강(압입 경도 H = 2.0 GPa)의 평평한 블록을 같은 강판 위에 놓고, 겉보기 접촉 면적 10 cm²에 수직 하중 1.0 kN을 가했다. 접촉하고 있는 돌기가 모두 소성 변형하고 있다고 하고 실접촉 면적을 Ar = W/H로 어림하면, 겉보기 접촉 면적에 대한 비율에 가장 가까운 것은 무엇인가?

정답: C. 약 0.05%

Ar = W/H = 1.0×10³/(2.0×10⁹) = 5.0×10⁻⁷ m² = 0.50 mm²입니다. 겉보기 면적은 10 cm² = 1000 mm²이므로 비율은 0.50/1000 = 5×10⁻⁴, 약 0.05%가 됩니다. 평평해 보이는 면이라도 실제로 닿아 있는 것은 돌기 끝의 아주 일부이며, 그곳에는 경도와 같은 높은 압력이 걸려 있습니다. 약 0.5%는 1 cm²를 100 mm²가 아니라 10 mm²로 환산한 값이고, 약 50%는 경도의 단위를 GPa가 아니라 MPa로 계산한 값입니다. 실접촉점의 국부적인 높은 압력과 미끄럼으로 생기는 높은 온도가 응착이나 마모의 출발점이 됩니다.