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R&D연구보고서

자기매체의 기대수명 예측 방법 및
연구책임자 김용임 연구참여자 4명
연구기간 2009- 02- 27 ~ 2009- 11- 30 분야 전자
발간등록번호 11-1311153-000098-01
첨부파일
국문요약 어떤 기록을 저장하고 읽어내는데 사용되는 자기 매체는 카세트테이프, 비디 오, 오디오 테이프, 플로피디스크, 하드디스크, 신용카드, 예금통장, 전화카드 및 각종 승차표 등과 같이 우리들 생활 속에서 쉽게 접할 수 있다. 이와 같은 다양한 자기 테이프 가운데 기록 정보를 보관하는데 주로 사용되고 있는 기록 매체로써의 자기 테이프에 대하여 환경변수로써 온도, 습도 및 시간에 따른 기 록매체의 수명을 예측하고 평가하고자 하였다. 또한 바인더 및 베이스 필름의 가수 분해 거동을 관찰하였다. 사용된 자기기록 매체는 기록 방식(DAT, LTO, DLT 및 Video tape)과 제작회 사(HP, Imation)가 다른 2종류를 사용하였으며, 전자투과현미경(TEM))으로 자 기 테이프의 단면(cross section) 및 미세구조(microstructure)를 관찰하였고, 파장분산형 X-선 원소분석기(EDX)로 자기 테이프의 화학성분을 분석하였다. 또한 Vibrating Sample Magnetometer(VSM)으로 자기적 성질을 조사 하였다. 그 리고 자기 테이프에 대한 가소노화실험은 온도 30 ~ 70 ℃(20 ℃ 간격) 범위 와 습도 20 ~ 60 %RH (20 %RH 간격) 범위에서 하였다. 자기 기록매체의 기대 수명을 예측하기 위하여 자기입자(magnetic particle). 바인더(binder) 및 베이스 필름(base film) 등으로 구성되어 있는 자기 테이프 의 자성층(magnetic layer)에 대하여 유지시간, 온도 및 습도를 환경변수로 하 는 가속노화실험 전․후의 최대 포화자화의 차이를 Fick의 제1법칙(Fick`s first law)의 확산속도상수와 접목시켜 자기기록 매체의 수명을 예측하였으며, 가속 노화에 따른 자기 테이프의 자기적 손상으로 발생되는 에러율(error rate) 을 bit-to-bit 단위로 비교할 수 있는 프로그램의 제작을 통하여 기대 수명에 영향을 미치는 속도상수와의 관계 도출하였다. 그리고 자기 테이프의 바인더 및 베이스 필름의 가수분해 거동은 비파괴적, 비접촉 및 원거리에서 분석할 수 있는 FT-IR을 자기테이프의 자기층과 베이스필름에 적용하여 자기 테이프의 가수분해(hydrolysis)시 자기층과 베이스필름에 관계없이 가장 먼저 -OH기가 생성된다는 것을 알 수 있었다.
영문요약 Magnetic recording media that have been used to read and/or writing something such as cassette tapes, video tapes, audio tapes, floppy disk, hard disk, credit card, bank note, telephone card and various transportation tickets are readily available in our life. Among them, the magnetic tapes for archives were used to determine their life expectancy as a function of temperature, relative humidity and annealing time. In addition, the hydrolysis behavior of polymer as a binder and a base film materials was studied. The tapes with different recording methods and a product of two companies were used. TEM and EDX were used to observe microstructure and cross-section of tapes and to do composition analysis of ones, respectively. Also, the magnetic properties of tapes was observed by vibrating sample magnetometer (VSM). The accelerating aging experiment for the layer of magnetic particle as a function of temperature (30 ~ 70 ℃), relative humidity( 20 ~ 60 %RH) and annealing time. In order to determine the life expectancy techniques of magnetic recording media as one of digital magnetic media which are composed of magnetic particles, polymer binder and base film, the difference of maximum saturated magnetization values obtained from the accelerating aging experiment for the layer of magnetic particle as a function of temperature, relative humidity and time was applied to Fick's first law to life expectancy of magnetic recording media. In addition, to quantitative analysis for the damage of magnetic particle due to accelerating aging experiment, the program which is able to compare bit unit was developed and applied to magnetic recording media used in this study. As a result that FT-IR technique was applied to observe the hydrolysis behavior of polymers used as a binder and a base film materials, the peak corresponding to -OH was firstly observed irrespective of a kind of polymer. The advantage of this technique is non-destructive, non-contact and a long-distance measurement.
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