UNIST 연구진, 철 불순물 가두는 기술로 고내식성 마그네슘 합금 개발 고가 원료 의존도 낮춰 산업 경쟁력 제고 기대 UNIST가 개발한 마그네슘 합금(왼쪽)과 기존 마그네슘 합금을 소금물에 담갔을 때의 부식 정도 마그네슘 합금의 고질적인 약。인 부식 문제를 크게 완화할 수 있는 혁신적인 기술이 개발됐습니다. 울산과학기술원(UNIST)은 신소재공학과 박성수 교수 연구팀이 마그네슘 내부의 철 불순물을 완전히 없애는 대신 미세한 입자 안에 가두는 설계 방식을 적용해 부식에 강한 마그네슘 합금을 구현하는 데 성공했다고 12일 밝혔습니다. ◆ 가볍지만 부식에 취약했던 마그네슘의 한계 연구팀에 따르면 마그네슘은 구조용 금속 가운데 가장 가벼운 소재로 꼽힙니다. 알루미늄보다도 중량이 가벼워 자동차와 항공기, 드론, 휴대용 전자기기 등 경량화가 필수적인 산업 분야에서 큰 기대를 모아왔습니다. 하지만 수분이나 염분에 노출될 경우 쉽게 부식되는 치명적인 특성 때문에 실제 적용 범위가 넓어지는 데 한계가 있었습니다 야마토3 모바일 . 마그네슘 합금의 부식을 가속화하는 주범으로는 철 불순물이 지목됩니다. 시중에 유통되는 마그네슘 원료에는 소량의 철이 포함되어 있는데, 이 철 성분이 주위의 마그네슘을 먼저 부식시키면서 표면 손상을 급격히 확산시키기 때문입니다. ◆ 스칸듐 첨가를 통한 '코어-셸' 구조 설계 연구팀은 철 불순물이 마그네슘과 직접 접촉하지 못하도록 입자 내부에 단단히 가두는 전략을 세웠고, 그 해답으로 마그네슘 합금에 스칸듐을 소량 첨가하는 방안을 고안했습니다. 스칸듐을 넣으면 철이 스칸듐 화합물 껍질에 둘러싸인 '코어-셸'(Core-shell) 구조가 형성됩니다. 이 구조를 실현하려면 합금이 응고되는 과정에서 철이 풍부한 코어가 먼저 형성된 뒤, 그 외곽을 철이 거의 없는 껍질이 감싸는 형태가 되어야 합니다. 연구진은 다양한 원소를 대상으로 이론적 계산을 거친 끝에 가장 알맞은 첨가물로 스칸듐을 낙。했습니다. 백경게임공략방법 ◆ 획기적인 부식 감소 효과 확인 실험 결과, 스칸듐을 첨가하지 않은 마그네슘-알루미늄 합금은 소금물에 3일간 방치했을 때 심각하게 부식되었습니다. 반면 스칸듐을 첨가한 합금은 형태에 큰 변화가 없었습니다. 무게 변화를 토대로 측정한 부식 속도는 22.2㎜/y에서 0.38㎜/y로 대폭 감소하여 기존 대비 약 60분의 1 수준에 머물렀습니다. 해당 단위는 금속이 같은 조건에서 1년 동안 부식될 때 깎이는 두께를 의미합니다. 나아가 망간과 아연 등이 추가로 들어간 상용 마그네슘 합금에도 극미량의 스칸듐을 도입하자 부식 속도가 7분의 1 수준으로 늦춰지는 효과를 보였습니다. 박성수 교수는 "그동안 마그네슘 기반 소재의 내식성을 높이려면 철 함량을 최대한 줄인 값비싼 고순도 원료가 필요하다는 인식이 강했는데, 이번에 개발된 합금은 초고순도 마그네슘 합금보다 철 불순물 함량이 6배 이상 높은데도 부식 속도가 더 느리다"며 "값비싼 원료에 대한 의존도를 낮출 수 있어 고가 소재로 인식되던 마그네슘 소재 산업 경쟁력을 높일 수 있을 것"이라고 말했습니다. 다.