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고에너지발현 재료에 대한 이론화학적 특징

전문가 제언: ○ 이 글은 논문이라기보다 해설형식을 취하고 있는 보고내용이다. 화약을 제조하기 전에 위험성의 정도를 미리알고 합성에 대한 원료물질을 선정하고 또 최종제품의 성능도 아울러 예측할 수 있는 하나의 기술에 대하여 설명하고 있다. 제품제조 작업에 대한 준비과정을 용이하게 하는 하나의 중간과정의 필요성을 강조한다. 기술의 내용이 아직 확정된 것이 아니고 제일원리 계산방법에 의하여 시도하고 있는 중이다.

○ 화약류 가운데는 폭발을 일으켜 충격효과를 이용하는 것이 있다. 감도가 대단히 민감한 기폭약으로 사용하는 것을 1차 폭약, 기타의 폭약을 2차 폭약 이라고 한다. 폭약에는 공업용으로 사용하는 다이너마이트를 폭파약(blasting explosive)이라고 하고 TNT와 같은 군용목적에 이용하는 것을 작약(bursting explosive)이라고 한다. 이 글에는 주로 질소를 함유하는 작약에 대하여 그 감도와 최밀 밀도에 따른 폭약의 성능을 미리 평가하는 기술에 대한 초보적인 방법을 제시하고 있다.

○ 이 분야의 연구에서 중요한 당면과제는 고 에너지발현 물질을 저농축 내지는 고농축한 고체상으로 만들어 DFT(density functional theory)에 적용해서 성능을 평가했을 때 여러가지 결함이 발생하는 것이다. 따라서 의도하는 화합물계열의 상호작용을 약하게 만드는 새로운 DFT의 개발이 필요하다고 본다. 가령 DFT에 의하여 물성이 알려진 고농도 질소함유 화합물의 결정체 밀도, 열역학 상수, 감도 등을 현재 사용하는 계산기구에 입력해보는 것이다. 측정치와 예견치가 크게 차이가 난다하더라도 질소함유계열 화합물이 Sorescu-Rice-Thomson(SRT) 모델에 입력되어 있기 때문에 상관관계는 얻어질 것으로 보인다. 그리고 계산기구의 계속적인 개선이 이루어지면 고농도 질소 함유화합물의 평가도 가능할 것으로 보인다.

○ 출연연구소, 대학연구기관에서는 고에너지발현 화합물을 예견하는 연구는 이루어지고 있지 않는 것으로 본다. 그러나 컴퓨터를 이용하는 물성연구는 이론물리, 이론화학, 금속공학분야 등에서 일반화되어 있다.

저자: Rice, BM; Byrd, EFC
자료유형: 학술정보