KR20190080340A - 중복 입계를 가진 다결정 그래핀 원자 모델 생성 장치 및 방법 그리고 이를 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체 - Google Patents

중복 입계를 가진 다결정 그래핀 원자 모델 생성 장치 및 방법 그리고 이를 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체 Download PDF

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Abstract

중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 장치 및 방법 그리고 이를 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체가 개시된다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 각각의 결정들의 중심 좌표를 설정하고, 각각의 결정들의 격자 방향을 설정하여, 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하고, 형성된 결정 구조에서 각각의 원자들이 각각의 결정 구조의 내부 또는 결정의 경계에 있는지 여부를 판단하여, 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력한다.
본 발명에 따르면, 다결정 그래핀 원자 모델 특히 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 쉽게 생성할 수 있고, 또한, 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 쉽게 생성하여 실제 시험 과정 등에서 시간과 노력을 줄일 수 있는 장점이 있다.

Description

중복 입계를 가진 다결정 그래핀 원자 모델 생성 장치 및 방법 그리고 이를 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체{Apparatus and method for making polycrystalline graphene atomic model having overlapped grain boundary and record media recorded program for realizing the same}
본 발명은 다결정 그래핀 원자 모델 생성 장치 및 방법 그리고 이를 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀의 경우에도 그래핀 원자 모델을 생성할 수 있는 장치 및 방법 그리고 이를 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체에 관한 것이다.
그래핀은 탄소 원자로 만들어진 원자 크기의 벌집 형태의 2차원 평면을 이루고 있는 구조를 가진 소재이다, 이러한 그래핀은 현존하는 소재 중 소재 특성이 가장 뛰어난 소재로 평가 받는다.
그래핀은 생성 방법에 따라 다결정 형태를 가지게 되는데, 이 경우 입계(grain boundary)는 그래핀 층이 겹치는 중복 입계가 형성될 수 있다.
한편, 그래핀과 같은 나노 물질의 물성은 나노 물질로 먼저 직접 실험을 하지 않더라도 원자 모델을 만들어 내면 이를 통해 나노 물질의 물성을 예측하는 것이 가능하다.
그래핀이 다결정 형태를 갖게 되는 경우 다결정 형태의 그래핀의 물성을 시뮬레이션 등을 이용하여 사전에 예측하기 위해서는 먼저 그래핀의 다결정 원자 모델, 특히 중복 입계를 가지는 다결정 원자 모델을 만들고, 만들어진 다결정 원자 모델을 이용하여 다양한 시뮬레이션 등을 통해 물질의 물성을 예측하는 것이 필요하다.
특히 실제 시험 과정 등에서 시간과 노력을 줄이기 위해서는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하는 것이 요구된다.
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 장치 및 방법 그리고 이를 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체를 제안하는 것이다.
또한, 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하여 실제 시험 과정 등에서 시간과 노력을 줄일 수 있는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 장치 및 방법 그리고 이를 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체를 제안하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법이 제공된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법에 있어서, 각각의 결정들의 중심 좌표를 설정하는 단계; 상기 각각의 결정들의 격자 방향을 설정하는 단계; 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 단계; 상기 형성된 결정 구조에서 각각의 원자들이 상기 각각의 결정 구조의 내부 또는 결정의 경계에 있는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법이 제공된다.
상기 각각의 결정들의 중심 좌표를 설정하는 단계는, 전체 모델의 크기 및 결정의 개수에 대한 정보를 입력받아 수행될 수 있다.
또한, 상기 결정의 개수가 N개이면, 상기 각각의 결정들의 중심 좌표를 설정하는 단계는 N개만큼 좌표들을 난수를 발생하여 수행할 수 있다.
그리고, 상기 결정의 개수가 N개이면, 상기 상기 각각의 결정들의 격자 방향을 설정하는 단계는 N개만큼의 회전각들을 난수로 발생하여 수행할 수 있다.
상기 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 단계는, 상기 각각의 결정들에 대한 기본결정구조를 생성하고, 그 구조의 중심을 이동하여 형성할 수 있다.
상기 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 단계는, 상기 결정이 중복되는 경계의 두께에 대한 정보를 입력받아 수행될 수 있다.
