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[IT뉴스]3D프린팅으로 극한 우주환경 버티는 신소재 만든다

온카뱅크관리자

2024-10-10 14:00:21

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
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          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="bOE3Y9bYYj" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="국내에서 3D프린팅 기술로 우주의 극한 환경을 버틸 수 있는 신소재를 만드는 방법이 개발됐다. 이 연구결과를 담은 논문 제1저자인 박하음 연구원(왼쪽)와 연구개발책임자인 박정민 선임연구원. 재료연 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202410/10/dongascience/20241010140027279xvnz.png" data-org-width="680" dmcf-mid="q1D0G2KGYc" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202410/10/dongascience/20241010140027279xvnz.png" width="658"></p>
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            국내에서 3D프린팅 기술로 우주의 극한 환경을 버틸 수 있는 신소재를 만드는 방법이 개발됐다. 이 연구결과를 담은 논문 제1저자인 박하음 연구원(왼쪽)와 연구개발책임자인 박정민 선임연구원. 재료연 제공
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          <p dmcf-pid="KID0G2KG5N" dmcf-ptype="general">국내 연구진이 3D프린팅 기술로 우주의 극한 환경을 버틸 수 있는 신소재를 만드는 방법을 개발했다. </p>
          <p dmcf-pid="9ALYIp3IGa" dmcf-ptype="general">한국재료연구원(재료연)은 박정민 나노재료연구본부 선임연구원 연구팀이 김정기 경상국립대 교수, 김형섭 포스텍 교수 연구팀과 공동 연구를 통해 3D프린팅으로 우주 환경에 특화된 고성능 금속 신합금을 개발했다고 10일 밝혔다.<br>  <br> 연구팀은 극저온에서 우수한 물성을 나타내는 '칸토(Cantor) 합금'에 소량의 탄소를 첨가하고 이를 분말로 만들었다. 금속 3D프린팅 기술인 레이저 분말 베드 용융(LPBF) 공법을 활용했다.</p>
          <p dmcf-pid="2coGCU0CZg" dmcf-ptype="general">LPBF는 고에너지 레이저 빔을 사용하고 얇은 금속 분말 층을 녹여 한 층씩 적층하는 금속 3D프린팅 기술이다. 복잡한 형상의 경량 부품 제조에 적합해 우주·항공 산업과 같은 극한 환경 분야에서 각광받고 있다. </p>
          <p dmcf-pid="VkgHhuph5o" dmcf-ptype="general">연구팀은 LPBF 공법을 이용한 공정에서 형성되는 미세조직인 나노셀 조직을 나노 탄화물 석출 방식으로 강화했다. LPBF 공정 중 합금에 탄소를 첨가하면 나노셀 조직에서 탄화물이 나노 단위로 빠져나오며 합금 내부에 균일하게 머무르게 된다. 이 탄화물이 합금의 균열과 변형을 강력하게 억제한다. </p>
          <p dmcf-pid="fP2ELShLtL" dmcf-ptype="general">이같은 과정을 통해 연구팀이 만든 합금은 극저온 환경에서 기존 합금 대비 140% 이상 더 뛰어난 인장강도와 연성 갖게 됐다. 인장강도는 잡아당기는 힘에 저항하는 능력을 가리킨다. 또한 3D프린팅 공법으로 미세조직을 정밀하게 제어해 부품 성능을 극한 환경 용도에 최적화하여 재단할 수 있다는 점도 차별점이다. </p>
          <p dmcf-pid="4QVDovloXn" dmcf-ptype="general">연구팀이 만든 합금은 영하 196℃의 극저온 환경에서도 우수한 기계적 성능을 보였다. 우주탐사와 극한환경에 쓰일 수 있는 잠재력 높은 신소재로 만들 수 있다. 구체적으로 우주탐사 로켓에서 연료를 분사하는 인젝터, 에너지를 추출하는 터빈 노즐과 같은 복잡한 형상의 부품에 적용할 수 있다. 우주 및 극한 환경에서 쓰이는 부품 성능을 향상하고 수명을 연장할 수도 있다. </p>
          <p dmcf-pid="8xfwgTSgZi" dmcf-ptype="general">이번 연구의 책임자인 박 연구원은 “이번 연구는 극한환경용 신합금 개발에 새로운 가능성을 제시한 중요한 사례”라면서 “기존 우주탐사용 부품의 제조 한계를 뛰어넘는 3D프린팅 기술을 통해 우주발사체용 부품의 성능을 크게 향상시킬 수 있을 것"이라고 말했다.</p>
          <p dmcf-pid="6z3J8kA8YJ" dmcf-ptype="general">연구팀은 향후 본 기술의 상용화 가능성을 높이기 위해 추가적인 연구를 지속할 계획이며 극한 환경에서의 성능 검증을 위해 다양한 연구를 이어갈 예정이다.</p>
          <p dmcf-pid="Pq0i6Ec6Zd" dmcf-ptype="general">[이채린 기자 rini113@donga.com]</p>
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        <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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