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2차원과 3차원화상을 이용한 결정형태컨트롤

전문가 제언: ○ 고체물질은 정형과 무정형으로 존재한다. 무정형은 정형으로 바꿀 수 있다. 정형이 결정체이다. 결정체는 용도에 따라 대형 단결정으로 성장하기도 하고 화합물의 품질을 향상하며 취급의 편의를 위하여 미세입자로 만들기도 한다. 이 논문의 요지는 온라인상에서 결정체의 입도를 균일하게 제어하는 방법을 제안하고 있다.

○ 자연계에서 동식물이 성장하듯이 결정체도 성장한다. 동식물은 유전자의 지시에 의한 형체대로 성장한다. 결정체는 정질의 정벽(crystal habit)에 의하여 성장한다. 정질성장 반응용기에 첨가물을 넣어서 정질의 성장습성을 어느 정도 바꿀 수는 있다. 개개 결정체가 가지고 있는 정벽은 모두 다르다.

○ 결정체는 전체적으로 3차원으로 성장한다. 결정체는 다면체로 구성되어 있으며 성장속도는 면 방향에 따라 모두 다르다. 전체적인 성장속도를 빠르게 하거나 느리게 하는 조작은 용액에 존재하는 용질의 용해도로 결정한다. 용해도는 온도와 압력의 함수다. 결정성장속도는 용해영역과 성장영역의 온도차이로 제어가 가능하다.

○ 성장메커니즘을 규명할 목적으로 현미경을 사용해서 상이한 면의 성장비율을 비교분석한 데이터는 흔하게 접할 수 있다. 2차원의 성장크기에서 3차원의 크기는 자동적으로 결정된다. 이것이 결정체의 습성이다. 결정체의 입도조절은 상품의 품질을 높이기 위하여 오래전부터 산업적으로 수행되어 왔다.

○ 컴퓨터영상을 이용하여 결정체의 2차원 파라미터를 제어하는 기술은 입도조절에 크게 기여할 것으로 본다. 3차원 제어기술은 아직 초보단계이다. 고전적인 방법으로 입도를 조절하는 기술은 스크린에 의하여 이루어져 왔다. 논문의 내용은 다소 산만하나 이 분야의 연구자에게는 참고가 될 것으로 본다.

저자: Xue Z.Wang, Kevin J. Roberts, Caiyun Ma
자료유형: 학술정보