재료연, 20% 더 가벼운 스테인리스 철강 세계 최초 개발

동일한 크기의 일반 철강(왼쪽)과 KIMS 개발 경량 스테인리스 철강 무게 비교
동일한 크기의 일반 철강(왼쪽)과 KIMS 개발 경량 스테인리스 철강 무게 비교

재료연구소(KIMS·소장 이정환)는 이창훈, 문준오 철강재료연구실 연구팀이 이영주 포항산업과학연구원 연구원과 기존 스테인리스 철강 대비 20% 정도 가벼운 경량 스테인리스 철강을 세계 최초로 개발했다고 23일 밝혔다.

이번 경량 스테인리스 철강 개발은 '스테인리스 철강은 무겁다'는 고정관념을 극복했을 뿐만 아니라 고가의 니켈(Ni)을 첨가하지 않아 가격 경쟁력도 높다.

경량 철강은 철에 가벼운 합금원소인 알루미늄을 첨가해 만든다. 알루미늄은 경량 철강의 취성을 높여 쉽게 깨지는 문제를 야기하기 때문에 10% 이상 첨가하기 어렵다.

연구팀은 알루미늄을 12%로 높여도 취성 문제가 나타나지 않게 탄소, 망간, 크롬 등 합금원소 첨가량을 최적화했다. 철강 표면에 알루미늄과 크롬 함량이 높은, 미세하고 치밀한 산화층 생성을 유도해 부식 저항성을 확보했다.

개발한 경량 스테인리스 철강은 연비향상, 이산화탄소 저감 등이 필요한 자동차, 조선 분야에 바로 적용할 수 있다. 주방기기와 가전, 건축, 의료 등 다양한 방면에서 파급효과가 상당할 것으로 예상된다.

이창훈 KIMS 책임연구원은 “기존 스테인리스 철강이 가진 무게의 한계와 경량 철강이 가진 부식성, 취성 문제를 동시에 해결할 수 있는 새로운 합금설계 방향을 제시했다는 점에서 의미가 크다”고 말했다.

이번 연구성과는 방위사업청 민군협력진흥원의 민군겸용기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다. 연구결과는 국제학술지 '사이언티픽 리포트' 7월 22일자에 실렸다.

창원=임동식기자 dslim@etnews.com