재료硏, 비철금속 합금 강도·연성 동시 향상

과학기술정보통신부 산하 정부출연연구기관인 한국재료연구원(KIMS, 원장 이정환) 금속재료연구본부 특수합금연구실 한승전 박사 연구팀이 ‘2020년도 출연(연) 우수 연구성과’에 선정돼 과학기술정보통신부 장관상을 수상했다.

선정된 기술은 ‘석출형 Cu-Ni-Si(구리·니켈·규소)와 Al-Zn(알루미늄·아연)계 합금의 상반 특성 동시 향상 기술’이다. 이 기술은 가공공정 기술과 전산설계를 융합해 기존과 다른 미세구조를 발현시키고 이를 구리 및 알루미늄 합금에 적용시켜 강도와 연성 또는 강도와 전도도를 획기적으로 동시에 향상시키는 기술이다.
　
모든 금속은 안정한 상태를 이루려고 하는 성질을 가진다. 이는 각 구조별 안정화 에너지와 이를 방해하는 계면에너지로 나뉜다. 재료연구원 개발 기술의 핵심은 이러한 계면에너지를 제어해 미세구조의 형상을 변화시키는데 있다.
　
금속의 강도를 증가시키면 강도와 상반특성인 연성, 인성, 전도도 등은 필연적으로 감소되는데, 이 기술은 합금 성분의 변화만으로도 강도와 그 제반 특성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 점이 특징이다.
　
연구책임자인 한승전 책임연구원은 “새로운 성능 구현을 위해서는 기존 공정에서 합금화하기 어렵거나 또는 대규모의 신규장비가 요구된다”며 “이 기술은 새로운 구조를 보다 쉽게 만들 수 있고 일반 공정만으로도 구현할 수 있도록 적용하기에 용이한 원소로만 합금을 설계해 향후 활용이 기대된다”고 말했다.
　
한편 출연연구기관 우수 연구성과는 과학기술인의 자긍심 고취 및 정부출연연구기관의 우수 연구성과 창출 독려를 목적으로 국가과학기술연구회가 지난 2014년부터 매년 선정 및 발표해오고 있다. 연구회는 기초-응용-개발 연구개발 단계의 성과창출 분야를 대상으로 세계 최초 및 최고 수준 또는 그에 상응하는 획기적인 성과 창출 사례와 경제적·산업적·학문적 기여가 매우 큰 성과 사례 등을 우선적으로 추천해 이를 선정했다.