텅스텐, 코발트 등 희유금속을 함유한 초경합금 스크랩(폐금속 조각)을 재활용할 수 있는 기술이 상용화 수준으로 개발됐다.
재료연구소(소장 조경목) 기능재료연구본부 하국현 박사팀은 초경합금 스크랩을 재활용해 0.3㎛크기의 초경 분말을 만드는 데 성공했다고 27일 밝혔다. 관련 기술은 위딘(대표 권동현)에 이전됐다.
하 박사팀은 산화-분쇄-환원-침탄 과정을 거쳐 초경 분말을 만들었다. 초경합금 주성분인 텅스텐이 산화시 3배 이상 팽창한다는 데 착안했다. 스크랩을 산화시킨 후 분쇄해 분말을 만들고, 환원과 침탄(강철에 탄소를 도입) 과정을 거쳐 미세한 초경 분말을 제조했다.
이 기술은 원 소재보다 성능이 더 좋은 분말을 얻을 수 있다. 현재 상용화된 초경 분말 입자 크기는 0.4~0.5㎛급이다. 이 기술은 0.3㎛까지 제어할 수 있다. 화학적 처리 과정이 필요없는 건식공정으로 만든다.
초경합금은 2GPa(기가파스칼:1㎡당 1000톤의 압력을 견딜 수 있는 정도) 이상 고강도 특성을 지닌 금속이다. 인성과 내마모성이 뛰어나 다른 금속을 자르거나 깎는 절삭공구 주재료로 쓰인다. 초경합금은 제조 공정에서 필연적으로 2%의 스크랩이 발생한다.
우리나라는 초경합금을 전량 수입에 의존하고 있다. 미국, 유럽 등 선진국의 스크랩 재활용률은 최고 50%에 이른다.
하국현 박사는 “국내 초경합금 관련 시장이 1조원이 넘는 상황에서 스크랩을 재활용하지 못하는 것은 자원을 내다버리는 것과 같다”며 “현재 하루 30㎏, 연간 10t 복합 초경분말을 생산할 수 있는 준양산설비 개발을 완료해 상용화를 앞두고 있다”고 말했다.
창원=임동식기자 dslim@etnews.com
