▲ 유봉선 재료연구소 박사가 ‘마그네슘 신소재의 재부상’ 세미나를 통해 난연·고내식화 Mg의 우수성을 알렸다..

그간 상용화에 걸림돌로 작용하던 마그네슘(Mg)의 성질을 보완하는 난연·고내식화 기술 덕분에 Mg가 향후 수송분야의 활약을 시작으로 전기전자 산업까지 확대될 것으로 보인다.

유봉선 재료연구소 박사는 비즈오션이 지난 17일 한국기술센터 16층에서 주최한 ‘2016 경량화 소재/부품 최신기술 동향과 상용화 전망 및 비즈니스 전략’세미나에 참석해 ‘마그네슘 신소재의 재부상’을 주제로 프로그램을 가졌다.

그간 알루미늄이나 다른 금속소재들은 자동차등 수송기기분야에서의 채용을 시작으로 시장을 지속적으로 확대해 왔지만 마그네슘은 소재가 가진 발화에 대한 위험성과, 높은 부식속도, 낮은 강도 및 연신율, 높은 제조비용등으로 시장 내에서 저평가되어 왔다.

하지만 최근에는 소재가 가지는 불안함이 하나둘 해결되기 시작하면서 Mg를 향한 자동차 회사들의 관심이 다시 높아지고 있다.

그간 Mg 상용화를 위한 이슈로 꾸준히 지적되어온 고성형성·내부식성·공정의 최적화를 위해
다양한 개선이 이루어지고 있었는데 특히 이중에서 근본적인 마그네슘의 문제를 해결한 것은 난연·고내식화 기술이라고 볼 수 있다.

그간 산화 억제를 위해서 Be를 제련과정에 미량 첨가해왔지만 Be은 소량이라도 폐암을 유발하는 인체에 유독한 소재였고, 또한 용탕에서 쓰는 보호가스인 SF6는 지구온난화의 주범인 대표적인 온실가스로 환경오염의 문제가 컸다. 또한 기존 상용합금의 발화온도가 550도 이하로 화재 발생시 대형사고를 유발하기도 했다.

재료연구소는 칼슘과 이트륨의 복합 첨가를 통해서 높은 발화온도와 Al수준의 부식특성, 기계적 특성을 가지는 난연성 신합금 개발에 성공했고, 이는 지난해 제주에서 열린 ‘Mg-2015 세계학회’에 보고되어 업계인들의 많은 관심을 끌었다.

이러한 신합금들은 다양한 방면에서 상용화 준비 중에 있다. GM의 경우 철 소재를 용접/다단계 공정을 거쳐 7피스의 자동차 문 이너 패널(Inner Panel)에 사용했지만 마그네슘 주조재를 사용한다면 한피스로 줄여 그간 제조공정에 들던 에너지를 50% 절감하고 중량도 50% 절감을 노리고 있다.

또한 고속철도 차량에 알루미늄 대신 마그네슘을 이용해 중량을 25% 절감하는 방법과 화재의 위험성이 지적되어온 항공의자 분야에서도 발화테스트를 거쳐 양산을 준비중에 있다.

유봉선 박사는 “인체에 유해한 Be이 완전 배제되고, 온실가스의 사용절감과 고내식 특성을 통한 친환경 마그네슘이 자동차, 철도, 항공기 등 수송기기 분야에서의 적용이 확대될 것으로 기대된다”고 덧붙였다.