더 가볍고 튼튼한 타이타늄합금 설계…우주항공 산업 적용 기대

하이커뮤니티매니져 0 8 10.26

왼쪽부터 김형섭 포스텍 철강에너지대학원 교수, 손수정 포스텍 신소재공학과 박사후연구원. 한국연구재단 제공

국내 연구팀이 새로운 합금 설계법을 통해 기존보다 더 가볍고 튼튼한 타이타늄합금을 개발했다. 우주항공 분야 등 다양한 산업의 부품을 경량화하는 데 기여할 것으로 기대된다.

한국연구재단은 김형섭 포스텍 철강에너지대학원 교수팀이 타이타늄에 중엔트로피합금 설계 전략을 통합한 새로운 합금 설계 기법을 제안하고 경량·고강도·고연신을 동시에 실현한 합금을 만들었다고 23일 밝혔다. 연구결과는 10월 7일(현지시간) 국제학술지 '악타 머티리얼리아'에 공개됐다.

웨어러블 기기나 항공기, 자동차 부품 등 일상부터 첨단 산업까지 강한 구조용 합금 수요가 늘고 있지만 일반 금속은 강도가 늘면 재료가 끊어지지 않고 늘어나는 비율인 연신율이 줄어든다는 문제가 있다.

과학자들은 기존 합금의 한계를 극복하기 위해 가벼우면서도 높은 하중을 견디는 금속인 타이타늄에 여러 원소를 비슷한 비율로 혼합해 설계의 폭을 넓힌 중엔트로피합금에 주목하고 있다.

중엔트로피합금은 주요 금속에 보조 원소를 소량 더하는 일반적인 합금과 달리 여러 원소를 비슷한 비율로 혼합한다. 합금 원소의 종류와 함량을 더 자유롭게 조절해 합금 특성을 향상하기 용이하다.

연구팀은 원자 수준으로 관측할 수 있는 고해상도 전자투과현미경과 시료에 전자선을 쏴 물질을 구성하는 원소의 종류와 분포 등을 분석하는 에너지분광분석법을 조합해 새로운 합금 설계법을 제시했다.

연구팀은 타이타늄 중엔트로피합금에서 주요 원소들이 합금 내부에서 상호작용하며 단거리 범위 규칙(SRO)를 형성한다는 사실을 규명했다. SRO는 원자들이 넓게 보면 무질서하지만 가까운 거리에서는 일정한 규칙성이나 배열을 이루는 상태를 말한다.

SRO는 합금의 변형에 대한 저항력을 높이고 금속이 늘어날수록 강도가 증가하는 가공경화 효과를 유도해 높은 연신율을 확보했다. 원자 수준에서 물성을 제어하는 경량 합금 설계법을 제시한 것이다. 연구팀은 개발된 설계법을 활용해 타이타늄 중엔트로피합금인 'Ti68Al10V10Cr6Zr4Mo2'를 제작하고 기존 타이타늄 합금보다 뛰어난 물성을 확인했다.

김 교수는 "새로운 합금 소재는 운송·에너지·우주항공 등 다양한 산업의 부품 경량화를 이끌어 연료 효율 향상과 온실가스 감축에 기여할 것으로 기대된다"며 "후속 연구로 초고강도 타이타늄 중엔트로피합금 개발에 도전하겠다"고 밝혔다.

https://m.dongascience.com/news.php?idx=74685

토토하이, 토토하이먹튀신고, 토토힌먹튀사이트, 토토하이먹튀검증사이트, 토토하이먹튀없는사이트, 토토먹튀, 먹튀토토, 토토하이먹튀예방, 토토하이먹튀제보, 토토하이먹튀확인, 토토하이먹튀이력조회, 먹튀피해, 토토하이먹튀검증업체, 토토하이먹튀사이트검증, 토토하이먹튀공유, 토토하이먹튀사이트목록, 토토하이먹튀리스트, 토토하이안전공원, 토토하이안전놀이터, 토토하이안전사이트, 토토하이검증사이트

Comments

로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.

이전 다음 목록

Login

종목별 팀순위

순위	팀	경기	승	무	패	승점
1	리버풀	19	12	6	1	42
2	아스널	18	12	4	2	40
3	애스턴 빌라	19	12	3	4	39
4	토트넘	18	11	3	4	36
5	맨시티	17	10	4	3	34
6	맨유	19	10	1	8	31
7	웨스트햄	18	9	3	6	30
8	뉴캐슬	19	9	2	8	29
9	브라이튼	18	7	6	5	27
10	본머스	18	7	4	7	25
11	첼시	18	6	4	8	22
12	울버햄튼	18	6	4	8	22
13	풀럼	19	6	3	10	21
14	브렌트포드	17	5	4	8	19
15	크리스탈 팰리스	18	4	6	8	18
16	노팅엄 포레스트	19	4	5	10	17
17	에버턴	18	8	2	8	16
18	루턴	18	4	3	11	15
19	번리	19	3	2	14	11
20	셰필드	19	2	3	14	9

+ 제휴업체 이벤트 안내

최신글
최신댓글

글이 없습니다.

포인트순위
레벨순위