상기 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 단계는, 하나의 원자에 대하여 주변 결정이 둘 이상이면 본 결정지수와 주변 결정지수를 설정하고, 본 결정지수가 주변 결정지수보다 작으면 Z축의 값을 음수로, 본 결정지수가 주변 결정지수보다 크면 Z축의 값을 양수로, 본 결정지수가 주변 결정지수와 같으면 Z축의 값을 0으로 설정하여 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 장치가 제공된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 장치에 있어서, 각각의 결정들의 중심 좌표를 설정하는 중심 좌표 설정부; 상기 각각의 결정들의 격자 방향을 설정하는 격자 방향 설정부; 상기 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 결정 구조 형성부; 상기 결정 구조 형성부에서 형성된 결정 구조에서 각각의 원자들이 상기 각각의 결정 구조의 내부 및 결정의 경계에 있는지 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 판단부에서 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 장치가 제공된다.
상기 중심 좌표 설정부에서 상기 각각의 결정들의 중심 좌표를 설정하는 것은, 전체 모델의 크기 및 결정의 개수에 대한 정보를 입력받아 수행될 수 있다.
또한, 상기 결정의 개수가 N개이면, 상기 중심 좌표 설정부는 N개만큼 좌표들을 난수를 발생하여 상기 결정들의 중심 좌표 설정을 수행할 수 있다.
그리고, 상기 결정의 개수가 N개이면, 상기 격자 방향 설정부는 N개만큼의 회전각들을 난수로 발생하여 상기 결정들의 격자 방향 설정을 수행할 수 있다.
상기 결정 구조 형성부에서 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 것은, 상기 각각의 결정들에 대한 기본결정구조를 생성하고, 그 구조의 중심을 이동하여 형성할 수 있다.
상기 결정 구조 형성부에서 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 것은, 상기 결정이 중복되는 경계의 두께에 대한 정보를 입력받아 수행될 수 있다.
상기 출력부에서 상기 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 것은, 하나의 원자에 대하여 주변 결정이 둘 이상이면 본 결정지수와 주변결정지수를 설정하고, 본 결정지수가 주변 결정지수보다 작으면 Z축의 값을 음수로, 본 결정지수가 주변 결정지수보다 크면 Z축의 값을 양수로, 본 결정지수가 주변 결정지수와 같으면 Z축의 값을 0으로 설정하여 수행할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체가 제공된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서, 각각의 결정들의 중심 좌표를 설정하는 단계; 상기 각각의 결정들의 격자 방향을 설정하는 단계; 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 단계; 상기 형성된 결정 구조에서 각각의 원자들이 상기 각각의 결정 구조의 내부 또는 결정의 경계에 있는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체가 제공된다.
상기 각각의 결정들의 중심 좌표를 설정하는 단계는, 전체 모델의 크기 및 결정의 개수에 대한 정보를 입력받아 수행될 수 있다.
또한, 상기 결정의 개수가 N개이면, 상기 각각의 결정들의 중심 좌표를 설정하는 단계는 N개만큼 좌표들을 난수를 발생하여 수행할 수 있다.
그리고, 상기 결정의 개수가 N개이면, 상기 상기 각각의 결정들의 격자 방향을 설정하는 단계는 N개만큼의 회전각들을 난수로 발생하여 수행할 수 있다.
상기 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 단계는, 상기 각각의 결정들에 대한 기본결정구조를 생성하고, 그 구조의 중심을 이동하여 형성할 수 있다.
상기 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 단계는, 상기 결정이 중복되는 경계의 두께에 대한 정보를 입력받아 수행될 수 있다.
상기 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 단계는, 하나의 원자에 대하여 주변 결정이 둘 이상이면 본 결정지수와 주변 결정지수를 설정하고, 본 결정지수가 주변 결정지수보다 작으면 Z축의 값을 음수로, 본 결정지수가 주변 결정지수보다 크면 Z축의 값을 양수로, 본 결정지수가 주변 결정지수와 같으면 Z축의 값을 0으로 설정하여 수행될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 장치 및 방법 그리고 이를 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체에 의하면 다결정 원자 모델을 쉽게 생성할 수 있는 장점이 있다.
또한, 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 쉽게 생성하여 실제 시험 과정 등에서 시간과 노력을 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법이 구현되는 순서를 도시한 순서도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 장치의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법 또는 장치에 의해 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 예시를 도시한 도면.
