국내 연구진, 보다 가볍고 강하고 유연한 자동차용 철강제품 개발

아주경제 강규혁 기자 =국내 연구진이 기존 철강 제품보다 더 가볍고 강하며 유연한 제품을 개발하면서, 차량 경량화에 대한 기대감이 높아지고 있다.

김낙준·김한수 포스텍 교수팀은 지난 4일 네이처지에 티타늄에 버금갈 정도로 '튼튼하면서도 가볍고, 변형 시 쉽게 부러지지 않는' 철강 소재를 개발했다고 밝혔다.

이번 개발은 철(Fe)에 알루미늄(Al)을 첨가해 내부구조를 조절하는 방식으로 이뤄졌다.

지금까지 철과 알루미늄을 합금화해 비중은 낮추고 강도는 높이는 연구가 널리 진행되고 있지만, 알루미늄량을 늘리면 내부조직에 철알루미늄 금속간화합물이 생기면서 변형 시 철강이 잘 부러지는 문제가 있었다.

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이에 연구진은 철과 알루미늄 금속간화합물을 부러지지 않을 정도로 작게 만들고, 철강 내부에 골고루 분포되도록 하는 기술 개발을 통해 문제점을 극복했다.

먼저 철에 탄소 0.8%와 망간 15%, 알루미늄 10%, 니켈 5%를 넣어 철강의 일반적인 열처리 온도인 900℃에서 가공, 금속간화합물 크기를 수십∼수백 나노미터(㎚=10억분의1ｍ)로 줄이고 골고루 분포되게 했다.

새로운 철강 소재의 경우, 기존 자동차용 철강소재 대비 강도는 50% 이상 높지만 무게는 13~15% 가량 가볍다. 또 연성이 좋아 변형 시에도 쉽게 부러지지 않는 성질을 보였다. 가격 역시 티타늄의 1/10 수준으로 경제성도 갖췄다.

해당 연구는 2013년 국제특허 출원을 마쳤으며 현재 대량생산 가능성 타진을 위해 포스코에서 시험생산을 앞두고 있다.