경북대 박성혁 교수팀, 고강도․고속 압출 가능한 차세대 고성능 마그네슘 합금 개발 대구/이영준 기자 newsyjun@naver.com

2025년 06월 05일(목) 06:36

[대구/이영준 기자] 경북대 금속재료공학과 박성혁 교수팀이 고강도와 고속 압출성을 동시에 갖춘 새로운 고성능 마그네슘 압출용 합금을 개발했다고 4일 밝혔다. 이번에 개발된 신합금은 높은 강도를 유지하면서도 고속 압출이 가능해 소재 성능과 제조 효율을 동시에 높인 성과로 평가받고 있다.

마그네슘은 상용 금속 중 가장 가벼운 소재로 자동차, 항공, 전자기기 등 다양한 산업 분야에서 경량화 소재로 주목받아 왔다. 그러나 기존 고강도 마그네슘 합금은 고속 압출이 어렵고, 고속 압출이 가능한 저합금계 마그네슘 합금은 강도나 후속 강화처리에서 한계가 있다.

박 교수팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 마그네슘에 비스무트(Bi)와 알루미늄(Al)을 최적 조성으로 첨가한 Mg-Bi-Al계 신합금을 개발했다. 이 신합금은 고온·고속의 가혹한 압출 조건에서도 결함 없이 건전한 소재의 제조가 가능하며, 압출 후에도 기존 상용 마그네슘 합금보다 높은 강도를 가진다.

또한, 압출 후 추가 열처리 과정에서 미세한 입자들을 형성해 강도가 열처리 전 대비 약 22% 더 향상됐다. 이는 후속 강화 공정을 통해 추가적인 특성 향상이 가능하다는 점을 보여준다고 연구팀을 설명했다.

박성혁 교수는 “이번 연구는 고생산성과 고성능을 동시에 확보한 마그네슘 소재 개발 사례로, 다양한 산업 분야에 응용될 수 있다는 점에서 학술적·산업적 의미가 크다. 특히 철강이나 알루미늄 부품을 이번 신합금으로 대체하면 수송기기의 경량화와 연비 효율 향상에 기여할 수 있을 것이다.”라고 밝혔다.

이번 연구의 교신저자는 경북대 금속재료공학과 박성혁 교수, 제1저자는 같은 학과 안건웅 석사과정생이다. 연구 결과는 금속 소재 분야 세계적 권위의 국제학술지인 저널 오브 마그네슘 앤드 얼로이즈(JMA, IF 15.8) 5월 28일자 온라인판에 게재됐다.

JMA는 JCR(저널 인용 보고서) 기준 금속공학 분야 상위 0.6%에 해당하는 세계적 권위의 학술지로, 해당 분야에서 가장 영향력 있는 저널로 평가받고 있다. 박 교수팀은 이번 기술에 대해 국내 및 미국에서 특허 등록을 마친 상태다.

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