난연성 마그네슘 개발동향

전문가 제언

○ 마그네슘은 현재 사용되고 있는 금속재료 가운데 가장 가벼우며 합금화하여 강도를 향상시켜 항공기?자동차?열차 등 산업전반에 사용되고 있다. 전자파 차폐효과도 크기 때문에 휴대폰?TV?노트북?캠코더?디지털카메라?MP3플레이어 등의 이동통신용 전자기기의 케이스에 개발 적용되고 있다. 하지만 마그네슘은 25℃표준상태에서 전기화학적으로 매우 낮은(base) -2.37V전위차(potential)를 갖기 때문에 이온화하기 쉽고 대기에 노출되면 산소와 격렬히 반응하여 발화가 일어난다.

○ 현재까지 난연성 마그네슘 산화발화방지에 지구온난화를 유발하는 이산화탄소나 SF6(Sulfur hexafluoride)을 사용해 왔다. 최근 일본에서는 환경오염문제를 해결하기 위하여 마그네슘합금에 칼슘을 첨가하여 발화온도를 200~300℃높인 난연성 압출재료를 개발하였다. 칼슘은 마그네슘보다 전기화학적 전위차는 더 낮은 -2.87V값을 활용하여 에어트레인 구조용 난연성합금개발에 성공하고 있다.

○ 금속이온의 전기화학전위가 비슷하면 평형전위에 도달한다. 금속이온의 평형전위를 기초로 전기화학적 이온의 전위차를 활용한 금속표면 산화방지 합금개발이나 구조용 금속재료를 개발할 수 있다. 2012년 5월, 경남 창원의 한국재료연구소에서는 마그네슘보다 칼슘이 산소와 친화력이 강하다는데 착안하여 칼슘과 산소를 반응시켜 다공질 복합 산화층을 형성시키는데 성공했다. 온실가스 배출권 거래제에 능동적으로 대응하는 계기가 될 것이며 장기적으로 수입대체 국산화 마그네슘합금제품의 국제경쟁력을 높일 것으로 기대한다.

○ 전기화학적 전위차의 기본원리는 지금까지 금속재료의 부식이나 방식, 도금표면처리 기술에 한정되어 왔다. 향후 칼슘이나 마그네슘보다 전기화학적 전위차가 더 낮은 칼륨(-2.93V)과 리튬(-3.05V)도 난연성 마그네슘합금개발에 활용될 것으로 사료된다. 수입대체 국산화를 위한 연구와 함께 전기화학의 기본원리를 올바로 이해 적용함으로써 기간산업발전에 이바지 할 수 있을 것으로 생각한다.

저자

Mitsuru Sakamoto

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

31(8)

잡지명

機能材料

과학기술
표준분류

재료

페이지

13~19

분석자

김*상

분석물

• 난연성 마그네슘 개발동향.pdf [250,317 byte]

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