▲ 김형섭 포스텍 고엔트로피합금연구단 단장.

우주항공, 석유·가스, 조선·해양, 초저온(액체수소·헬륨) 밸브·탱크 등 극한환경에서 사용가능한 차세대 구조재료인 고(高)엔트로피합금의 기술개발 및 상용화를 위해 국내 산학연이 힘을 모아 전문가 단체를 만든다. 고엔트로피합금은 세계적으로도 아직 미개척분야여서 세계시장 선점의 든든한 기반이 될 전망이다.

포스텍 고엔트로피합금연구단(단장 김형섭)은 오는 5월 대한금속재료학회 고엔트로피합금 분과 위원회 창립총회를 개최한다고 밝혔다. 고엔트로피합금 분과 위원회는 우선 4월26일부터 28일까지 창원컨벤션센터에서 열리는 대한금속재료학회 춘계학술대회에서 ‘제3회 고엔트로피합금 심포지엄과 임시총회를 개최하고 이 자리에서 개최 일정과 장소를 조율할 예정이다.

고엔트로피합금(High Entropy Alloy: HEA)은 5개 이상의 원소가 거의 동일한 원자분율을 가지면서도 단상의 미세조직을 보이는 새로운 개념의 금속 합금재료다. 일반적으로 합금계의 경우 합금원소가 많아질수록 ‘금속간 화합물’을 형성하며 기계적 성질이 취약해지는 단점이 있지만 HEA는 다수의 원소가 주요 원소로 작용하면서 높은 혼합 엔트로피를 가지기 때문에 금속간 화합물이 형성되지 않는다. 이에 우수한 극저온 인성, 높은 파괴인성, 고내식성을 가지고 있어 극한환경 구조재료로 각광을 받고 있다.

그러나 현재 HEA는 지난 2004년에 학계에 최초로 보고됐을 정도로 역사가 짧고 현재는 소형 시편을 이용한 연구에 국한돼 있으며 실제 산업에 적용하기 위한 대형화 및 성능향상 연구는 아직 부족한 상황이다. 일례로 HEA 창제기술 특허는 세계적으로 70건에 불과하며 우리나라는 전무한 상황이다. 반면 중국은 다출원 상위권을 차지할 정도로 무섭게 기술개발을 진행 중으로 관련 세계 시장을 선점하기 위한 정부지원과 산학연의 노력이 필요한 상황이다.

이에 이번에 출범하는 위원회의 최우선 목표는 고엔트로피합금을 다양한 산업계와의 협력을 통해 상용화하는 것이다. 위원회는 15개 기관 60여명의 관계자가 참여할 예정이다. 위원회 활동 및 협력의 구심점은 지난해 11월 한국연구재단 미래소재디스커버리사업 연구단으로 선정돼 발족한 고엔트로피합금연구단의 김형섭 단장(포스텍 교수)이 맡는다.

김형섭 단장은 “HEA는 미국에서도 3~5년전부터 본격적으로 기술개발이 진행됐을 정도로 산업계에는 잘 알려지지 않은 분야”라며 “포스코, 현대제철 등 철강사는 물론 삼성전자 등 ICT기업도 HEA에 관심을 가지고 있어 HEA의 장점과 발전 가능성을 알리는 활동에 주력하고 우주항공, 초저온, ICT산업, 3D프린팅 등 관련 어플리케이션을 공동 발굴하고 산업생태계를 구축하는데 중점을 둘 계획”이라고 밝혔다.