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핵생성 분자운동론의 최신 개발 동향

전문가 제언: ○ 화학 및 재료산업에서 핵생성 및 결정화기술은 필수적인 기술이며, 핵생성이론의 확립은 결정화기술의 기반요소이다. 결정의 크기는 주로 핵생성속도, 성장속도, 결정화방식 및 수력학적 특성에 의존하기 때문에 조절이 매우 어렵다. 특히, 결정화 과정에서는 핵생성과 함께 입자성장, 밀집화 및 상변태 등이 동시에 일어나므로 각 과정의 연구가 매우 어렵기 때문에 논쟁의 여지가 많을 것으로 생각된다.

○ 본 논문에서는 최근 핵생성이론으로 발표된 고전적 핵생성이론에 근거한 모세관현상 근사(capillarity approximation), 밀도 범함수이론 및 분자 시뮬레이션에서의 핵생성의 열역학적 해석에 대한 논쟁점을 검토하였다. 또한 E. Ruckenstein 등은 거시적 관점에서의 열역학 대신에 단일 분자운동학에 근거한 상대적으로 새로운 관점으로 접근한 핵생성의 이론을 개발함으로써 핵생성이론의 단순화에 공헌할 것으로 예상된다.

○ 국내 대부분의 이공대학에서는 핵생성과 응고 및 결정성장학을 관련학과의 필수 교과목으로 선정할 정도로 결정화이론을 중요시하고 있다. 특히, 한국화학연구원에서는 결정화기술의 산업에의 응용을 목적으로 결정화 공정의 네 가지 핵심기술, 결정의 입도와 입도분포를 제어할 수 있는 기술, 결정의 형상을 조절할 수 있는 기술, 물질의 고 순도 분리정제에 응용하는 기술, 결정화 공정의 설계 및 스케일 업 기술을 효율적이고 체계적으로 개발할 수 있도록 하는 연구를 수행하고 있으므로 관련 산업의 발전에 크게 기여할 것으로 기대된다.

저자: E. Ruckenstein, Y.S. Djikaev
자료유형: 학술정보