도 4은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법 또는 장치에 의해 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 다른 예시를 도시한 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
먼저 도 1을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법이 구현되는 순서를 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법이 구현되는 순서를 도시한 순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법은 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀에서 각각의 결정들의 중심 좌표를 설정한다(S100).
이러한 결정들의 중심 좌표를 설정하는 것은 전체 모델의 크기, 결정의 개수에 대한 정보를 입력받아 수행된다.
결정들의 중심 좌표를 설정하는 것은 보다 상세하게는 결정의 개수를 N이라고 하면 N만큼 좌표 (x, y)들을 난수를 발생하여 생성할 수 있다. 여기서, 난수는 실수이며, Lx, Ly를 원자모델의 크기라 하면, 발생되는 난수는 0<x<Lx, 0<y<Ly가 된다. 한편, 여기서 좌표가 2차원인 것은 그래핀의 구조가 특성상 2차원 구조를 가지기 때문이다.
다음으로 결정들의 중심 좌표가 설정되면, 결정들의 격자 방향을 설정한다(S102).
결정들의 격자 방향을 설정하는 것은 보다 상세하게는 각 결정 방향을 나타내는 N만큼의 회전각 θ들을 난수를 발생하여 생성될 수 있다. 여기서, 난수는 실수이며, 발생되는 난수는 0<θ<π가 된다.
결정들의 격자 방향이 설정되면 각각이 결정들의 결정 구조를 형성한다(S104).
각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 것은 중복되는 경계의 두께에 대한 정보를 입력받아 수행된다.
결정 구조를 생성하는 것은 보다 상세하게는 먼저 크기가 Lx, Ly 인 그래핀 기본결정구조를 생성한다. 그리고 각 결정에 대하여 기본결정구조의 중심을 x, y로 이동하고, 각 결정을 각 θ만큼 회전한다.
이를 통해 결과적으로 각 결정에 대하여 n*Nx*Ny개 만큼의 원자들의 좌표 생성되게 되는 것이다.
이렇게 하여 결정 구조가 형성되면 형성된 결정 구조에 각각의 원자들 보다 상세하게는 탄소 원자들 각각의 위치를 구분한다(S106).
형성된 결정 구조에 각각의 원자들 보다 상세하게는 탄소 원자들 각각의 위치를 구분하는 것은 보다 상세하게는 다음과 같이 판단할 수 있다.
원자의 위치를 (Xa, Ya)라 하고, 주어진 결정 중심의 위치를 (Xg, Yg)하면, 각각의 결정들의 중심의 위치는 (Xg1, Yg1),…(XgN, YgN)라 할 수 있다.
그리고 주어진 원자와 주어진 결정 중심까지 거리 d0는 다음과 같은 [식 1]에 의해 계산될 수 있다.
[식 1]
Figure pat00001
그리고 주어진 원자와 i번째 결정 중심까지 거리 di는 다음과 같은 [식 2]에 의해 계산될 수 있다.
[식 2]
Figure pat00002
그런데 만약 모든 다른 결정 i 에 대하여 d0<di-D/2이면 이 원자는 주어진 결정에 포함되는 것으로 판단할 수 있는 것이다.
그런데 만약 di-D/2<d0<di+D/2이면 이 원자는 주어진 결정의 경계에 포함되고 이때 주변 결정 i를 기록한다. 그리고 주어진 원자에 대하여 주변 결정이 둘 이상이면 본 결정지수 i, 주변결정지수 j, k라 하고, 본 결정지수 i가 j, k 보다 크면 이 원자를 제외한다.
즉, 결정 내부에 있는 원자와 결정의 경계에 포함되는 원자 그리고 결정 외부에 있는 원자들 각각을 구분하는 것이다.
이렇게 원자들 각각의 위치가 구분되면, 구분된 정보에 따라 결정의 내부에 위치하는 원자들의 좌표와 결정의 주변에 위치하는 원자들의 좌표를 각각 저장하고 출력한다(S108).
