형상기억합금(Now and Feature of Shape Memory Alloy for Functional Devices)

전문가 제언

□ 형상기억합금의 대표 실용품은 Ni-Ti 합금이며, Nitinol로 알려졌다. Nickel Titanium Naval Ordnance Laboratory의 약자인 Nitinol은 1960년대 미해군에서 개발되어 현재 널리 응용되고 있다. 의료분야에서 혈관 협착부 수술 후, 혈관 속에 냉각된 식염수를 넣은 얇은 튜브 속에 마르텐사이상의 직선 와이어를 밀어 넣고, 튜브를 제거하여 체온인 37℃가 되면, 미리 설정된 형상인 코일형태의 오스테나이트상으로 돌아가 혈관을 열어 주는 상태를 유지시켜주는 예가 돋보인다.

□ Ni-Ti 형상기억합금은 강한 특성의 모상의 오스테나이트상을 냉각이나 응력을 가하여, 부드러운 마르텐사이트상으로 만든 것이, 열을 가하거나 외력이 제거되면 원래 형상의 오스테나이트로 되돌아 갈 때, 6% 이상의 높은 변형율을 이용하는 것이다. 변태온도는 Ni과 Ti의 중량비에 따라 결정되며, 전자와 후자가 1:1의 비율이면 변태온도는 35℃이고, 전자가 4% 초과하면 변태온도는 -125℃가 될 정도로 조성에 민감하다. 이는 합금작업의 어려움을 설명하는 것이다.

□ 국내에서 LS전선(과거 LG전선)이 Ni-Ti형성기억합금을 합금에서부터 완제품까지 개발하였으나 규모의 경제성으로, 모재를 수입하여 완제품을 생산하는 식으로, 벤처회사를 독립시켜 휴대폰용 초탄성 안테나를 사업화하여, 큰 성공을 이루었다. 한국 휴대폰의 세계적 볼륨을 생각할 때 이제는 합금 생산의 경제성도 검토할 단계가 오지 않았나 생각해본다. 용도개발을 위해서는 합금기술이 핵심인 것이다.

□ Ni-Ti 합금은 치열교정용 와이어나 catheter, stent 등 인체 내에 잠시 머무는 용도로 실용중이나, Ni의 인체에 대한 우려로, Ni를 사용하지 않는, Ti 기반의 합금이 개발 중이어서, 장기간 인체 내 사용이 가능하면, 의료용으로 더 많은 응용을 기대해 본다.

□ 형상기억합금은 산업용 감온(感溫) 구동기로, Smart Material로서 MEMS, 항공 산업 등 그 용도가 무궁하다.

저자

Kiyoshi YAMAUCHI

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2004

권(호)

12(3)

잡지명

일본AEM학회지(J711)

과학기술
표준분류

재료

페이지

163~168

분석자

변*호

분석물

• 형상기억합금.pdf [203,618 byte]

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