생산기술특허연구회

<디지털 타임즈> 알루미늄에 탄소나노튜브를 결합시켜 기존 알루미늄에 비해 강도를 3배 이상 향상시킨 나노복합 신소재가 국내 산학연구로 개발돼 올해 안으로 상용화된다. 성균관대는 물리학과 이영희 교수가 알루미늄과 탄소나노튜브(CNT)를 이용해 역학적 강도가 알루미늄보다 3배 이상 향상된 복합신소재를 개발해 알루미늄 주조전문기업 엠앤에스를 통해 상용화하는데 성공했다고 6일 밝혔다. 이 교수는 "CNT는 역학적 강도나 전기전도도, 열전도도가 매우 뛰어난 나노재료지만 밀도가 낮고 흑연판 구조로 돼 있어 알루미늄과 강한 결합을 할 수 없고, 또 두 재료간 표면장력이 20배 이상 차이가 나 마치 물과 기름처럼 서로 섞기가 힘들다"면서 "이에 따라 보통 알루미늄에 CNT를 직접 용해시키는 것은 지금까지 불가능한 것으로 알려졌다"고 설명했다. 이에 따라 이 교수는 이번 연구에서 두 소재를 먼저 `전처리'한 후 공유결합을 형성시켜 고농도 탄소나노튜브의 모합금을 만들고 이 모합금을 알루미늄에 추가 용해시키는 방법으로 복합 신소재를 개발하게 됐다고 밝혔다. 이 교수는 "복합 신소재는 역학적 강도가 강철 정도로 클 뿐 아니라 제품 중량을 20% 이상 줄일 수 있고 주괴 형태로 대량 생산이 가능해 추가 투자 없이 곧바로 상용화할 수 있다"고 설명했다. 연구진은 이 복합 신소재가 자동차, 우주ㆍ항공, 조선, 기계산업 등을 비롯해 건축자재, 스포츠ㆍFP저용품 등에 사용될 수 있으며 특히 자동차 휠과 비행기 구조체 등에 적용돼 운송장비를 경량화함으로써 연비향상에 기여할 것으로 전망하고 있다. 특히 현재 전량 수입에 의존하는 알루미늄에 복합 신소재를 적용할 경우 제품중량을 감소시켜 연간 5500억원의 수입 대체효과는 물론 신소재 역수출로 무역수지 개선에도 도움이 될 것으로 연구진은 기대하고 있다. 한편 엠앤에스는 이 신소재의 제품명을 `스마트 알루미늄'으로 정하고 오는 5월 신소재사업부를 신설하고 생산라인을 완성해 올 연말부터 관련 제품을 출시한다는 계획이다. 박상현기자 psh21@