나이프 애호가를 위한 알기 쉬운 용어해설 (아직 일러스트가 없어 알기 어려움)

 -컨벡스(콘벡스) convex
볼록

-컨케이브(콘케이브) concave
오목

-플렛 flat
평탄, 납작, 편평

-탄성변형 elastic strain, elastic deformation
응력이 사라지면 원래 상태로 돌아가는 변형
*응력=스트레스=그냥 가하는 힘이라고 생각해도 무방

-항복점 降伏點 yield point
이름대로 소재가 "항복!" 외치고 '나 변형되겠소!' , '나 힘에게 져주기로(양보, yield)하기로 했소!' 하고, 탄성변형(<-원래 형태로 되돌아갈 수 있음) 구간에서 소성변형 구간으로 넘어가는 지점.
이 구간을 넘어가면 영구적으로 변형되어 다시는 되돌아오지 못한다.

요컨데, 스프링을 항복점 이상으로 잡아늘리면 늘어져서 기능에 이상이 생긴다. 이 늘어짐(영구적 형태변형)을

-소성변형 plastic strain, plastic deformation
응력이 사라져도 변형이 유지됨, 영구변형

이라 한다.

-경도 hardness : 딱딱한 정도
국부 소성 변형(매우 좁은 범위의 영구적인 변형)에 대한 힘의 크기, 혹은 동일 압력을 가했을 때 변형되는 정도)를 나타내는 지표
그래서 경도가 높으면 변형이 잘 안 생긴다 (대개 잘 안 갈린다. 연마도 표면의 소성 변형의 한 종류)

경도가 높은 것으로 낮은 것을 긁으면 긁히지만, 경도가 낮은 것으로 높은 것을 긁으면 흠집 안 생김

대표적으로 경도가 높은 물질 : 다이아몬드, CBN, WC VC, NbC
강재와 연마 관점에 있어 비교적 경도가 낮은 물질 : 실리카, 마르텐자이트, Fe3C, 석영
정말 경도가 낮은 물질 : 석고 탈크

-연성 ductility : 뽀개지기 직전까지 변형되(늘어나)는 정도
봉 형태의 시편을 쭉 잡아늘리면(인장 테스트, 인장 引張->인:잡아 장:늘리다) 어느 순간 가운데가 목처럼 가늘어지는 네킹이 발생하다 마침내 끊어짐

결국 파괴 직전까지 소성변형을 얼마나 견디냐 하는 지표로, 연성이 높으면 똑 하고 부러지거나 끊어지기 직전까지 아주 많이 늘어난다(혹은 시편 단면적 감소) 강하게 잡아늘여지더라도 박살나지 않고 잘 변형된다는 의미이다.

연성이 높은 금속 재료 : 금, 구리

잡아 당겨져서 변형되는 것이 연성인데, 이 연성에 더해, 연성과는 반대로 압력을 가해 눌렀을 때, 안 부숴지고(파단x) 변형되는 성질인 전성(=가단성 malleability)이 합쳐지면, 힘을 가했을 때, 힘을 제거한 뒤에도 그대로 형상이 영구적으로 변형되는 성질인 소성(=가소성 plasticity)이 된다.
(플라스틱이 형태를 만들기 쉽다고 Plastic 이라는 이름이 붙은 것도 그런 이유)

연성 ductility + 전성 malleability = 소성 plasticity

-탄성 resilience : 영구적 변형이 없는(탄성 변형) 구간에서 흡수하는 에너지
proof resilience
탄성 변형 구간에서 흡수 가능한 에너지의 최대값

영구적인 변형 없이 힘을 얼마나 받아먹을 수 있느냐(그래프의 면적), 이 지점의 응력은 proof stress라고 한다.

