경상대 금속센터, 엔트로피 소재 '단범위 규칙' 세계 첫 규명

국내 기술력만으로 금속소재분석 강국 실현 앞당겨

왼쪽부터 설재복, 김정기, 성효경교수.

[아시아경제 영남취재본부 강우권 기자] 국립 경상대학교는 공과대학 나노·신소재공학부 K-금속센터가 포항공과대 연구팀과 공동으로 최근 국내 기술력만으로 소재에 존재하는 원자 단위의 단범위 규칙을 가시화하고 이를 측정하는 데 성공했다고 3일 밝혔다.

단범위 규칙은 소재를 구성하는 원자들 배열의 나노 크기 국부적인 모임 혹은 벗어남 현상이다. 이번 성과는 국내 최초이자 '엔트로피 소재'의 경우로는 세계 최초이고, 소재 전체의 경우로는 일본·미국에 이어 세계 세 번째이다.

또한 '엔트로피 소재' 극저온 변형 중에 수 나노미터 크기의 단범위 규칙이 출현하며 변형량이 증가할수록 이의 밀도가 증가해 소재의 강도가 향상된다는 사실을 세계 최초로 실험 방법을 통해 밝혀냈다.

이 연구는 금속소재공학 분야 상위 1위 저널인 '악타머트리얼리아'(Acta Materialia) 8월호에 게재됐다. 이는 경상대학교와 포항공과대학교의 전문가가 참여한 연구팀 10명이 2017년부터 3년간 연구해온 결과이다.

최근 미국 로렌스(Lawrence) 버클리대학교는 같은 실험 방법을 이용해 타이타늄 합금에서 단범위 규칙 존재를 실험적으로 측정해 세계적 과학잡지인 ‘사이언스 어드밴스즈(Science Advances)’ 에 2019년 12월 게재했다.

설재복 교수는 "이번 연구 결과는 세계적으로 약 50조 원에 달하는 우주항공산업 및 극지 해양플랜트 소재부품 사업에 사용되는 여러 소재에 적용할 수 있다"고 전했다.

영남취재본부 강우권 기자 kwg1050@asiae.co.kr