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형상기억 재료의 종류와 최근 발전 동향

전문가 제언: ○ SMA와는 달리 고분자재료의 형상기억 작용 기구는 폴리머 네트워크가 가진 결합의 특성인 본질적 탄성 때문이며 따라서 고탄성 변형(대부분의 재료에서 200% 이상의 변형), 저비용, 저밀도 및 잠재적인 우수한 생체적합성과 생물분해성의 장점을 가진다.

○ 국내 산업계 개발현황을 살펴보면 의료용 금속재료업체인 바이오스마트는 2000년도에 서울시립 보라매병원 연구진과 공동으로 분말야금법에 의해 골절치료용 형상기억합금을 국내 최초로 국산화한 바 있고 또한 메타텍은 형상기억합금 열처리 가공기술을 바탕으로 안경부품, 브레지어 와어어에서 안테나부품 및 액추에이터 등 전자부품으로 응용분야를 확대하고 있다. 진성기업(주)은 외산 형상기억합금 봉재를 활용하여 와이어를 제조하는 공정기술을 개발하여 치과 교정용 와이어, 안경테, 여성 속옷용 와이어 등에 응용하고 있다.

○ 현 국내 기술개발현황을 요약하면 최근까지 주로 학계나 연구기관 (7개 대학과 두 개 연구기관)에서 학술적인 규모로 주로 Ni-Ti계 합금에 대한 기초연구가 추진되고 있으며 기업에서도 연구가 진행되었으나 주로 Ni-Ti 원소재를 수입하여 일부 가공을 거쳐 제품을 생산하는 단계로서 선진외국의 연구개발 및 생산실정에 비추어보면 국내는 아직 학술적이며 초보적인 단계에 머물고 있는 실정이라고 할 수 있다.

○ 형상기억 고분자재료의 경우는 금속에 비하여 다양한 재료와 다양한 용도가 있음에도 불구하고 국내의 연구개발 및 산업에의 적용이 미흡한 실정이다. 한 가지 특기할 것은 GS전선에서 형상기억 고분자재료를 이용하여 수축튜브(Shrinkage tube)를 생산하여 케이블 연결부위에 둘러싼 후 가열하여 수축하게 함으로서 효과적으로 케이블을 연결하고 있다.

○ 이상과 같이 형상기억재료는 다방면에 응용성을 갖고 있으나 국내에서의 연구와 산업생산은 외국에 비하여 너무 미약한 상태로 보다 더 활성화된 연구를 통하여 새로운 기능을 갖는 여러 종류의 신소재 개발 및 산업생산이 요망된다.

저자: W.M Huang, Z. Ding, C. C. Wang, J. Wei, Y. Zhao, H. Ournawall
자료유형: 학술정보