철강재료연구실
- 실장 이창훈
주요 실적
- 고기능성 스테인리스강 Lean alloy화 관련 논문 게재 3편, 특허 등록 1건, PCT 1건, 소프트웨어 등록 1건
- 경량 철강 및 경량 스테인리스강 관련 논문 게재 6편, 특허 등록 3건
- 핵융합 구조용 저방사강 개발 관련 논문 게재 8편, 특허 출원 2건
- 건축구조용 내화·내진 복합성능 강재 개발 관련 논문 게재 1편, Gilbert R. Speich Award (AIST Metallurgy Technology Division)
- 중성자 차폐용 스테인리스강 개발 관련 논문 게재 7편, 특허 등록 2건, 특허 출원 6건
- 인공신경망 기반 철강 주요 물성 예측 기술 개발 관련 소프트웨어 등록 9건, CDE DX Awards 2021, Rescale & AWS 특별상 (대학/연구소 부분)
주요 연구분야
- 경제형-고기능 스테인리스강 개발
- 경량 철강 및 경량 스테인리스강 개발
- 핵융합 구조용 저방사 철강소재 개발
- 건축구조용 내화·내진 복합성능 강재 개발
- 중성자 차폐용 스테인리스강 개발
- AI 활용 철강 재질예측 기술 개발
향후 연구계획
- 경제형-고기능 스테인리스강의 실용화 기술 개발
- 경량 철강 및 경량 스테인리스강 실용화 기술 개발
- 해양 구조용 저온인성 강화 형강 개발
- 핵융합 구조용 저방사 철강소재 개발
- 미래 에너지플랜트용 내열강 신합금 및 제조 기술 개발
- AI 활용 철강 재질예측 기술의 현장 적용
연구개발 추진실적
핵융합 구조용 저방사 철강소재 개발
[과제 소개]
- 크리프, 피로 등의 장기 고온 물성을 포함한 다양한 기계적 특성과 조사 조항성이 우수한 고유 성분계의 핵융합 발전용 저방사화 철강소재 개발을 통해 미래 핵융합 발전을 위한 관련 소재 기술의 내재화 및 원천 기술 확보
[기술개발 내용 및 특징, 성과]
- 인공신경망 모델링, 열역학 계산 등의 전산모사 기법을 통한 Ta과 Ti 복합 첨가형 고유성분계 저방사 철강 개발
- Ta과 Ti의 첨가를 통한 (Ta, Ti)X 복합 석출물 생성 및 M23C6 탄화물의 미세화에 기인한 인장 및 충격 특성, 크리프 특성 향상
- 조사 취화특성 및 He 스웰링 특성 향상
경량 스테인리스 철강 개발
[과제 소개]
- 무겁고 부식에 약한 철강의 단점을 해결하기 위해 철에 알루미늄과 크롬을 다량 첨가하여 무게가 가볍고 부식 특성이 우수한 경량 스테인리스 철강 개발
[기술개발 내용 및 특징, 성과]
- 알루미늄 12% 이상을 첨가하여 약 20% 가벼운 경량 스테인리스 철강 개발
- 크롬 함량의 최적화를 통해 표면에 치밀한 알루미늄/크롬 산화층을 생성하여 부식특성 향상
- 기존의 스테인리스 철강 대비 강도와 연성의 조합이 우수
인공신경망 기반 철강 주요 물성 예측 기술
[과제 소개]
- 철강 소재의 효율적인 설계 및 생산을 위해, 제조 과정의 제어 변수에 따른 주요 기계적 물성을 자동으로 예측하는 수학적 모델 개발. 철강 소재에 관한 누적된 데이터를 바탕으로 인공신경망 모델링을 적용한 주요 특성 예측.
[기술개발 내용 및 특징, 성과]
- 탄소강 인장 특성, 오스테나이트계 스테인리스강 인장 특성, 페라이트/마르텐사이트계 내열강 크리프 특성, 오스테나이트계 내열강 크리프 특성 예측
- 입력 변수에 따른 결과값, 모델 불확실성, 노이즈 평가 및 시각화
- 다중 목표 결과 달성을 위한 최적화된 입력 변수 조합 도출