경북대학교 박성혁 금속재료공학과 교수팀이 기존 공정에 최적화된 합금 조성을 새롭게 설계한 방식으로 금속 중 가장 가벼운 마그네슘과 높은 강도 및 우수한 내식성을 지닌 타이타늄을 활용해 가볍고 강한 차세대 금속 복합 소재를 개발했습니다.

박 교수팀은 기존 공정을 그대로 유지하면서도 소재 성능과 제조 효율을 동시에 높였다는 평가를 받고 있습니다.

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

연구팀은 금속 복합 소재 제조에 사용되는 기존 공정인 '금속 용탕 탈성분법'을 그대로 활용하면서, 초기 합금의 조성비를 새롭게 설계해 탈성분 거동과 조직 변화를 정밀하게 제어했습니다.

그 결과, 기존 대비 공정 시간은 3분의 1로 단축되면서 약 4배 더 미세하고 정교한 구조의 마그네슘-타이타늄 복합 소재 개발에 성공했습니다.

개발된 복합 소재는 경량성과 기계적 강도뿐만 아니라 생체적합성까지 갖추고 있어 항공 우주, 도심 항공 모빌리티, 미래형 수송기기, 생체용 임플란트 등 다양한 산업 분야에서 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대됩니다.

박성혁 교수는 "이번 연구는 단순한 소재 개발을 넘어, 합금 조성 설계만으로 공정 조건과 복합재료의 구조와 성능을 정밀하게 조절할 수 있는 기술적 가능성을 입증했다는 점에서 학술적, 산업적 의미가 크다"라고 밝혔습니다.