QC/MD법에 의한 마찰시험기개발과 마찰화학적 동역학의 응용

전문가 제언

○ 최근에 슈퍼컴퓨터(30조회 연산속도/초 이상)의 성능향상으로 물질의 전체잠재에너지를 원자나 전자의 밀도함수이론으로 밝힌 분자동역학(Car-Parrinello MD)법보다 Self-consistent Tight Binding 근사법에 근거한 양자/고전분자동역학 법(Quantum/classical molecular dynamics)을 이용함으로써 수만 배나 빠르게 원자계의 움직임을 연산하고 해명할 수 있게 되었다.

○ 물체의 진동, 균열, 마모 등 미시경계면에서 유체, 화학, 전기적 변화 등으로 일어나는 나노마찰학(Nano-Tribology)문제는 실제상황에서 실험을 하지 않고도 실험결과를 예측할 수 있는 컴퓨터화학방법을 이용한 마찰학시험기(Tribology simulator)로 규명할 수 있다.

○ 이 보고서는 자동차엔진오일에 사용하는 극압첨가제(인산트리메칠), 내마모첨가제(ZDDP) 및 마찰완화제(MoDTC)가 철판계면에서 일어나는 윤활, 마찰현상의 실험결과를 소개하고 있다. 이는 양자/고전분자동역학 법에 근거한 3가지 마찰화학반응 동역학모사를 컴퓨터화학으로 규명하였다.

– 마찰되는 동안 계면에서①인산트리메칠의 결합개체(bond population)가증가되어 마찰화학반응을 촉진시키고, ②ZDDP의 분해생성물이 포리마화하여 형성되는 피막으로 마모가 감소되고, ③MoDTC의 생성물인MoS피막이 유화철과 산화철사이에서 전하량을 감소시켜 마찰계수를 감소시킨다.

○ 나노머신, 인공관절, 우주기기, 폴리머연료전지 등 다양한 산업분야에서 급속하게 요구하는 나노마찰학 기술을 해결하기 위해서는, 각 분야에 적합한 양자론적 물질구조해명 추구와, 마찰화학반응모델과 마찰모사의 개발이 필요하다.

저자

Tasuku Onodera, Michihisa Koyama, Momoji Kubo, Akira Miyamoto

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2007

권(호)

52(7)

잡지명

트라이볼로지스트(日本)

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

488~494

분석자

박*서

분석물

• QC／MD법에 의한 마찰시험기개발과 마찰화학적 동역학의 응용.pdf [238,896 byte]

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