재료연 김성웅 박사 연구팀, 950도 버티는 항공소재 개발 작성일 05-20 38 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="WVPUYSEovM"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="cb14b630dc1c28d1019a2377866c6d021bd5fed96174b7bcaf3542dd0722b0b1" dmcf-pid="YfQuGvDgvx" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="왼쪽부터 김성웅 책임연구원, 나영상 극한재료연구소장, 김승언 책임연구원." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/20/joongang/20260520150705646ykwt.jpg" data-org-width="1279" dmcf-mid="yG6pWlkLCR" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/20/joongang/20260520150705646ykwt.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 왼쪽부터 김성웅 책임연구원, 나영상 극한재료연구소장, 김승언 책임연구원. </figcaption> </figure> <p contents-hash="2725b58619cb5fdfd243be0f7ea26cafc4e22cb1f8c2373d33c58464c4782d4e" dmcf-pid="G4x7HTwaCQ" dmcf-ptype="general"> 한국재료연구원(KIMS, 원장 최철진) 극한재료연구소 김성웅 박사 연구팀이 개발한 ‘가스터빈용 950℃ 이상급 TiAl 소재 기술’이 KIMS가 주최한 내외부 심사와 공개검증 절차에서 2025년 ‘세계 1등 기술’로 선정됐다. </p> <p contents-hash="0b0ec715d38a14ebccac8bb92c50a1548bb62f573bff22d85c9006f08ae471c7" dmcf-pid="H8MzXyrNTP" dmcf-ptype="general">‘세계 1등 기술’은 KIMS가 보유한 세계 최고 수준 또는 세계 최초 원천기술을 뜻한다. 세계 1등 기술 후보에 오르기 위해서는 국내외 특허 확보와 기술이전 또는 산업 활용 실적이 입증돼야 하며, 공개검증을 포함해 네 차례 이상의 심사를 거친다. </p> <p contents-hash="3ca11bdd6523debc446e8105496e00fbb768c6006a31fbc178d516444b70ebca" dmcf-pid="X6RqZWmjT6" dmcf-ptype="general">이번에 선정된 기술은 950도 환경에서도 사용할 수 있는 차세대 경량 내열 타이타늄 알루미나이드(TiAl) 합금 기술이다. 기존 TiAl 합금은 약 750~800도 수준에서 성능을 유지하기에 한계가 있었다. 이번 기술은 이보다 약 150도 이상 끌어올린 950도에서도 강도와 내구성을 유지하도록 했다. </p> <p contents-hash="38254e0406bd21f74b8bb5ff588e7ec6d6bd2014cc49ec9bf04664af5a68a4f2" dmcf-pid="ZPeB5YsAv8" dmcf-ptype="general">항공우주 산업에서는 연비 향상과 탄소배출 저감을 위해 항공 엔진 고효율·경량화 수요가 높아지고 있다. 특히 항공 엔진과 우주발사체는 고온 환경을 견디면서도 가벼운 소재가 필수적이다. 현재 니켈(Ni) 기반의 초내열합금이 주로 사용되지만 무겁고 고온 환경에서 한계가 있어 TiAl 합금이 차세대 경량 내열 소재로 주목받고 있다. TiAl 합금은 타이타늄(Ti)과 알루미늄(Al)을 기반으로 해 가볍지만, 900도 이상에서는 내부 미세조직이 무너져 강도와 내구성이 떨어지는 문제가 있었다. </p> <p contents-hash="61b5d4f302901581e554c0bc0e445363b0408b65c48ada9e33232089678c9090" dmcf-pid="537Wrcd8y4" dmcf-ptype="general">연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 특수 원소를 활용해 고온에서도 안정적인 층상의 미세조직을 유지할 수 있는 새로운 TiAl 합금을 개발했다. 합금에 적용된 나이오븀(Nb)과 텅스텐(W)은 고온 확산을 억제해 조직의 열적 안정성을 높이고, 규소(Si)와 탄소(C)는 계면 이동(조직 내부 경계가 움직이는 현상)과 조직 조대화(미세조직이 점차 굵고 불균일해지는 현상)를 억제해 초고온 환경에서도 미세조직이 안정적으로 유지되도록 했다. </p> <p contents-hash="2f13f9ece487e13266faee13a844b57455b9a8764f806d6fec4d9482763cb645" dmcf-pid="10zYmkJ6Sf" dmcf-ptype="general">진공 용해와 정밀 주조를 거친 뒤 한 차례 열처리만으로 조직을 균일하게 제어하는 공정도 적용했다. 그 결과 950도에서도 인장강도·크리프 수명·피로 특성을 확보했고 고온 산화 환경에서 보호 산화층을 형성했다. </p> <p contents-hash="b4d5dee12bdc3bf006adfcae1265b8f5cef816baa127fff9d7702c27e6ee5400" dmcf-pid="tpqGsEiPvV" dmcf-ptype="general">이번 기술은 항공기 저압터빈(LPT) 블레이드·발전용 가스터빈 블레이드·극초음속 비행체·재사용 우주비행체 부품 등 초고온·경량 특성이 요구되는 미래 항공우주 분야에 활용될 전망이다. 특히 기존 Ni계 초내열합금을 대체할 수 있는 국내 독자 TiAl 원천기술 확보라는 점에서 미국과 유럽이 주도하는 항공우주 소재 산업의 기술 자립화에도 기여할 것으로 기대된다. </p> <p contents-hash="d38eb0ff704fd554e6fbfd4ee0daf4aa9e90318c97da1fdb14cbac9aa013df4b" dmcf-pid="FUBHODnQh2" dmcf-ptype="general">연구책임자인 김성웅 KIMS 책임연구원은 “이번 기술은 항공엔진과 우주발사체 추진기관 분야에서 요구되는 초고온·경량 특성을 동시에 확보한 차세대 소재 기술”이라며 “향후 미래 항공우주 산업의 핵심 소재로 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. </p> <p contents-hash="3705ecd8565d512a75689d60b36c3917c872dae2f3af2f1020f0ff5adb4225c4" dmcf-pid="3ubXIwLxS9" dmcf-ptype="general">김나혜 인턴기자 kim.nahye1@joongang.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 중앙일보. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "진짜 경이롭다"…93살 이길여 총장, 대학생보다 더 건강한 "역대급 축사" 05-20 다음 김성훈 업스테이지 대표 "AI 도입 어려운 이유는 '절차' 때문" 05-20 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
