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제1 원리계산에 의한 초정밀 표면형성공정

전문가 제언: □ “제1 원리계산에 기초한 초정밀표면창성공정의 개발”은 일본 Osaka대학 Kikuji Hirose외 4명의 저자에 의하여 집필한 논문을 과학 잡지(일본) 기계의 연구 제 55권, 제 7호, (2003)에 실린 해설형식의 논문이다. 방대한 문헌을 골고루 참고하여 집필한 내용이다.

□ 제1 원리계산이란 말과 표면형성이란 말이 자주 첨단설계분야에 등장하는데, 이것은 전에는 별로사용하지 않았던 과학용어이다. 21세기의 핵심 산업은 소재분야에서는 표면형성(Surface Science 또는 Surface Generating)기술과 나노기술에서 맴돌 것이다. 표면형성기술이나 나노기술은 제조기술이라 할 수 있고, 제1 원리 계산기술은 미시세계의 현상을 분석해서 가시적으로 평가는 기법이라 할 수 있다. 이 모두는 양자세계를 밝히는 기술이다.

□ “제1 원리계산에 기초한 초정밀 표면형성공정의 개발”의 내용은 전해액을 이용하지 않는 특징이 있다. 전해액을 사용할 때에는 이온, 원자, 분자들이 가공물의 표면에 부착하여 오염을 일으키고 폐액의 처리는 또 환경을 오염하는 문제가 발생하다. 이러한 문제를 해결하는데 연구의 내용이 진일보한 감이 있으나 재래방법과 물성의 측면에서 비교한 자료가 없다.

□ 핵심 내용은 초순수의 물분자를 해리하기 위하여 촉매를 이용하였으나 촉매의 내용은 밝히지 않았다. 그리고 종래의 방법은 가공물을 음극으로 하여 가공을 하였는데, 이 연구에는 가공물을 양극으로 해서 가공한 것이 특징이라 할 수 있다. 그런데도 금속염을 용액으로 사용했을 때와 마찬가지 가공속도를 유지할 수 있는 지는 의심이 간다. 양극가공으로는 불가능 했던 Si나 Al의 가공이 가능하다는 사실은 획기적이 연구의 성과라고 본다.

□ 소재기술의 개발은 산업사회로 지향하는 한 불가피한 과제이다. 선진국의 소재산업은 우리가 현재 예측을 못할 정도로 앞서가고 있다. 이 논문의 범주는 이미 오래전부터 알려져 있다. 실용적인 기술로 곧 정착되리라고 본다.

저자: Kikuji Hirose
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