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MGC 재료의 열방사 특성과 열광기전력발전으로의 응용

전문가 제언: ○ 1998년 일본의 Ube 연구소의 Waku 등은 실온에서 융점이 1,820℃ 정도까지 강도가 일정한 고장력강 강도를 유지하는 과거에 없던 전혀 새로운 초내열 세라믹재료를 개발하였다. 이때까지는 내열재료 개선이 매년 약 10℃ 정도까지 향상시킬 수 있었으나, Waku 등은 한번에 200℃ 이상을 끌어 올렸으며, 그 원료도 값이 싼 금속 산화물로 제조하였기 때문에 더욱 각광을 받게 되었다.

○ 이 새로운 재료는 그 성질이 금속과 비슷하여 지금까지 생각하던 세라믹과는 아주 다른 특성을 나타내고, 이것은 두 종류의 금속 산화물 단결정이 각각 3차원으로 이어져서 아주 복잡하게 얽혀져 있는 전혀 새로운 조직의 메커니즘을 이루고 있었다. 이것의 제조법이 원료를 녹여 서서히 굳히는 합금 제조와 같은 제조방법을 이용하기 때문에 MGC(융액응고 복합재료)라 명명하였다.

○ 연성과 크리프성도 우수하고 소성 변형으로 갑작스런 파괴가 일어나지 않는 것이 이 MGC의 특성이다. 연성의 우수성은 구조재료에 안심하고 사용할 수 있으며, 고속 회전시켜 원심력을 가하더라도 수축 팽창되는 일이 거의 없다는 것도 확인하였다. 이러한 크리프 특성은 터빈의 블레이드에도 사용 가능성을 제시하고 있다.

○ 우리나라의 신소재 개발은 1980년대 이후 지속적으로 발전해 1980년대 후반에는 연평균 약 20% 이상의 고도성장을 하여 세계의 평균 수요 증가율을 앞지르고 있다. 1980년대에 주로 자동차나 전자부품 등이 대부분을 차지했으나 1990년대 후에는 고기능, 항공기용, 내열합금 등의 수요가 급증하고 있다.

○ 우리나라 국내 수요의 약 30%만을 국내에서 생산 공급하고, 나머지 70%는 수입에 의존하고 있다. 향후 국내에서 자동차의 고성능화, 항공 산업의 성장, 기계의 고성능화, 전자부품의 신기능화에 따라 그 수요가 계속 증가할 것으로 예상된다. 따라서 앞으로 보다 더 새로운 재료의 개발과 생산에 노력해야 할 것이다.

저자: YUGAMI Hiroo
자료유형: 학술정보