김성엽 UNIST 교수팀, 길이와 두께 함께 늘어나는 금속 나노 박막 특성 밝혀

금속판의 길이와 두께가 동시에 늘어나는 독특한 변형특성을 국내 연구진이 세계 처음으로 이론적으로 밝혀냈다.

김성엽 UNIST 교수(기계 및 신소재공학) 연구팀은 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 10억분의 1미터 두께의 금속 나노 박막을 내부 결정구조와 일치하는 방향으로 늘렸을 때 두께도 늘어나는 변형특성을 이론적으로 밝혔다.

김성엽 교수(오른쪽)와 연구팀원이 슈퍼컴퓨터를 통해 금속 변형 특성을 연구하고 있다.
김성엽 교수(오른쪽)와 연구팀원이 슈퍼컴퓨터를 통해 금속 변형 특성을 연구하고 있다.

이 연구결과는 `네이처` 자매지 `네이처 커뮤니케이션스` 6일자 온라인 판에 실렸다.

이처럼 금속 나노 박막의 길이와 두께가 함께 늘어나는 것은 표면효과와 상변화 때문이다. 표면효과는 재료 내부에서 표면을 잡아당기는 힘에 의해 성질이 바뀌는 현상이고, 상변화는 길이가 늘어나는 것과 같은 변형으로 구조가 바뀌는 현상을 말한다.

김성엽 교수는 “고체 재료를 늘렸을 때 폭이나 두께 방향으로 두꺼워지는 것은 아주 드문 현상”이라며 “이번 연구결과는 나노 금속 박막의 독특한 변형특성을 예측하고 그 원인을 이론적으로 밝혔다는 점에서 의미 있다”고 말했다.

울산=임동식기자 dslim@etnews.com