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마찰교반 접합기술의 최신 동향

전문가 제언: ○ 종래의 용접방법에 비하여 우수한 특징을 갖고 있는 마찰교반접합(FSW) 기술은 1991년에 영국 TWI에서 개발된 이래에 지금까지 철도차량, 토목 구조물, 선박, 자동차를 중심으로 하여 이미 많은 분야에서 엄청난 속도로 실용화되어 가고 있다. 앞으로 국내에서도 실용화에 대한 예측과 투자를 적극적으로 추진해야 할 것으로 판단된다.

○ 마찰교반접합의 발전을 위해서는 우선 국산 기기의 개발에 적극적으로 치중하여야 할 것으로 예상된다. 일례로, 접합할 수 있는 두께의 확대(두께 50mm)를 위하여 종래의 정치식(定置式)을 개선하여 자주식(自走式)의 FSW 장치도 개발되고 있다. 앞으로 국내에서도 대형의 구조물의 접합도 가능한 기기의 개발을 서둘러야 할 것이다.

○ 마찰교반 접합기기의 수명을 결정하는 가장 중요한 인자로서는 툴(tool)에 관한 것인데, 이 중에서 툴의 재질과 가공기술의 개발이 핵심적인 초점이 되고 있다. 일례로 툴의 재질로서는 Si3N4, W-25%Re, 보론 질화물(PCBN) 등이 부상되고 있으며, 가공기술로서는 어깨부에 소용돌이 형태의 가공처리를 하는 WiperTM 등이 선을 보이고 있다. 값싸고 품질이 우수한 툴에 대한 연구개발과 기술정착이 절대적으로 필요한 시점에 와 있다.

○ FSW에 관한 최근 발표에 의하면, 경도향상을 위한 표면개질, 고융점 금속과 이종재료의 접합에 이르기까지 연구개발이 크게 확대되어 가고 있으며, 피로, 잔류응력 및 품질관리에 관한 연구결과도 증가하는 현상을 보이고 있다. 여기에 선진 10개국이 FSW에 관한 활동그룹을 조성하여 기술적인 체계를 만들어가고 있다. 이 시점에 국내에서도 FSW에 관한 국제적인 활동그룹에 적극적으로 참여하여 모든 첨단 기술정보를 공유하여야 할 것으로 생각된다.

저자: Hidetoshi FUJII
자료유형: 학술정보