소금물에 사흘 담가도 끄떡없다…마그네슘 합금 부식 60분의 1로[과학을읽다] 작성일 08-12 28 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">UNIST, 철 불순물 제거 대신 입자 속에 가둬…고순도 원료 의존도 낮출 가능성</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="VVoJQKEoNu"> <p contents-hash="b87d3c83d01869fa788bde5e8564eec079280b8ad18d9a1dc9828a1ac7095d2c" dmcf-pid="ffgix9DgoU" dmcf-ptype="general">가볍지만 쉽게 부식돼 활용에 한계가 있었던 마그네슘 합금의 부식 속도를 기존보다 최대 60분의 1 수준으로 낮추는 기술이 개발됐다. 부식을 일으키는 철 불순물을 제거하는 대신 다른 물질로 감싸 마그네슘과 접촉하지 못하도록 하는 역발상이다.</p> <div contents-hash="262ee1e4b1d83cf78bf4086a28fd96c8721fd5e8e3c714f10905bf79f2f32b32" dmcf-pid="44anM2wagp" dmcf-ptype="general"> <p>울산과학기술원(UNIST)은 박성수 신소재공학과 교수 연구팀이 마그네슘 합금 속 철 불순물을 작은 입자 안에 가두는 방식으로 고내식성 마그네슘 합금을 개발했다고 12일 밝혔다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="fd47eb039d9255a54674ec473f6495080d49f64b97ac200e816b9ba6c703e18f" dmcf-pid="88NLRVrNa0" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="개발된 마그네슘 합금과 기존의 마그네슘 합금을 소금물에 담궈놨을 때 부식 정도 비교. 연구팀 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/12/akn/20260812080245399cwvh.jpg" data-org-width="745" dmcf-mid="FCSWaRvmcW" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/12/akn/20260812080245399cwvh.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 개발된 마그네슘 합금과 기존의 마그네슘 합금을 소금물에 담궈놨을 때 부식 정도 비교. 연구팀 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="501d435a201185ab676792695e724741b5745c8e5b7a2e0fcbc31896a03c5036" dmcf-pid="66joefmjA3" dmcf-ptype="general">마그네슘은 구조용 금속 가운데 가장 가벼워 자동차와 항공기, 드론, 휴대용 전자기기 등 경량화가 중요한 분야에서 활용 가능성이 크다. 하지만 물이나 염분에 쉽게 부식되는 것이 단점이다.</p> <div contents-hash="7657c1370ab5efb24e2eef393c3108f0a5b41c51a418050d11fccddde42fe244" dmcf-pid="PPAgd4sAkF" dmcf-ptype="general"> <p>특히 마그네슘 원료에 미량 포함된 철은 부식을 촉진하는 주요 원인이다. 철이 마그네슘과 직접 접촉하면 주변 마그네슘이 먼저 녹으면서 표면 손상이 빨라진다. 기존에는 이를 막기 위해 철 함량을 최대한 낮춘 고순도 마그네슘 원료를 사용하는 방식이 주로 고려됐다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="3e08f8bf3c97d88410373106ab7eb452165b9d9372ffd7838e9774f287287d22" dmcf-pid="QQcaJ8Ockt" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="코어-쉘 구조를 이용한 부식(미소갈바닉 부식) 억제 메커니즘. 연구팀 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/12/akn/20260812080246687ignp.jpg" data-org-width="745" dmcf-mid="3IOli6IkAy" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/12/akn/20260812080246687ignp.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 코어-쉘 구조를 이용한 부식(미소갈바닉 부식) 억제 메커니즘. 연구팀 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="2ea808dabb3541b138a5395b9065e89a1ea652993427f5285617251ab7939c5c" dmcf-pid="xxkNi6Ikc1" dmcf-ptype="general">연구팀은 반대로 철을 없애지 않고 마그네슘과 접촉하지 못하도록 가두는 방법을 택했다. 