몬테칼로 시뮬레이션을 이용한 합금의 상분해 거동 해석(Atomic-scale analysis of phase decomposition behavior of alloys by Monte Carlo computer simulation)

전문가 제언

□ 나노 소재, IT 소재, BT 소재, ET 소재 등 차세대용 고기능 소재를 개발하는데 필수적 기술요소인 소재의 전기적, 광학적, 기계적 물성과 복합 구조를 해석하고 새로운 제품의 모델링을 설계하는 연구개발에 컴퓨터 시뮬레이션 기술이 폭 넓게 활용되고 있다. 현재 소재 분야에 대한 시뮬레이션 기술은 컴퓨터의 성능이 획기적으로 개선되면서 연구수요가 폭발적으로 증가하고 있다.

□ 컴퓨터 시뮬레이션 기술은 21세기 국가경쟁력 제고를 위하여 도출된 국가기술지도(NTRM)의 기반주력산업인 신소재․부품산업분야의 발전전략에 필요한 핵심요소기술에 포함되어 있으며 향후 우리나라 소재산업의 경쟁력을 강화하는데 중요한 위치를 차지하는 첨단기술이다.

□ 컴퓨터 시뮬레이션 기술은 Quantum modelling, Atomic modelling, Continuum modelling으로 구분된다. 본고에서 소개한 몬테칼로 시뮬레이션은 분자동력학(Molecular Dynamics, MD), 분자역학(Molecular Mechanics, MM)과 함께 Atomic modelling에 속하는 컴퓨터 시뮬레이션 기술로서 소재의 미세조직, 원자의 위치와 운동의 규명, Ni-base 합금의 γ 석출물의 조대화 과정과 미세조직의 모델링, 고상/액상 계면의 반응속도와 과냉각의 분석 등에 사용되고 있다.

□ 몬테칼로 방법으로 결정립의 성장 과정을 시뮬레이션 하는 경우 실제 금속재료의 미세조직으로부터 컴퓨터 미세조직에 대응시키는 기술이 빈약하여 가상의 미세조직을 이용하고 있다. 따라서 몬테칼로 시뮬레이션 결과의 신뢰성을 높이기 위해서는 실제와 유사한 미세조직 특성을 갖는 컴퓨터 미세조직을 만들 수 있도록 전산코드를 개발하고 몬테칼로 모델을 확장시키며 정밀도를 향상하는 것이 필요하다.

□ 미래의 기술 발전은 개별 모델링 기법의 통합, 원자 모델링 기법의 실용화, 모델링에 의한 성능예측기술 실용화 등으로 전망되고 있으며 미국과 일본, 유럽에서는 체계적인 연구개발이 활발하게 진행되고 있다. 따라서 우리나라도 첨단 소재 개발 분야에서 품질을 확보하고 대외경쟁력을 높일 수 있도록 국내 관련 기관에서 재료과학의 컴퓨터 시뮬레이션 기술에 대해 적극적으로 연구개발에 참여하고 이에 대한 국가적 지원과 육성이 필요하다.

저자

Shoichi HIROSAWA ; Tatsuo SATO

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2004

권(호)

54(3)

잡지명

경금속(E053)

과학기술
표준분류

재료

페이지

121~127

분석자

김*태

분석물

• 몬테칼로 시뮬레이션을 이용한 합금의 상분해 거동 해석.pdf [220,521 byte]

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