이번 논문은 세종대 연구팀의 문상철 박사수료생, 강결찬 석박사통합과정생, 박혜진 박사, 정연범 석사(일본 도호쿠 대학 박사과정), 공주대 신소재공학부 송기안 교수의 공동 연구 수행 결과를 바탕으로, 산업적 고부가가치를 위한 다양한 유색 합금 개발 및 평가 기술에 대한 새로운 내용을 포함하고 있다.
내·외장 금속 소재는 최근 경량 및 높은 내구성을 기반으로 다양한 산업 분야에 적용되고 있다. 그런데 일반적으로 사용되는 금속 중 금과 구리를 제외한 대부분의 금속 및 합금 소재는 무채색을 띤다.
이 때문에 디자인 측면에서 합금 소재의 심미성을 향상시키기 위해 표면 아노다이징, 질화 코팅, 도색, 표면 나노 패터닝 등 표면처리 기술을 이용해 금속 표면에 색을 구현하는 기술이 널리 사용돼 왔다.
하지만 표면처리에 의한 금속 컬러 구현 기술의 한계로 인해 금속 표면에 균일한 색을 구현하기 어렵고, 물리적 충격 및 화학적 반응에 의한 표면 코팅층의 손상으로 인해 내부의 금속 색이 드러나는 단점이 있었다.
김 교수 연구진은 2014년부터 금속 소재를 '감성 소재화'라는 키워드를 중심으로 기존 한계를 극복하기 위해 자체 색상을 갖는 유색 합금 개발을 연구주제로 해 지속적인 연구를 수행해 왔다.
연구진은 합금 설계를 통한 구리의 전이에너지 변화가 합금의 색 변화에 미치는 영향에 대한 연구를 통해 색 제어 메커니즘을 규명했다. 또 무채색 알루미늄 합금 내에 높은 대칭성을 갖는 유색 금속간화합물의 정출 제어 기술을 이용한 미세조직 설계 기술로 자체 색상을 가지는 유색 합금 설계 기술을 세계 최초로 개발했다.
김 교수는 "이번 연구 결과는 국내 연구진만으로 구성된 연구팀에서 개발된 우수한 연구 성과"라면서 "유색합금 개발과 평가를 통한 금속 감성 소재 응용 분야에서 국내의 독보적인 기술을 세계적으로 널리 알리며 감성 소재 기술 개발에 대한 표준화와 시장을 우선 선점 할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.
KPI뉴스 / 권라영 기자 ryk@kpinews.kr
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