이 때 그래핀 결정의 중복 입계 즉 원자들 중에서 서로 다른 결정에 걸쳐 있는 원자들에 대한 정보를 추출하여야 한다. 이를 위해 좌표를 이용하여 그 정보를 출력하는 경우 원자가 내부 포함이면 z=0로 하고, 경계에 포함되면서 본 결정 지수 i와 주변결정지수 j라 할 때, I<j 이면 z=-1.0, i>j 이면 z=1.0으로 하여 모든 원자에 대하여 3차원 좌표 출력하게 한다.
이를 통해 2차원 구조의 그래핀에서 다결정 구조이면서 또한 중복 입계를 가지더라도 원자 모델을 형성할 수 있게 되는 것이다.
한편, 전술한 본 발명에 따른 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법은 컴퓨터와 같은 장치로 구현되어 본 발명에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성을 수행할 수 있다. 또한, 각각의 기능을 수행하는 부분들을 모듈로 구성하고 그 모듈들을 결합하여 하나의 장치로 구현할 수 있다.
이렇게 본 발명에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성을 장치로 구현하는 경우를 도 2를 참조하여 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 다결정 원자 모델 생성 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 다결정 원자 모델 생성 장치(200)는 중심 좌표 설정부(210), 격자 방향 설정부(220), 결정 구조 형성부(230), 판단부(240) 및 출력부(250)를 포함할 수 있다.
중심 좌표 설정부(210)는 다결정에서 각각의 결정들의 중심 좌표를 설정한다.
이러한 결정들의 중심 좌표를 설정하는 것은 전체 모델의 크기, 결정의 개수에 대한 정보를 입력받아 이루어질 수 있음은 전술한 바와 같다.
격자 방향 설정부(220)는 중심 좌표 설정부(210)에서 결정들의 중심 좌표가 설정하면, 결정들의 격자 방향을 설정한다.
결정들의 격자 방향을 설정하는 것은 보다 상세하게는 각 결정 방향을 나타내는 N만큼의 회전각 θ들을 난수를 발생하여 생성될 수 있다.
결정 구조 형성부(230)는 격자 방향 설정부(220)에서 결정들의 격자 방향이 설정하면, 중복되는 경계의 두께에 대한 정보를 입력받아 각각의 결정들의 결정 구조를 형성한다.
판단부(240)는 결정 구조 형성부(230)에서 형성된 결정 구조에서 각각의 원자들이 결정 구조에서 어느 위치에 위치하는지 판단한다. 즉 원자 각각이 결정의 내부와 외부 그리고 결정의 경계 중 어디에 위치하는지를 판단하는 것이다. 본 발명에서는 특히 원자가 결정의 경계에 위치하는지 여부를 판단하는 것이 중요하며 이를 통해 2차원 구조의 그래핀이 중복 입계를 가져 3차원 구조를 형성하는 것을 확인할 수 있게 한다.
판단부(240)에서 판단 결과를 이용하여 출력부(250)에서는 결정들에 포함되는 원자들의 종류, 개수 및 원자들의 좌표 정보를 저장하고 출력한다.
한편, 그래핀은 기본적으로 2차원 구조를 가지므로 결정의 경계에 위치하는 원자들에 대해서만 중복 입계를 고려하여 Z축으로 방향을 정해주면 된다. 즉 다른 결정들과의 결정의 경계에서의 중복 여부만을 판단하여 표시해주면 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 형성할 수 있게 되는 것이다.
이하에서는 도 3 및 도 4의 의 본 발명의 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법 또는 장치에 의해 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 예시를 통해 본 발명을 살펴본다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다결정 원자 모델 생성 방법 또는 장치에 의해 생성된 다결정 원자 모델의 예시를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법 또는 장치에 의해 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 다른 예시를 도시한 도면이다.
도 3에 예시된 바와 같이, 본 발명의 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법 또는 장치에 의해 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델은 각각의 그래핀 결정들의 방향과 중복 입계에 대한 표시를 갖고 있는 다결정 그래핀 원자모델이 생성된다.
도 3은 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 3차원으로 도시한 것이고, 도 4는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 2차원으로 도시한 것이다.
도 4의 예시에서 보는 바와 같이 그래핀의 중복 입계 부분 즉 그래핀 결정과 그래핀 결정이 중복되는 부분이 명확하게 표시된다.
이렇게 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자모델은 중복 입계에 따른 물성 예측을 위해 분자 동력학 등을 이용한 물성 해석 프로그램에 input 모델로 사용될 수 있다,
이를 통해 실제로 실험을 하지 않고도 물질의 물성을 예측하는 것이 가능하게 되는 것이다.
