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연소합성 공정의 다양성

전문가 제언: ○ 연소합성의 자전연소 모드에 대한 최초의 이론이 1950년 대 초반에 제시된 이후, 러시아를 중심으로 연소합성 기술 개발이 이루어졌고 비약적인 발전이 있었다. 1980년 대 이후 미국, 일본, 중국 등으로 확산되어 많은 연구와 새로운 공정들이 개발되었다. 이 기술은 낮은 에너지 소비, 간단한 장비, 높은 공정속도, 높은 생산성, 높은 순도 등으로 인해 재료의 합성에 많이 사용되며, 일부 상업적 생산도 이루어지고 있다.

○ 연소합성에서 반응분말이 용융점이상의 고온반응을 일으켜 제품의 형상이 변형될 수도 있고, 분말에 포함된 수분, 반응으로 발생하는 가스, 저밀도 성형물이 함유한 가스 등으로 인해서 성형제품의 밀도가 불균일해질 수도 있다. 이를 극복하기 위해 연소합성에 압출, 단조, 압연, 미소중력의 활용, 레이저 및 마이크로파의 활용, 분말의 활성화 등의 다른 공정들을 결합시킨 혼성공정의 개발이 활발하게 진행되고 있다.

○ 국내의 경우 1990년대 후반에 자전고온합성에 대한 개념이 도입되기 시작하여 일부 대학 및 연구소를 중심으로 내열 구조재료의 합성이 시도되었다. 이후에 일부 전자재료도 합성하려 했으나, 분말합성의 범주를 넘지 못했다. 일부 분말의 실용화가 시도된 적은 있었으나 고도로 정밀화한 선진국의 기술수준에는 이르지 못했다. 2000년대 초반에 연소합성과 원심력을 결합한 강관 코팅에 대한 연구가 일부 연구소에서 시도된 것 외에는, 혼성공정을 도입하여 성형제품을 직접 제조하기 위한 시도는 전무하다.

○ 연소합성 공정은 저에너지 사용, 공정의 단순성 등으로 인해서 많은 장점을 가지고 있지만, 급속한 고온 반응을 적절하게 제어하는 기술의 개발이 더 필요하다. 그러나 이미 선진국에서는 상용화뿐 아니라 우주선에 적용하는 수준까지 기술이 개발되고 있는 실정이다. 국내에서도 연소합성과 다양한 공정들이 결합된 혼성공정을 도입함으로써 기술 수준을 높이고 발전시킬 필요가 있다.

저자: K. Morsi
자료유형: 학술정보