마그네슘 합금에 소량의 스칸듐을 첨가하면 철이 많은 입자 중심부를 철이 거의 없는 스칸듐 화합물 껍질이 감싸는 '코어-셸(core-shell)' 구조가 형성되는 원리를 이용했다. 연구팀은 여러 원소를 이론적으로 계산해 스칸듐을 적합한 첨가 원소로 선정했다.</p> <p contents-hash="faca86392fb150350533579cd2cb3d19dcc9bf91bf36f0f2d4da9bd3d28c88f4" dmcf-pid="yy70ZSV7g5" dmcf-ptype="general">실험 결과 스칸듐을 넣지 않은 마그네슘-알루미늄 합금은 소금물에 사흘 동안 담가두자 심하게 부식됐지만, 스칸듐을 첨가한 합금은 큰 형태 변화가 나타나지 않았다.</p> <p contents-hash="06aa96b7ce13adba516eafd656ddf37b07c1b1a5737536aa85601b1d348478a8" dmcf-pid="WWzp5vfzjZ" dmcf-ptype="general"><strong><strong><strong>철 없애지 않고 '봉인'…고순도 원료 한계 넘었다</strong></strong></strong></p> <div contents-hash="0b1905f848fce6b6ddedd845c5522159b07a67de9231deea7a90f3a23832b32a" dmcf-pid="YYqU1T4qcX" dmcf-ptype="general"> <p>무게 변화를 토대로 측정한 부식 속도는 연간 22.2㎜에서 0.38㎜로 낮아져 약 60분의 1 수준으로 줄었다. 상용 마그네슘 합금에 극미량의 스칸듐만 첨가한 경우에도 부식 속도가 기존의 7분의 1 수준으로 감소했다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="28e9bf3262a80ad8d358e3f972d0b80006e9f4f8abd1bfd760f6c87d10a9e61f" dmcf-pid="GUQ4b3nQNH" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="연구팀 사진. 박성수 UNIST 교수(좌측)와 김정기 연구원. UNIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/12/akn/20260812080247939wcrc.jpg" data-org-width="745" dmcf-mid="0w3ygMSrNT" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/12/akn/20260812080247939wcrc.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 연구팀 사진. 박성수 UNIST 교수(좌측)와 김정기 연구원. UNIST 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="d01f1de71f730a6229d7a584f88ebfd587948cab1cbc4e7172386e9aa8870273" dmcf-pid="Hux8K0LxAG" dmcf-ptype="general">특히 새 합금은 초고순도 마그네슘 합금보다 철 불순물이 6배 이상 많이 포함됐는데도 부식 속도가 더 느렸다. 연구팀은 값비싼 고순도 원료를 사용해야 내식성을 높일 수 있다는 기존 접근법에서 벗어나 새로운 합금 설계 가능성을 제시한 것으로 평가했다.</p> <p contents-hash="5bb063b883972ec9d2a901adfe6c81546925bc888a2d4e1499d4c271d184ad80" dmcf-pid="X7M69poMAY" dmcf-ptype="general">박 교수는 "그동안 마그네슘 기반 소재의 내식성을 높이려면 철 함량을 최대한 줄인 값비싼 고순도 원료가 필요하다는 인식이 강했다"며 "값비싼 초고순도 원료에 대한 의존도를 낮출 수 있어 마그네슘 소재의 산업 경쟁력을 높일 수 있는 설계 기술이 될 것"이라고 말했다.</p> <p contents-hash="043aafef6d664c21783ca45550736d9ec9b64adb7f0e5547077ba84acdc1c27d" dmcf-pid="ZzRP2UgRAW" dmcf-ptype="general">연구 결과는 국제학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 지난달 23일 온라인 게재됐다. 과학기술정보통신부와 한국연구재단 등이 연구를 지원했다.</p> <p contents-hash="5c1a96cba54fe62c905738ff5299ca1cd9e1ef45eb2494826a4edf1a6ef16b3b" dmcf-pid="5qeQVuaeoy" dmcf-ptype="general">김종화 기자 justin@asiae.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 아시아경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 ‘10년 열애’ 호날두, 로드리게스와 결혼…카스카이스서 비공개 예식 08-12 다음 정부 개발자 조직 '국민AI서비스혁신추진단' 9월 출범 08-12 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
