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방사광을 이용한 고무 가교체의 변형 해석

전문가 제언: ○ 본 연구는 일본 접착학회의 고무 엘라스토머의 최근의 진전에 관련된 일련의 연구 중에서 집속성이 강하며 강도가 매우 높은 싱크로트론의 방사광을 이용하여 고무 가교체의 변형거동을 조사한 연구로서 일반적인 X선 회절장치로는 달성할 수 없는 높은 분해능으로부터 가황된 천연고무의 신장 시 응력-변형거동과 구조와의 관계를 실시간 규모에서 실행하여 개선된 실험결과를 보고하고 있다.

○ 실온에서 비정형이며 점도가 높은 액체상태로 정의되는 고무 중 신장결정화 됨으로써 고무로 사용될 수 있는데, 천연에서 산출되는 천연고무는 실온에서 활발하게 마이크로 브라운 운동을 하고 있으므로 엔트로피 탄성을 나타낼 수 있다. 그러므로 현대사회에서 필수불가결한 타이어, 지진대책을 위한 탄성재료의 하나로 사용되고 있다.

○ 이를 모방하여 합성된 이소프렌고무 등이 합성되었으나 천연고무는 합성고무에 비해서 타이어나 방진재로 월등한 성능을 가지고 있는 것으로 알려져 있는데, 일반적인 X선 발생장치에 비해 집속성과 휘도가 훨씬 우수하여 고 분해능의 결과를 제공해줄 수 있는 싱크로트론 방사광인 X선을 사용하여 분해능이 높은 결과로부터 천연고무가 나타내는 우수한 성능을 명확하게 제시하고 있다. 이러한 결과를 토대로 하여 고성능 방진재료의 설계가 가능할 것으로 기대된다.

○ 본 연구는 일본에서 운영되고 있는 SPring 8이라는 싱크로트론의 방사광을 선원으로 사용하여 이루어진 실험이다. 우리나라의 포항공대의 가속기센터에도 이에 비하여 성능이 더 우수한 가속기가 설치되어 운영되고 있으나 아직 이 장치를 이용한 연구는 활성화된 단계에는 이르지 못한 것으로 보인다.

○ 사실 막대한 경비와 노력의 결정인 이 장치는 공학, 의학, 약학, 생물학 및 의학 등 거의 모든 자연과학 분야에 연구에 활용이 가능하고, 이러한 연구를 통하여 기초적이며 첨단을 달리는 연구결과를 비교적 용이하게 얻을 수 있다는 점에서 모든 자연과학 분야의 과학자들이 이 분야에 깊은 관심을 가지고 활용할 필요가 있다.

저자: Yuko IKEDA
자료유형: 학술정보