김형섭·손석수 포항공대 교수팀, 우주항공·심해산업 등 극한 환경 사용 가능

손석수·김형섭 포항공대 교수.<사진=미래부 제공>
손석수·김형섭 포항공대 교수.<사진=미래부 제공>
미래창조과학부(장관 유영민)는 김형섭·손석수 포항공대 교수가 영하 196도의 극저온에서 견디는 신개념 초고강도 고엔트로피 합금을 세계 최초로 개발했다고 12일 밝혔다. 

우주항공 및 심해산업 등 다양한 극한 환경 구조재료로 사용가능할 것으로 기대된다. 

전통적인 합금은 합금 원소를 첨가할수록 소재의 기계적 성질을 취약하게 만들어 다량의 합금원소를 첨가하는 것이 어려웠다.

연구팀은 한계를 극복하기 위해 전산모사법의 열역학 계산을 활용해 새로운 고엔트로피 합금 조성을 선별하고, 실제 제조를 통해 우수한 기계적 물성을 지니는 고엔트로피 합금 개발에 성공했다.

또 기존의 균질화 열처리, 열간압연, 냉간압연 및 열처리 공정을 거치는 일반적인 방식을 탈피해 열간압연을 생략하고 바로 냉간압연 및 적정온도에서 열처리를 통해 미세조직을 제어하는 방식을 활용해 상온과 극저온에서 항복강도를 크게 향상시킬 수 있었다.

손석수 교수는 "이번 연구는 새로운 고엔트로피 합금 개발 방법의 제시와 기존의 개념과는 다른 방식의 미세조직 제어를 통해 기계적 물성을 향상시킨 연구"라며 "극지방용 선박, 원유 및 액체가스 운반용기, 우주항공 및 심해산업 등  다양한 극한 환경 구조재료 산업에 무궁무진한 잠재력을 가지며 크게 활용될 것으로 기대된다"고 말했다.

연구내용은 재료분야 학술지인 Nature Communications 6월 12일자에 온라인 게재되었다. 
 

항복강도 : 탄성 한계를 넘어 소성변형(응력을 제거해도 원래의 치수․모양으로 돌아가지 않는 변형)이 발생하기 시작하는 응력
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