고온에서도 성형가공을 할 수 있는 마그네슘 합금이 개발됐다.연세대 준결정재료연구단(사업단장 김도향 교수)는 최근 과학기술부의 창의적연구진흥사업의 지원을 받아 기존 마그네슘 합금에 비해 강도와 연신율(금속이 늘어나는 정도)등 기계적 특성을 향상시켜 고온에서도 가공이 가능하도록 한 ‘ZW계 마그네슘 합금’을 개발했다고 밝혔다.
이 합금은 현재 대부분 플라스틱이 차지하고 있는 휴대폰이나 노트북컴퓨터 등 전자제품 외장재 시장에 혁신을 가져올 것으로 기대되고 있다.
마그네슘 합금은 가볍고 전자파를 잘 차단하는 성질 때문에 그동안 소형 전자제품의 외장재로 주목받아 왔지만 지금까지 개발된 마그네슘 합금은 압연 가공을 할 수 없을 정도로 강도가 낮아 실제로 널리 사용되지 못했다.
마그네슘 합금은 알루미늄 65%, 철 22%로 이루어져 있으며 상용 금속원소 중 가장 가볍고 지구상에서 8번째로 풍부한 자원이다.
연구팀은 마그네슘에 아연과 이트륨(Y)을 미량 첨가해 원자배열이 주기적으로 이루어진 일반 합금의 결정과는 달리 구조가 일정하지 않은 준결정상(準決定狀)으로 만들었다.
준결정상은 일반 결정과는 달리 강도가 큰 장점을 지니고 있다. 이번 합금은 강도가 1.5배 향상된 것은 물론 연신율까지 2배가 향상되었으며 300도 정도의 고온에서도 결정입자가 커지는 현상이 나타나지 않아 고온 성형성이 획기적으로 좋아졌다.
김도향 교수는 “이번 연구는 앞으로 준결정 구조를 이용한 경량합금 설계 분야에 큰 영향을 미칠 것”이라고 말했다.
연구팀은 특허기술 독점 실시권 계약을 체결한 제조업체를 통해 이 합금재를 연말까지 상용화할 방침이다. 휴대폰, 노트북 등 소형 가전의 외장재 시장 규모는 1조 5,000억원에 달한다.
양은경기자
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