KAIST(총장 신성철)는 김용훈 EEWS대학원 교수팀이 슈퍼컴퓨터를 이용한 시뮬레이션으로 고품질 탄소섬유를 만드는 구조 특성을 규명했다고 26일 밝혔다.
탄소섬유는 가벼우면서 강도와 내열성이 뛰어나 자동차, 항공우주, 원자력, 초경량 스포츠 용품 등에 쓰이는 신소재다.
연구팀은 슈퍼컴퓨터로 멀티스케일 시뮬레이션을 수행해 PAN 고분자와 탄소나노튜브 계면(두 가지 물질을 나누는 면)을 원자 수준으로 재현, PAN 고분자의 정렬 정도로 탄소섬유 품질이 달라지는 것을 확인했다. PAN 고분자가 누워 있는 형태에서 양전하, 음전하 이동이 균형을 이루고 정렬도 잘 이뤄졌다.
연구팀은 이번 연구로 새로운 고품질 탄소섬유 개발의 단초도 마련했다. PAN 고분자와 그래핀 나노리본 계면에서도 고분자 정렬도가 높아지는 것으로 나타났다.
김용훈 교수는 “이번 연구는 양자역학에 기반한 전산모사가 첨단 소재·소자 개발의 기본 원리를 제공한다는 것을 보여준다”면서 “컴퓨터 성능의 발전으로 탄소 섬유의 품질을 더욱 높일 수 있다”고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