탄성 계수 modulus of resilience
탄성변형 구간에서 단위 부피당 흡수가능한 에너지의 최대값, 응력과 변형률의 기울기= 강성 =  stiffness=young's modulus = 영률

탄성계수=영율=강성(주의! 강도 x)는 영구적인 변형 없는 구간에서 부피당 힘을 얼마나 받아먹을 수 있는가, 즉 힘을 주었을 때 얼마나 변형되는지=변형에 대한 저항성을 나타내는 값

위 영상은 서로 다른 항복 응력(항복점 위치가 다름)을 갖는 소재가 같은 탄성계수를 가질 수 있음을 보여줌. 상식과는 달리 강재에서 탄성계수는 원자간 힘에 의한 자체 특성이기 때문에 연금술을 해서 구성원소를 바꾸지 않는 한 큰 차이가 나지 않음. 배열을 조금 변화시키는 열처리로는 사실상 변화하지 않는다는 것(열처리를 하건 안 하건 같은 힘을 주면 휘어지는 정도는 비슷함) 하지만 열처리에 따라 전위와 소성 특성은 크게 변화함(버틸 수 있는 최대 휨 정도가 달라짐).

그래서 잘 휘는 칼을 만들어야 하는 경우 블레이드 형상을 얇게 만들어야 하고, 경도는 내리는 것이 아니라 오히려 적절히 올리고 경도를 충분히 확보해 항복점을 올려야 함.

-인장 강도 tensile strength
인장시 소재가 파단 없이 버티는 최고 응력(장력)
변곡점에 위치하기 때문에, 인장강도를 넘어서면 네킹이 발생하며 곧 파단됨.

죽 잡아당겼을 때 버티는 힘이 점점 늘어나다가 다시 팍 줄어들면서 마침내 끊어지는데, 그 전체구간에서 버티는 힘의 최고값. 하여간 그래프 최고점이라 생각하면 됨

- 압축 강도 compressive strength
압축시 소재가 파단 없이 버티는 최고 응력(압력)
인장 시험과는 반대로 압축 시험을 하게 됨

- 휨강도 flexural strength(modulus of rupture)
휘게 하였을 때 소재가 파단없이 버티는 최고 응력(압력)
다소 복잡합니다.

-인성 toughness
파단 없이 단위부피당 흡수하는 에너지양

소재가 힘을 계속 주었을 때 박살나기 직전까지 먹을 수 있는 총 에너지 양(면적), 높은 인성을 얻기 위해서는 강도 strength와 연성 ductility 둘 다 좋아야 한다.

-전위 轉位, dislocation

뼈가 밀려 신경을 압박하고 통증을 유발하는 '척추전방전위증'(허리디스크)으로 익숙한 전위는 어긋남이라는 의미를 갖는다. 

금속 원자는 격자 구조를 갖는데 여러가지 요인에 의해 결정은 무조건 결함을 동반한다. 그러한 결함 중 원자 격자 구조의 뒤틀림, 밀림을 전위라고 한다.

금속의 경우 아무런 이유도 없이 이론적 수치에 못 미치는 힘에도 쉽게 변형되는 것이 관측되었음에도 불구하고 한동안 그 원인을 알 수가 없었으나, 전위라는 개념의 도입과 발견으로 그 이유가 해명되었다.

무수히 많은 전위가 미끄러지고 재결합하며 미시적으로 소성유동 하는데 이것이 모두 합쳐져 거시적인 소성변형을 일으키기 때문이다. (=티끌만큼 영구적으로 변하는 놈들이 잔뜩 들어가 있는데, 요 티끌을 모아보니 태산만큼 변형되더라)

전기적, 광학적, 자기적 특성에 관여하고, 특히 반도체 계통에서 전기적 특성에 대단히 중요한 위치를 차지하는 부분이다.

대표적인 전위의 관찰법 중 하나가 비교적 높은 에너지를 갖는 전위의 특성을 이용해 부식 양상 차이를 보는 것일 정도로 전기적 특성에 깊게 관여한다

그런데 한자나 영어를 병기하지 않으면 전기에서 전위(電位, electric potential) 이른바 전기적 위치에너지 라는 동음이의어가 있어 많은 혼란을 일으킨다.

이름도 비슷한데 전기적 특성에 대해서 이야기하는 것이기 때문에 더더욱. 고로 칼과 샤프닝을 대하는 이들은 용어를 가능한 영어로 표현하는 것이 바람직하다 할 수 있을 것이다.

가능한 알기 쉽고 친절한 설명을 지향하고 작성하였으나 역량부족으로 중구난방인 점을 이해바랍니다.