| 초록 |
조개껍질은 두께나 비중 대비 아주 강한 기계적 성능을 가지고 있는 것으로 알려졌다. 많은 연구 결과, 우수한 기계적 성능은 조개껍질의 미세구조에 기인하는 것으로 밝혀졌다. submicrometer두께의 미세절편들이 zigzag형태의 brick and mortar로서 차곡차곡 수천 층 쌓인 미세구조를 가지고 있다. 특히 fracture toughness가 우수한데, crack이 brick and mortar의 경계면을 따라 zigzag로 진행하면서 에너지를 흡수하는 것으로 알려졌다. 예를 들어 똑같은 탄산칼슘 성분을 가진 calcite결정보다 1000배나 더 우수한 것으로 알려졌다. 이 때문에 이러한 brick and mortar 구조를 모방한 경량고강도 복합재를 개발하기 위해 선진국에서 연구개발을 많이 하였다. 그럼에도 불구하고, micrometer수준에서 모방하기가 쉽지 않아, 생산에 다다른 연구결과가 없었다. 이러한 어려움 때문에, 본 연구에서는 미세절편적층 구조를 모방하지 않고, 직접 폐조개패각을 가공하여 절편을 만들고, mesoscale에서 brick and mortar 구조를 만드는 연구를 수행하였다. 1차 실험 제작 시편의 bending test 결과, steel시편의 기계적 물성에 준하는 결과를 얻었다. |
