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[IT뉴스]"값비싼 원료 필요 없다"...UNIST, 마그네슘 부식 속도 60분의 1로 줄여

온카뱅크관리자

2026-08-12 16:27:31

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 보도기사 
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 UNIST 연구진, 철 불순물 가두는 기술로 고내식성 마그네슘 합금 개발 고가 원료 의존도 낮춰 산업 경쟁력 제고 기대
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 <img alt="UNIST가 개발한 마그네슘 합금(왼쪽)과 기존 마그네슘 합금을 소금물에 담갔을 때의 부식 정도" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/12/551724-22lyJQR/20260812162244694chtm.png" data-org-width="826" dmcf-mid="YL9tcoXSFS" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/12/551724-22lyJQR/20260812162244694chtm.png" width="658">
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 UNIST가 개발한 마그네슘 합금(왼쪽)과 기존 마그네슘 합금을 소금물에 담갔을 때의 부식 정도
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 마그네슘 합금의 고질적인 약점인 부식 문제를 크게 완화할 수 있는 혁신적인 기술이 개발됐습니다. 울산과학기술원(UNIST)은 신소재공학과 박성수 교수 연구팀이 마그네슘 내부의 철 불순물을 완전히 없애는 대신 미세한 입자 안에 가두는 설계 방식을 적용해 부식에 강한 마그네슘 합금을 구현하는 데 성공했다고 12일 밝혔습니다.
 ◆ 가볍지만 부식에 취약했던 마그네슘의 한계
 연구팀에 따르면 마그네슘은 구조용 금속 가운데 가장 가벼운 소재로 꼽힙니다. 알루미늄보다도 중량이 가벼워 자동차와 항공기, 드론, 휴대용 전자기기 등 경량화가 필수적인 산업 분야에서 큰 기대를 모아왔습니다. 
 하지만 수분이나 염분에 노출될 경우 쉽게 부식되는 치명적인 특성 때문에 실제 적용 범위가 넓어지는 데 한계가 있었습니다.
 마그네슘 합금의 부식을 가속화하는 주범으로는 철 불순물이 지목됩니다. 시중에 유통되는 마그네슘 원료에는 소량의 철이 포함되어 있는데, 이 철 성분이 주위의 마그네슘을 먼저 부식시키면서 표면 손상을 급격히 확산시키기 때문입니다.
 ◆ 스칸듐 첨가를 통한 '코어-셸' 구조 설계
 연구팀은 철 불순물이 마그네슘과 직접 접촉하지 못하도록 입자 내부에 단단히 가두는 전략을 세웠고, 그 해답으로 마그네슘 합금에 스칸듐을 소량 첨가하는 방안을 고안했습니다. 스칸듐을 넣으면 철이 스칸듐 화합물 껍질에 둘러싸인 '코어-셸'(Core-shell) 구조가 형성됩니다. 
 이 구조를 실현하려면 합금이 응고되는 과정에서 철이 풍부한 코어가 먼저 형성된 뒤, 그 외곽을 철이 거의 없는 껍질이 감싸는 형태가 되어야 합니다. 연구진은 다양한 원소를 대상으로 이론적 계산을 거친 끝에 가장 알맞은 첨가물로 스칸듐을 낙점했습니다.
 ◆ 획기적인 부식 감소 효과 확인
 실험 결과, 스칸듐을 첨가하지 않은 마그네슘-알루미늄 합금은 소금물에 3일간 방치했을 때 심각하게 부식되었습니다. 반면 스칸듐을 첨가한 합금은 형태에 큰 변화가 없었습니다. 
 무게 변화를 토대로 측정한 부식 속도는 22.2㎜/y에서 0.38㎜/y로 대폭 감소하여 기존 대비 약 60분의 1 수준에 머물렀습니다. 해당 단위는 금속이 같은 조건에서 1년 동안 부식될 때 깎이는 두께를 의미합니다. 
 나아가 망간과 아연 등이 추가로 들어간 상용 마그네슘 합금에도 극미량의 스칸듐을 도입하자 부식 속도가 7분의 1 수준으로 늦춰지는 효과를 보였습니다.
 박성수 교수는 "그동안 마그네슘 기반 소재의 내식성을 높이려면 철 함량을 최대한 줄인 값비싼 고순도 원료가 필요하다는 인식이 강했는데, 이번에 개발된 합금은 초고순도 마그네슘 합금보다 철 불순물 함량이 6배 이상 높은데도 부식 속도가 더 느리다"며 "값비싼 원료에 대한 의존도를 낮출 수 있어 고가 소재로 인식되던 마그네슘 소재 산업 경쟁력을 높일 수 있을 것"이라고 말했습니다.
 (사진=UNIST/연합뉴스) 
 조형준 취재 기자 | brotherjun@tjb.co.kr
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