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금속신소재공학전공 박성혁 교수팀, 이차상 제어를 통한 고성형성 마그네슘 설계 기술 개발

  • 2024-02-02 13:05
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경북대 연구팀이 마그네슘의 이차상과 성형성의 상관관계를 규명하고 이를 통해 고성형성 마그네슘 합금 설계 기술을 개발했다.

금속신소재공학전공 박성혁 교수팀은 상용 마그네슘 합금에서 형성되는 이차상과 소재의 성형성 간 상관관계를 규명하고, 마그네슘 합금의 성형성을 향상시키기 위한 조직 설계 방안을 제시했다.

마그네슘은 금속 구조재료 중 가장 가벼우면서도 높은 재활용성을 지닌 친환경 소재로, 글로벌 탄소중립 시대를 대비하기 위한 4차 산업의 핵심소재로 주목받고 있다. 하지만 마그네슘의 낮은 성형성으로 인해 부품 제조 과정의 비용이 증가해 산업 적용이 제한되었고, 이를 극복하기 위한 기술 개발이 요구되어 왔다.

마그네슘의 제조 및 열처리 과정에서 다양한 이차상들이 형성되며, 이는 소재의 물성에 중요한 역할을 한다. 박 교수팀은 다양한 크기, 분포 및 분율을 갖는 이차상을 포함하는 마그네슘 합금들의 변형 거동과 성형 특성을 분석해 이차상과 성형성 간의 상관관계를 조직학적으로 규명하고 정량적 관계식을 도출했다. 이를 기반으로 우수한 성형성을 가지는 마그네슘 합금을 제조하기 위한 이차상 제어 설계 방법을 개발했다.

박성혁 교수는 “현재 널리 사용되고 있는 상용 마그네슘 합금의 성형성을 향상시키기 위한 미세조직 제어 방안을 제시한 결과로, 이번 연구 결과를 통해 마그네슘 합금의 부품 제조가 용이해져 산업적 적용이 확대될 것으로 기대된다.”라고 밝혔다.

이번 연구의 교신저자는 박성혁 교수, 제1저자는 조수미 연구교수다. 연구 결과는 금속재료 분야 1위 국제 학술지인 ‘저널 오브 마그네슘 앤드 얼로이즈(Journal of Magnesium and Alloys, JCR 0.6%)’에 1월 29일자 온라인판에 게재됐다.

<사진 왼쪽부터 박성혁 교수, 조수미 연구교수>