박성혁 교수님과 장지은 박사과정생이 금속 용탕 탈성분법(Liquid Metal Dealloying, LMD)을 활용한 차세대 금속 복합소재 개발에 성공해, 해당 성과가 언론에 보도되었습니다.

'금속 용탕 탈성분법(LMD)'은 여러 원소가 혼합된 금속을 고온의 금속 용탕에 담가 불필요한 성분을 선택적으로 제거한 뒤, 남은 금속들이 자발적으로 얽혀 독특한 3차원 구조를 형성하도록 유도하는 첨단 기술입니다.

해당 연구를 통해 복잡한 가공 없이도 정밀하고 강한 내부 구조를 제작할 수 있으며,

경량성과 기계적 강도뿐만 아니라 생체적합성까지 갖추고 있어 항공우주, 도심항공모빌리티(UAM), 미래형 수송기기, 생체용 임플란트 등 다양한 산업 분야에서 폭넓게 활용될 것으로 기대되고 있습니다.

연구 결과는 금속공학 분야 상위 0.6%에 해당하는 세계적 권위 학술지 'JMA' 온라인판에 게재되었습니다.

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[기사 전문]

경북대학교는 박성혁 금속재료공학과 교수팀이 기존 공정에 최적화된 합금 조성을 새롭게 설계한 방식으로 상용 금속 중 가장 가벼운 마그네슘(Mg)과 높은 강도 및 우수한 내식성을 지닌 타이타늄(Ti)을 활용해 가볍고 강한 차세대 금속 복합소재를 개발했다고 7일 밝혔다. 기존 공정을 그대로 유지하면서도 소재 성능과 제조 효율을 동시에 높였다는 평가다.

'금속 용탕 탈성분법(LMD)'은 여러 원소가 혼합된 금속을 고온의 금속 용탕에 담가 불필요한 성분을 선택적으로 제거한 뒤, 남은 금속들이 자발적으로 얽혀 독특한 3차원 구조를 형성하도록 유도하는 첨단 기술이다. 복잡한 가공 없이도 정밀하고 강한 내부 구조를 만들 수 있어 차세대 금속소재 제조 방식으로 주목받고 있다.

연구팀은 금속 복합소재 제조에 사용되는 기존 공정인 '금속 용탕 탈성분법'을 그대로 활용하면서, 초기 합금의 조성비를 새롭게 설계해 탈성분 거동과 조직 변화를 정밀하게 제어했다. 그 결과, 기존 대비 공정 시간은 3분의 1로 단축되면서 약 4배 더 미세하고 정교한 구조의 마그네슘-타이타늄 복합소재 개발에 성공했다.

개발된 복합소재는 경량성과 기계적 강도뿐만 아니라 생체적합성까지 갖추고 있어 항공우주, 도심항공모빌리티(UAM), 미래형 수송기기, 생체용 임플란트 등 다양한 산업 분야에서 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

박성혁 교수는 “이번 연구는 단순한 소재 개발을 넘어, 합금 조성 설계만으로 공정 조건과 복합재료의 구조·성능을 정밀하게 조절할 수 있는 기술적 가능성을 입증했다는 점에서 학술적·산업적 의미가 크다”고 밝혔다.

한편, 이번 연구 교신저자는 박성혁 교수, 제1저자는 같은 학과 장지은 박사과정생이다. 연구 결과는 최근 금속 소재 분야 세계적 권위의 국제학술지인 '저널 오브 마그네슘 앤드 얼로이즈(JMA)' 온라인판에 게재됐다. JMA는 JCR(저널인용보고서) 기준 금속공학 분야 상위 0.6%에 해당하는 세계적 권위 학술지다. 해당 분야에서 가장 영향력이 높은 저널로 평가받고 있다.

출처 : 전자신문

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