자기치유 금속과 금속기지 복합재료

전문가 제언

○ 인조 구조재료는 일반적으로 자연에 존재하는 생물재료보다 대개는 우수한 기계적 성질을 보이지만 환경 변화에 대응하는 능력이 부족하다. 생물재료의 자기치유 능력을 모방하여 유기 및 무기재료에서 미세한 균열 또는 크리프로 인해 손상된 부분을 어떠한 외부 개입 없이도 자체적으로 수리하는 능력을 갖도록 개질한 재료를 자기치유재료(self-healing materials)라 한다.

 

○ 구조재료를 제조하는 과정 중에 손상이 발생할 때 자기치유하는 능력을 탑재할 수 있다면, 재료의 내구성을 크게 증가시키고, 구조물의 손상으로 파생되는 비용의 발생을 크게 줄일 수 있다. 유기나 세라믹 재료의 자기치유에 대한 연구와는 달리, 금속에 대한 연구는 상대적으로 활발하지 않았고, 2000년대 후반에야 주목받기 시작하였다.

 

○ 자기치유 금속 및 금속복합재료가 일본의 Shinya, 미국의 Lumley 등에 의해 소개된 이후, 기술개발은 일본, 독일 미국에 의해 선도되고 있다. 국내의 경우 유기물과 세라믹재료들에 대한 최근의 기술개발 활동은 비교적 활발한 반면에, 금속재료는 2010년대에 들어와서야 소개되기 시작하였고 실질적인 연구 활동은 미미한 실정이다.

 

○ 전통 금속재료는 손상 방지를 하겠다는 패러다임에 기초를 두고 재료에서 손상을 효과적으로 늦출 수 있는 미세구조를 갖도록 하거나 강화물질을 첨가하여 복합화하는 방향으로 발전되어 왔다. 이에 더해서 앞으로는 생물재료와 같이 손상관리의 패러다임에 기초하여 재료 내의 미세 손상을 자율적으로 치유할 수 있도록 발전할 것이다.

 

○ 자연에 존재하는 생물재료의 자기치유 특성으로부터 습득한 아이디어를 현재 활용되고 있는 기술과 접목한 자기치유 금속재료는 비교적 새로운 분야로 미래형 청정 소재부품 기술의 중심으로 부각될 것으로 예상된다. 선도국과의 기술적 격차도 그리 크지 않아, 좀 더 관심을 갖고 기술 개발에 참여한다면 국내 수준도 크게 향상할 수 있으리라 판단된다.

저자

J.B. Ferguson, B.F. Schultz, P.K. Rohatgi

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

66(6)

잡지명

JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society

과학기술
표준분류

재료

페이지

866~871

분석자

정*생

분석물

• 자기치유 금속과 금속기지 복합재료.pdf [324,494 byte]

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