한편, 이상에서 살펴본 본 발명에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법은 구현되어 컴퓨터나 서버 등과 같은 디지털 처리 장치에 설치되어 구현될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 컴퓨터 장치나 별도의 장치 등으로 구현되는 것도 가능할 것이다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법에 있어서,
    각각의 결정들의 중심 좌표를 설정하는 단계;
    상기 각각의 결정들의 격자 방향을 설정하는 단계;
    각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 단계;
    상기 형성된 결정 구조에서 각각의 원자들이 상기 각각의 결정 구조의 내부 또는 결정의 경계에 있는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 결정들의 중심 좌표를 설정하는 단계는,
    전체 모델의 크기 및 결정의 개수에 대한 정보를 입력받아 수행되는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 결정의 개수가 N개이면, 상기 각각의 결정들의 중심 좌표를 설정하는 단계는 N개만큼 좌표들을 난수를 발생하여 수행하는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 결정의 개수가 N개이면, 상기 상기 각각의 결정들의 격자 방향을 설정하는 단계는 N개만큼의 회전각들을 난수로 발생하여 수행하는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 단계는,
    상기 각각의 결정들에 대한 기본결정구조를 생성하고, 그 구조의 중심을 이동하여 형성하는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 단계는,
    상기 결정이 중복되는 경계의 두께에 대한 정보를 입력받아 수행되는 것을 특징으로 하는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 단계는,
    하나의 원자에 대하여 주변 결정이 둘 이상이면 본 결정지수와 주변 결정지수를 설정하고, 본 결정지수가 주변 결정지수보다 작으면 Z축의 값을 음수로, 본 결정지수가 주변 결정지수보다 크면 Z축의 값을 양수로, 본 결정지수가 주변 결정지수와 같으면 Z축의 값을 0으로 설정하여 수행되는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법.
  8. 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 장치에 있어서,
    각각의 결정들의 중심 좌표를 설정하는 중심 좌표 설정부;
    상기 각각의 결정들의 격자 방향을 설정하는 격자 방향 설정부;
    상기 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 결정 구조 형성부;
    상기 결정 구조 형성부에서 형성된 결정 구조에서 각각의 원자들이 상기 각각의 결정 구조의 내부 및 결정의 경계에 있는지 여부를 판단하는 판단부; 및
    상기 판단부에서 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 중심 좌표 설정부에서 상기 각각의 결정들의 중심 좌표를 설정하는 것은,
    전체 모델의 크기 및 결정의 개수에 대한 정보를 입력받아 수행되는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 결정의 개수가 N개이면, 상기 중심 좌표 설정부는 N개만큼 좌표들을 난수를 발생하여 상기 결정들의 중심 좌표 설정을 수행하는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 장치 .
  11. 제9항에 있어서,
    상기 결정의 개수가 N개이면, 상기 격자 방향 설정부는 N개만큼의 회전각들을 난수로 발생하여 상기 결정들의 격자 방향 설정을 수행하는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 결정 구조 형성부에서 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 것은,
    상기 각각의 결정들에 대한 기본결정구조를 생성하고, 그 구조의 중심을 이동하여 형성하는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 결정 구조 형성부에서 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 것은,
    상기 결정이 중복되는 경계의 두께에 대한 정보를 입력받아 수행되는 것을 특징으로 하는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 출력부에서 상기 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 것은,
    하나의 원자에 대하여 주변 결정이 둘 이상이면 본 결정지수와 주변결정지수를 설정하고, 본 결정지수가 주변 결정지수보다 작으면 Z축의 값을 음수로, 본 결정지수가 주변 결정지수보다 크면 Z축의 값을 양수로, 본 결정지수가 주변 결정지수와 같으면 Z축의 값을 0으로 설정하여 수행하는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 장치.
  15. 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서,
    각각의 결정들의 중심 좌표를 설정하는 단계;
    상기 각각의 결정들의 격자 방향을 설정하는 단계;
    각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 단계;
    상기 형성된 결정 구조에서 각각의 원자들이 상기 각각의 결정 구조의 내부 또는 결정의 경계에 있는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 생성 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체.
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