자극 반응성 고분자는 외부 환경 변화(온도, 용매 조성 등)에 대해 역반응할 수 있어 넓은 응용 가능성을 갖고 있다. 이 반응은 고분자의 사슬 거동, 용해도 등의 변화로 나타날 수 있다. 혼합 용매에서 고분자는 복잡한 사슬 거동 및 응집 행위를 나타내는데, 그 중 대표적인 예로는 혼합 용매에서 고분자의 용해도가 감소하는 현상인 공동 용매 불용성이 있다. 그러나, 현재 공동 용매 불용성 현상에 대한 물리적 메커니즘에 대한 큰 논쟁이 여전히 존재한다. 본 연구는 거친 안료 분자 동역학 시뮬레이션을 사용하여 단종 이음체와 다종체 사슬의 혼합 용매에서의 사슬 거동 및 집합 행위를 연구하였다. 결과는 혼합 용매에서, 다종체 시스템에서 고분자의 사슬 거동이 해당 단종체 시스템과 유의하게 다르게 나타나는 것을 보여준다. 공동 용매의 비율이 증가함에 따라 사슬이 분산-집합-재분산으로 전환되며, 이것은 공동 용매 불용성 효과의 발생을 의미한다. 동시에, 공동 용매는 액-액 상 분리를 나타내며, 고분자와 공동 용매는 공동 집합체를 형성하여 공동 용매의 농축 상을 구성한다. 또한, 집합체 내의 총 입자 밀도가 시스템의 평균 입자 밀도보다 크다. 또한, 고분자와 공동 용매 간의 상호 작용 강도는 고분자의 방사 입자 밀도 분포에 유의한 영향을 미친다. 이 상호 작용 강도가 증가함에 따라 집합체 내의 총 입자 밀도가 서서히 증가한다. 본 연구는 혼합 용매에서 고분자의 미시 구조의 변화 기작을 밝혀내고, 고분자의 혼합 용매 내 행동을 이해하고, 고분자 용액의 거동을 제어하는 이론적 근거를 제공한다.

분자 동역학 시뮬레이션; 혼합 용매; 공동 용매 불용성; 사슬 거동; 집합 행위