로 응집되도록 하기 위하여, 상기 제1부재 및 제2부재의 마주하는 표면 중 하나에 액체를 유인하여 끌어당길 수 있도록 친액성 재질로 이루어진 친액성 영역을 형성시키고, 상기 제1부재 및 제2부재의 마주하는 표면 중 상기 친액성 영역과 소액성 영역이 구비되지 않은 반대편 표면에는 소액성 영역을 형성시킨 것을 특징으로 하는 마찰 감소방법.
10. 삭제
11. 제9항에 있어서,
    상기 제1부재와 제2부재 중 상기 친액성 영역이 형성된 부재에서 상기 친액성 영역 주변에 액체를 배척하여 상기 친액성 영역으로 밀어낼 수 있도록 소액성 재질로 이루어진 소액성 영역을 형성시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 감소방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 친액성 영역 다수개를 이격된 형태로 배치하고, 남은 부위는 소액성 영역으로 채워지도록 한 것을 특징으로 하는 마찰 감소방법.
13. 제11항에 있어서,
    상기 친액성 영역과 소액성 영역은 패턴화하여 서로 교차된 형태로 배치한 것을 특징으로 하는 마찰 감소방법.
14. 제11항에 있어서,
    상기 친액성 영역은 다수개를 이격된 형태로 배치하고, 상기 친액성 영역의 주변을 상기 소액성 영역이 둘러싸도록 한 것을 특징으로 하는 마찰 감소방법.
15. 삭제
16. 삭제
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18. 제11항에 있어서,
    상기 액체는 기름 또는 물인 것을 특징으로 하는 마찰 감소방법.

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