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백금족 금속합금의 고온 형상기억합금으로의 새로운 가능성

전문가 제언: ○ 형상기억합금은 미국이 1970년대부터 개발하여 우주항공 분야와 군사 부분 및 산업용도에 응용되었지만, 지금은 안경테, 브래지어, 치아교정용 와이어 및 혈관확장용 그물망 등 생활용품과 의료용도 등 광범한 용도로 응용되고 있다. 현재, 형상기억합금으로 가장 많이 사용되고 있는 재료는 실온에서의 형상기억효과가 우수한 니켈-티타늄의 합금인 니티놀이지만, 가공성이 좋지 않고 특히 가격이 비싼 점 등의 문제점으로 생활용품의 응용개발에 한계가 있기 때문에 값싼 합금의 개발이 요구되고 있다.

○ 한편, 본 논문은 일본의 Y. Yamabe-Mitarai 등이 마이크로액추에이터 등 특수 산업용도에 사용할 수 있는 고온 형상기억합금재료로 백금족 금속간 화합물 중에서 가공성이 좋은 PtTi와 변형온도가 높은 IrTi의 특성에 착안하여 2 가지의 화합물을 조합한 삼원 화합물인 (Pt, Ir)Ti의 조성비를 제어하는 것으로 강도와 가공성이 겸비된 우수한 고온 형상기억합금의 실험결과를 소개한 자료이다. 현재 실용화가 가능한 고온 형상기억합금소재의 개발이 시급히 요구되는 시점에서 상당히 참고가 될 것으로 기대된다.

○ 우리나라의 경우, 1983년도에 한국과학기술원의 재료실험팀이 니켈-티타늄합금의 개발에 성공한 데 이어서 1986년도에는 정밀금속재료연구실팀이 치아교정용 와이어 합금의 개발에 성공하였으나 산업화로 이어지지 못했으며 또한 후속 연구개발이 이루어지지 않아서 합금재료의 제조기술 및 관련된 원천기술이 기술 선진국에 비해 뒤처져 있다.

– 이에 따라 국내에서 상품화된 제품들은 대부분 소재합금을 외국에서 수입, 제품화하는 실정이다. 현재는 바이오스마트 등 국내 중소 벤처기업 등에서 의료용 형상기억합금소재의 개발에 성공하여 일부 국산화가 되고 있지만, 소재 수입국에서 벗어나기 위해서는 소재개발 및 그 변형 메커니즘의 규명 등 원초적인 기술 확립을 위한 산학연의 공동노력이 필수적이라 하겠다.

저자: YAMABE-MITARAI Yoko
자료유형: 학술정보