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  • 기사등록 2018-06-12 17:15:22
  • 수정 2018-06-25 18:15:25
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▲ 난연성 마그네슘 합금으로 제작한 고속철도 차량 외관 (출처 : NEDO)

일본이 난연 마그네슘 합금을 개발하고 철도차량 구체 제작에 성공했다. 향후 성능평가 시험 진행 후 신칸센 등 고속철도 차량에 적용한다는 계획이다.


일본의 신에너지종합개발기구(NEDO)와 구조재료기술연구조합(ISMA)의 조합원 (주)종합차량 제작소, 카와사키 중공업(주)등 총 9개 회사는 공동으로 난연성 마그네슘 합금을 개발하고 이를 일본 신칸센 차량과 동일한 단면 크기의 고속철도 차량 구체 제작에 성공했다고 12일 밝혔다.


이번에 적용된 마그네슘 합금은 난연성·강도·가공성 등을 개선한 것으로 알루미늄보다 비중이 30% 이상 낮은 마그네슘을 적용해 차량 구체의 대폭적인 경량화가 예상된다.


현재 일본의 신칸센 등 고속철도 차량 구체(차체의 바닥면의 좌우 측면과 위를 덮는 지붕까지로 차량의 강도를 담당) 경량 알루미늄 합금이 사용되고 있다. 하지만 최근 철도 속도와 에너지 절약에 대한 요구가 증가하면서 차량의 경량화 요구가 높아지고 있다.


해당 요구에 대응하기 위해 일본에서 알루미늄보다 비중이 30%이상 작은 마그네슘이 주목받고 있다. 철도뿐만 아니라 자동차 및 우주 항공 분야에서도 마그네슘 합금을 이용한 대형 구조물의 조기 실용화 연구가 진행중이다.


가벼운 마그네슘 합금 전신재(展伸材)는 지금까지 전자 인클로저 및 기계 부품 등 소형 부재에 사용되고 있지만 대형 구조물에 적용한 예가 거의 없었다. 마그네슘 난연성, 내식성, 성형성 등이 상대적으로 낮아 적용이 힘들었기 때문이다.


그래서 NEDO는 2014년부터 마그네슘 합금 개발과 대형 구조물(고속철도 차량 구체)에 적용하는 기술 개발을 진행해 왔다.


우선 2017년 난연성을 가지면서 알루미늄과 동등한 강도·연성을 가지는 마그네슘 합금을 개발했다. 또한 마그네슘 합금을 가공하고 접합하는 기술, 부식을 방지하는 도장기술, 대형 구조물 프로토 타입 제작 기술을 개발했다.


이에 신칸센 차량 구체과 동일한 단면 크기를 가진 고속철도 차량 부분 구체(높이 2.9m × 폭 3.2m × 길이 1.0m)의 시작에 성공했다.


공동연구진은 이번 제작을 바탕으로 더욱 긴 차량 구체를 제작해 난연성 마그네슘 합금 고속철도 차량 구체의 실용화를 목표한다는 계획이다.


구체적으로는 현재 신칸센 차량 구체를 본뜬 길이 5m의 차량 구체 제작을 시작으로 실제 운영 환경 조건에서 피로 시험을 실시해 신뢰성과 안전성을 검증할 예정이라고 밝혔다.



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