지난 21일, 우리대학 권세균(철강) 교수, 조민호(철강 박사과정)씨와 스웨덴 왕립공과대(KTH) 레벤테 비토스(Levente Vitos) 교수 공동연구팀은 면심입방구조를 가지는 금속재료의 소성변형을 미리 알아낼 수 있는 소성변형 일반이론을 <미국국립과학원회보(PNAS)>를 통해 발표했다. 본 연구는 포스코-철강대학원을 통한 ‘철강혁신 프로그램’의 지원으로 이루어졌다.
그동안 금속의 소성변형은 그 현상이 복잡하고 이를 설명할 수 있는 일관된 이론이 없어서 금속재료의 성질을 충분히 이해하고 활용하는데 어려움이 있으며, 새로운 고강도 합금재료 개발의 경우에도 많은 실험이 필요하여 시간이 지체되는 걸림돌로 작용해왔다.
하지만 연구팀은 원자론에 바탕을 두어, 쌍정현상(twinning)과 같은 소성변형 현상을 실험 없이도 2차원 형태의 지도에서 미리 예측할 수 있는 이론을 만들어냈다. 다양한 소성변형 현상을 쉽게 풀어낼 수 있는 본 이론은 실제 새로운 합금을 설계할 때에도 활용할 수 있을 것으로 기대를 모은다.
노벨물리학상 심사위원장을 역임한 스웨덴 왕립공과대 뵈리에 요한슨(Borje Johansson) 교수는 이 연구에 대해 “금속공학에서 일반적으로 이루어지는 연구와 달리 물리학적 시각을 따라 진행한 이 연구는 응용연구에서도 기초학문이 중요하며, 또한 학제간의 경계를 넘어 문제를 바라볼 때 새로운 결과를 얻을 수 있다는 사례”라고 이야기했다. 또한, 공동저자로 참여한 우리대학 이병주(신소재) 교수는 “원자단위 전산재료과학의 범위가 이번 연구를 통해 소성분야로까지 확대됐다”라고 설명했다.