[헤럴드경제(대구)=김상일 기자]경북 경산 영남대학교 연구팀은 인공뼈나 칼 등에 사용되는 세계 최고 수준의 고강도 세라믹 제품을 제조할 수 있는 최적화 신(新)기술을 개발했다고 25일 밝혔다.

일본의 ‘세라믹 칼’로 유명한 고강도 소재인 세라믹 제품 제조에 사용 가능한 ‘방전 플라즈마 소결 최적화 기술’을 개발한 것이다.

영남대 연구팀은 소결이란 가루 또는 가루를 어떤 형상으로 압축한 것을 녹는점 이하의 온도로 가열했을 때, 가루가 녹으면서 서로 밀착해 엉기어 굳는 현상이라고 소개했다.

영남대 연구팀이 개발한 방전 플라즈마 소결 기술은 분말 재료에 압력과 저전압 및 대전류를 가해 고품질의 소결체를 단시간에 얻는 방법이다. 

영남대 연구팀이 고강도 세라믹 최적화 제조 신기술을 개발했다.(왼쪽부터 영남대 기계공학부 변찬 교수, 이동연 교수)

영남대 기계공학부 이동연(39) 교수와 변찬(30) 교수, 신소재공학부 한영환(58) 교수를 비롯해 일본 지바대 카케가와(Kakegawa) 교수 등이 참가해 국제 협력 연구로 진행됐다.

이번 연구결과는 ‘탄화규소(Silicon Carbide) 금형의 방전 플라즈마 소결의 전산 모사(Numerical study of a SiC mould subjected to a spark plasma sintering process)’ 제목으로 금속 재료분야 세계 최고수준의 학술지인 ‘스크립타 머티리얼리아(Scripta materialia), 저널인용보고서[Journal Citation Report(JCR)] 상위 2.7%’ 2015년 2월호(Vol.96)에 게재됐다.

영남대 연구팀은 이번 연구에서 탄화규소 소결 전, 소결체의 온도 분포 및 단위 면적당 힘의 분포를 시뮬레이션하고 실험 결과를 비교 분석해 최적의 공정 조건을 확립한 것이다.

이번 연구결과는 기존 탄화규소 소결 시 발생한 시행착오를 줄임으로써 비용과 시간을 대폭 절감하고 대량 생산을 용이하게 한 것으로 평가받고 있다.

이번 연구를 주도한 이동연 교수는 “원자현미경과 같은 나노 장비의 최적 설계 및 개발, 고품질의 나노 세라믹 재료 제조 및 물성 평가 연구를 주로 하고 있다”며 “미국 캘리포니아대학교 데이비스캠퍼스(UC Davis), 중국 국립 닝보재료기술공업대(Ningbo Institute of Materials Technology & Engineering, Chinese Academy of Sciences) 등과 함께 융합연구를 진행하는 등 세계적인 수준의 연구진들과 공동 연구를 계속해 나갈 것”이라고 연구계획을 밝혔다.

한편, 이동연 교수는 한국과학기술원(KAIST)에서 기계공학 박사학위를 취득하고 지난 2008년 9월부터 영남대 교수로 재직 중이다. 현재까지 40여 편의 SCI급 논문을 발표하고, 11건의 특허를 등록 및 출원했다.

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