타이타늄(Ti)은 고온에서도 높은 강도를 유지할 수 있어 비행기 엔진 부품, 가스터빈용 내열 소재 등으로 각광받는 소재다. 영화 '아이언맨' 주인공이 착용하는 첨단 슈트 소재기도 하다.
타이타늄 블레이드는 발전터빈의 효율과 용량을 결정하는 핵심부품이다. 대용량과 고효율 터빈을 만들려면 타이타늄 블레이드의 대형화가 필요하다.
우리나라는 세계 다섯 번째로 가스터빈을 개발했지만 블레이드를 비롯한 고온 핵심부품은 대부분 수입에 의존하고 있다.
KIMS가 기술자립화에 성공한 대형(1m 이상) 타이타늄 블레이드는 무게 4.4g/㎤로 기존 블레이드 대비 2배가량 가볍다. 반면에 비강도는 2배가량 높다. 기존 상용 타이타늄 블레이드 대비 합금량도 2.75wt% 줄일 수 있고, 고가의 바나듐 대신 철, 알루미늄, 실리콘 등 비교적 저가 합금 원소만을 첨가해 가격경쟁력을 높일 수 있다. 국산 가스터빈 성능 향상에 크게 기여할 것으로 예상되는 이유다.
해외 소수 제조사만 보유하고 있는 고효율 가스터빈 내열 소재 기술시장에 보다 빨리 진입하는 효과도 누릴 수 있다.
KIMS는 이 기술을 정액기술료 2억7000만원, 경상기술료로 매출액 1%를 받기로 하고 기업에 기술이전했다. 기술이전 기업은 40인치급 타이타늄 블레이드 부품을 제조하고, 설계에서 가공까지 전주기 제조공정 기술 자립화에 성공했다.
KIMS는 기업과 협력해 중단기 과제로 차세대 발전터빈용 타이타늄 블레이드 국산화와 세계 시장 진출을 추진한다. 장기적으로 극저온 탱크, 국방소재, 항공·우주 동체 등에 사용하는 대형 타이타늄 부품을 개발 상용화할 계획이다.
임동식기자 dslim@etnews.com
