| 초록 |
연구목표 ◦ 최종 연구목표 - 21세기형 첨단산업에 필요한 극한환경 구현, 제어/측정, 및 활용 기술을 개발하고, 극한 환경에서의 물질 형성 메커니즘을 이해하기 위한 극한 환경자체에 대한 측정 기술 뿐 아니라, 극한환경 하의 물성 측정 및 활용기술을 개발하고자 한다. ◦ 해당단계 연구목표 융합프레임 상의 극한환경 물성측정 및 상변화/물질형성 연구 - 2단계에서는 1 단계에서 확보된 단일 극한 환경 물성 측정 기술을 융합 및 심화하고, 이를 이용한 극한 융합 물성 측정 연구로 물질 형성 및 상변화 메커니즘 연구를 수행하고자 한다. 여기서 '극한 융합 물성 측정 기술'은 다중극한 환경 물성 측정 기술 개발과 융합 물성 측정 기술 개발에 초점이 맞추어져 있으며, '상변화 메커니즘 연구'는 분자성 고에너지 물질, 콜로이드 자기 조립 및 결정화, 극한 환경 액체-고체 상변화 및 구조, 그리고 극한 환경화 물질 상태도 연구로 이루어져 있다. 연구내용 ◦ 1년차 연구내용 ◦ 다중 극한 환경 구현과 다중극한 환경에서의 물성 측정 기술 개발 - 초고압 (20 GPa) + 중온 (1000 K) ◦ 융합 측정 기술 개발 및 측정기술 고도화 - 극한 환경 열 및 구조 물성 동시 측정: 부양+방사광+중온/중온 액체 물성 ◦ 극한 환경하에서 일어나는 물질 형성 및 상변화 메커니즘 연구 - 분자성 고에너지 물질 연구 (H 2 O, N 2 ) - 콜로이드 자기 조립 연구(이미지 기법 개발) - 극한 환경 액체-고체 상변화 연구 (KDP/ADP/NaCl/GST) - 극한 환경 액체, 고체 구조 분석 ◦ 2년차 연구내용 ◦ 다중 극한 환경 구현과 다중극한 환경에서의 물성 측정 기술 개발 - 초고압 (30 GPa) + 고온 (2000 K) - 초고압 레이저 가열 기법 개발 ◦ 융합 측정 기술 개발 및 측정기술 고도화 - 극한 환경 열 및 구조 물성 동시 측정: 부양+방사광+고온/고온 액체 물성 ◦ 극한 환경하에서 일어나는 물질 형성 및 상변화 메커니즘 연구 - 분자성 고에너지 물질 연구 (CO, CO 2 ) - 콜로이드 자기 조립 연구 (clustering 메커니즘 이해) - 극한 환경 액체-고체 상변화 연구 (초내열 합금의 핵생성 연구) - 극한 환경 액체, 고체 구조 분석 ◦ 3년차 연구내용 ◦ 다중 극한 환경 구현과 다중극한 환경에서의 물성 측정 기술 개발 - 초고압 (30 GPa) + 초고온 (2500 K) ◦ 융합 측정 기술 개발 및 측정기술 고도화 - 극한 환경 열 및 구조 물성 동시 측정: 부양+방사광+초고온/ 초고온 액체 물성 ◦ 극한 환경하에서 일어나는 물질 형성 및 상변화 메커니즘 연구 - 분자성 고에너지 물질 연구 (H 2 , 메탄 하이드레이트) - 콜로이드 결정화 연구 - 극한 환경 액체-고체 상변화 연구 (수용액, 산화물, 금속, 반도체) - 극한 환경 액체, 고체 구조 분석 기대효과 (응용분야 및 활용범위 포함) ◦극한물성 관련 세계최초 원천기술 확보를 바탕으로 초고온, 초고압, 극저온, 초고속 등의 성격을 갖고 있는 핵융합 발전, 항공우주 및 국방, 자동차 엔진, 수소신에너지, 신소재 분야에서 보다 고효율, 고기능성의 부품개발이나 설비 운용에 활용 가능 ◦보다 구체적으로 극한환경에서 내구성이 확보된 소재의 합성 공정기술이 확보될 경우 핵융합로의 플라즈마 대면소재, 냉각수가 필요없는 자동차 엔진, 고온화학반응 및 발전 등에 활용할 수 있을 것으로 기대됨 ◦달, 화성과 같은 우주탐사 뿐만 아니라, 에너지 확보를 위한 지구 자원 탐사 등으로 극한 환경에 대한 인류 활동의 확대가 요구되고 있으며, 이와 관련된 극한 환경 대응과 활용을 위한 인프라 개발에 활용이 가능함 (출처 : 요약문 3p) |
