에너지물질 충격감도와 양자화학 유도 인자들 간의 상관관계

전문가 제언

○ 흔히 고폭화약이나 추진제로 불리는 에너지물질들은 성능에 못지않게 감도가 중요한 요소이다. 에너지물질의 성능을 증대시키면 외부 자극에 더욱 민감해진다는 사실이 에너지물질 분자 설계에 가장 큰 장벽이다. 따라서 고성능의 새로운 에너지물질 분자를 설계할 때 높은 성능을 가지면서도 낮은 감도의 구조를 갖도록 소위 두 마리 토끼를 동시에 잡아야 한다는 어려움이 이 분야 화학자들이 해결해야할 과제이다.

 

○ 양자역학이론의 정립은 아인슈타인의 상대성이론과 함께 20세기 초에 이룩한 위대한 업적이다. 아인슈타인 개인이 정립한 상대성이론이 우주의 거시적인 세계를 기술하는 이론이라면, 양자역학은 Planck의 흑체복사이론으로부터 슈뢰딩거방정식이 정립되기 까지 20세기 초 여러 천제 과학자들이 협동으로 개발한 이론이다. 양자역학의 등장으로 원자와 분자 구조를 이해하고 에너지를 정확하게 계산할 수 있게 되었다는 점에서 이 이론이야말로 우리 삶의 질에 직접적으로 영향을 미치고 있다.

 

○ 양자역학이론을 이용해서 새로운 분자를 설계하는 분야가 양자화학이다. 현재 양자화학은 CL-20과 같은 새로운 타입의 에너지물질을 설계하고 합성하는데 결정적인 역할을 하고 있을 뿐만 아니라, 이 물질들이 외부 자극에 반응하는 정도인 감도들을 이론적으로 예측하는 데도 활발하게 이용되고 있다. 이 글은 Nanjing University의 He-Ming Xiao 등이 다양한 에너지물질들의 충격감도를 예측하는데 이용할 수 있는 인자들을 양자화학을 이용해서 계산하고 이 인자들과 충격감도와의 상관관계를 규명해온 연구들을 총 정리한 리뷰를 필자가 요약한 것이다.

 

○ 아직까지 국내에서는 양자화학을 이용한 신 에너지물질 분자 설계 연구가 국방과학연구소를 중심으로 진행되어 오고 있으나, 감도 예측과 관련된 연구는 거의 전무한 상태이다. 최근 연세대학교에 에너지물질 분야 특화연구센터가 설립되어 다양한 연구가 진행되고 있는데, 여기에 에너지물질의 감도를 예측할 수 있는 연구가 더해지면, 실험에 수반되는 위험을 물론 개발에 따른 예산도 획기적으로 아낄 수 있다는 점에서 국내 관련기관과 과학자들이 관심을 가져주기 바란다.

저자

Zhao-Xu Chen and He-Ming Xiao

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

39()

잡지명

Propellants, Explosives, Pyrotechnics

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

487~495

분석자

이*웅

분석물

• 에너지물질 충격감도와 양자화학 유도 인자들 간의 상관관계.pdf [335,101 byte]

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