19일 재료연구소에 따르면, 티타늄분말을 이용해 1mm이하의 얇은 판재를 제조하는 데 성공했다. 재료연구소 박노광 박사팀은 티타늄 덩어리(Bulk) 대신 분말을 이용, 제조 공정을 대폭 간소화했다.
이 기술을 적용하면 기존 ‘스펀지 티타늄-잉곳-빌렛-후판-판재’의 복잡한 성형공정 대신 ‘스펀지/분말-판재’라는 간략한 공정으로 얇고 기계적 특성이 우수한 판재를 제조할 수 있다고 연구소 측은 설명했다.
티타늄분말 압연 판재 제조기술이 상용화될 경우 열교환기용 부품 뿐 아니라 화학반응기, 선박ㆍ자동차용 외피, 의료기기 소재부품, IT부품 등 다양한 산업용 부품에 광범위하게 활용될 수 있다.
티타늄은 성형이 어려워 두께가 얇은 판재로 갈수록 가격이 비싸진다. 이번에 개발된 기술은 가격 상승의 원인으로 꼽혔던 다단계 공정을 절반으로 줄이고, 각 단계별 진공 혹은 불활성기체 상태 조성에 따른 가격 상승 요인을 제거한 것으로 평가된다.
기존의 판재제조 방법은 용해 및 주조에 의한 잉곳 제조, 진공 재용해에 의한 빌렛 제조 등 여러 단계를 거치며 두께를 얇게 만든다. 기존 공정을 이용해 두께 3mm 이하의 판재를 만들 경우 kg당 220달러까지 가격이 상승, 원소재 대비 10배 이상 비싸지는 것으로 알려지고 있다. 이 기술을 활용할 경우 공정 간소화에 따라 가격이 20~30% 인하될 것으로 예상된다.
티타늄은 10대 핵심 희유금속으로 경량ㆍ고강도, 내해수성, 생체친화성 등 특성이 우수해 항공우주, 선박, 발전, 의료, 스포츠 등 다양한 분야에서 사용된다. 하지만 복잡한 성형공정과 이로 인한 비싼 가격으로 대중화에 걸림돌이 돼 왔다.
국내 티타늄판재 및 관재 수요는 연간 8000t(2억달러)에 이르는 것으로 추정된다. 올 상반기에만 4000t이 소요됐다.
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| 재료연구소 박노광 박사팀이 타이타늄 분말을 이용한 연속성형기술로 개발한 폭 150mm 티타늄판재를 선보이고 있다. |
박노광 박사는 “분말을 활용한 저가 티타늄판재 제조기술을 상당 수준 확보해 관련기술의 안정화 및 생산성 제고를 위해 노력하고 있다”며 “국제적으로 티타늄소재 시장을 선도하는 데 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.
조문술 기자/freiheit@heraldcorp.com
