재료연, 고특성 난연성 마그네슘 합금 개발…KMI에 기술 이전

재료연구소가 안전과 환경, 기계적 특성을 모두 만족하는 3세대 난연성 마그네슘 합금을 개발했다.

재료연구소(소장 김해두) 유봉선·김영민 박사 연구팀(이하 유 박사팀)이 개발한 고특성 난연성 마그네슘 합금 제조기술은 10년 이상 정부 지원 아래 장기 추진 과제로 이뤄낸 성과다.

난연성 마그네슘 합금의 산화 차이 비교 사진. 맨 위는 베릴륨과 육불화황을 사용한 기존 제품, 가운데는 베릴륨과 육불화황을 사용하지 않은 기존 제품의 산화된 형태, 맨 아래는 베릴륨과 육불화황을 사용하지 않았으나 전혀 산화되지 않은 재료연구소 개발 제품이다.
난연성 마그네슘 합금의 산화 차이 비교 사진. 맨 위는 베릴륨과 육불화황을 사용한 기존 제품, 가운데는 베릴륨과 육불화황을 사용하지 않은 기존 제품의 산화된 형태, 맨 아래는 베릴륨과 육불화황을 사용하지 않았으나 전혀 산화되지 않은 재료연구소 개발 제품이다.

유 박사팀은 마그네슘에 칼슘(Ca)과 이트륨(Y)을 첨가해 마그네슘 합금이 공기와의 반응으로 나타날 수 있는 화재나 폭발 위험성을 대폭 낮추고, 기계적 특성도 확보했다.

난연성 확보에 뛰어난 효과를 나타내는 칼슘의 양은 최소화하고, 이트륨을 소량 첨가하는 방식으로 화재 및 폭발 위험을 줄이는 동시에 칼슘만 사용했을 때 나타나는 기계적 특성의 저하 문제를 해결했다. 실험 결과 기존 합금과 비교해 인장강도도 우수했다.

특히 육불화황과 베릴륨을 사용하지 않은 친환경 기술로 약 57억원의 비용 절감 효과를 거둘 수 있다. 기존 제조 설비를 그대로 이용할 수 있어 별도의 추가 투자비용도 발생하지 않는다.

한편 재료연구소는 14일 한국마그네슘산업(KMI·대표 김영순)과 고특성 난연성 마그네슘 합금 제조기술 이전 조인식을 가졌다. KMI는 이 기술로 마그네슘 신합금을 양산해 전자 및 수송기기용 부품제조 기업에 납품할 예정이다. 현재 LG전자와 소재의 부품 적용성 검증을 완료하고 휴대형 전자기기 적용을 추진하고 있다.

유봉선 박사는 “전자제품과 자동차, 철도 및 항공, 건축 등 다양한 분야에 적용 가능하고, 도시철도나 고속철도는 난연재 사용이 의무화돼 수요는 더욱 늘어날 것”이라며 “실용화의 걸림돌을 해결한 원천기술인 만큼 환경과 에너지 분야 외에도 안전을 최우선시하는 자동차, 철도, 항공기 등 수송기기 분야의 파급효과가 매우 클 것”으로 기대했다.

창원=임동식기자 dslim@etnews.com