| 난카이대학, 광구동 비행이 가능한 재료 개발 | ||
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![]() 난카이(南開)대학교 화학대학 교수 천융성(陈永胜)과 물리대학 교수 톈젠궈(田建國)가 이끄는 공동 연구팀은 구동력이 기존 광압의 1,000배 이상에 달하며 태양광과 같은 다양한 광원 조사 조건에서 비행을 구동할 수 있는 특수한 그래핀 재료를 개발하였다. 이 연구성과를 통하여 광구동 비행이 가능하게 되었다. 기존의 대량 연구에서 과학자는 “광압”을 이용한 동력 제공을 시도하였다. “광압”은 물체면에 비추는 빛이 생성하는 압력을 가리킨다. 광자는 질량과 속도를 동시에 보유하고 있다. 운동량을 보유하고 있는 대량의 광자가 물체면에 닿을 때 생성되는 광압은 물체를 이동시킬 수 있으나 광압에 의한 구동력이 아주 미약하므로 항공과 우주의 하중 요구를 만족시킬 수 없다. 연구팀은 일반 레이저, 크세논램프 등과 같이 약한 광원으로 그래핀 재료에 대한 실험을 진행하였는데, 이런 재료는 구동 광원에 특수한 요구를 갖고 있지 않으므로 광범위하게 응용될 수 있다. 실험 결과, 광원 파장은 그래핀 재료에서 생성된 구동력과 반비례 관계를 나타냈다. 즉 파장이 짧을수록 재료에서 생성된 구동력이 더 컸다. 해당 연구는 현재까지 알려진 빛으로 거시적 물체의 구동을 실현한 첫 사례이다. 계산 결과, 이러한 그래핀 재료에 기반하여 제조한 구동 패널로 500kg 부하의 물체를 구동한다면, 이론상 얻을 수 있는 구동력으로 적어도 0.09 m/s의 가속도에 달할 수 있다는 결론을 얻었다. 연구팀은 또 대량의 실험을 통하여 새로운 구동 메커니즘, 즉 이러한 재료가 광작용을 받아 대량의 전자를 발사함으로써 상응한 구동력을 확보한다는 것을 발견했다. 이러한 특수한 구동은 기존의 화학 로켓과는 엄연히 다른 전자 분사(electron iet)에 의해 확보되었다. 현재, 천융성 연구팀은 이러한 메커니즘에 대한 심층 연구와 검증을 진행하고 있다. 정보출처 : http://www.sastind.gov.cn/n127/n199/c6043489/content.html |
