경북대학교는 박성혁 신소재공학부 교수팀이 마그네슘 합금의 열처리 공정 시간을 6분의 1로 단축하면서도 물성(강도·연성)을 대폭 향상한 새로운 공정 기술을 개발했다고 3일 밝혔다.
마그네슘은 현재 상용 금속 가운데 가장 가볍지만 강도와 연성이 알루미늄과 철에 비해 낮아 산업적 적용이 제한적이다. 마그네슘 물성 향상을 위해 현재 시효 열처리 공정이 널리 사용되고 있지만 공정 시간이 길어 비용이 높고 생산성이 낮은 문제점이 있다.
박 교수팀은 마그네슘 합금 소재에 변형 중 발생하는 쌍정을 활용해 시효 열처리 시간을 24시간에서 4시간으로 단축했다. 이 기술은 간단하면서도 추가 합금 원소를 첨가하지 않아 소재 무게가 늘거나 가격 상승을 야기하지 않는다.
일반적으로 열처리 동안 형성되는 입자 크기가 커지면 소재의 강도와 연성이 저하된다. 박 교수팀의 공정 기술은 열처리 시간 단축에도 기존 24시간 열처리된 소재보다 강도가 14% 증가하고, 연성은 70%가 향상됐다.
박성혁 교수는 “쌍정을 활용해 입자 크기와 형상을 효과적으로 제어해 공정 시간 단축은 물론 강도와 연성을 모두 향상시켰다. 간단하면서 효과적이며, 시효 열처리를 수행하는 모든 마그네슘 합금에 적용 가능해 산업적으로 폭넓게 활용될 것으로 기대한다”고 밝혔다.
이번 연구 교신저자는 박성혁 교수, 제1저자는 김현지 박사과정생이다. 연구 결과는 최근 금속재료 분야 저명학술지인 '저널 오브 마그네슘 앤 얼로이즈'에 게재됏다.
정재훈기자 jhoon@etnews.com
