동적 분자역학 계산을 이용한 버키폭탄(buckybomb)의 특성 예측

전문가 제언

○ Buckminsterfullerene 또는 간단히 Buckyball로 알려진 C60 플러렌은 1985년 Rice University의 Richard Smalley 등이 최초로 합성하였고 그 공로로 Harold Kroto, Robert Curl 등과 함께 공동으로 1996년에 노벨화학상을 수상한 유명한 물질이다. 플로렌은 6각형과 5각형의 탄소들로 이루어진 축구공 형상의 케이지형 분자로서 나노기술 분야에 응용가능성이 높다는 예측 때문에 많은 과학자들의 관심의 대상이 되고 있으나 이를 합성한 Smalley가 2005년에 백혈병으로 작고한지 어느덧 10년 이상이 흘러갔으나 아직 이 물질의 뚜렷한 응용분야는 떠오르지 않고 있는 실정이다.

 

○ 플러렌을 에너지 물질로 응용해보려는 연구가 활발하지는 않지만 그 동안 플러렌에 NO2그룹을 결합시킨 분자가 실험실에서 합성되었고 이를 계기로 이 물질이 에너지 물질 후보가 될 수 있는지가 관심의 대상이 되고 있다.

 

○ 브라질 Universidade Federal de Sa？o Paulo의 Vitaly V. Chaban 등은 니트로플러렌 분해에 대한 동적 분자역학(ReaxFF) 계산을 실시하여 이 물질의 자세한 화학적 폭발메커니즘을 규명하였다. Chaban의 예측결과 C60(NO2)12를 가열하면 분해되면서 수십 피코초 내에 수천도와 수천 기압으로 상승하고 폭발은 NO2그룹이 C？O？N？O로 이성체화 하면서 시작되고 이어서 NO그룹들이 방출되면서 CO그룹들이 버키볼 표면에 생성되면서 C60은 CO2를 발생시키면서 수십 피코초 이내에 온도와 압력이 수천 도와 수천 기압으로 상승하는 것으로 예측되었다.

 

○ 버키볼에 NO2그룹을 결합시켜 이를 기폭제로 사용한다는 아이디어 자체가 참신할 뿐만 아니라 신뢰성이 높은 수치해석 계산방법으로 예측한 결과 C60(NO2)12가 충분히 에너지 물질 후보가 될 수 있다는 결론은 얻었다는 점은 그 의미가 매우 크다. 그러한 의미에서 필자는 우리나라 에너지 물질 분야 연구원들에게 이 요약문은 물론 모든 데이터가 포함된 원문의 일독을 권유한다.

 

저자

Vitaly V. Chaban, Eudes Eterno Fileti, and Oleg V. Prezhdo

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2015

권(호)

6()

잡지명

The Journal of Physical Chemistry Letters

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

913~917

분석자

이*웅

분석물

• 동적 분자역학 계산을 이용한 버키폭탄(buckybomb)의 특성 예측.pdf [530,027 byte]

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