소재강국 실현을 위한 FRONTIER. 재료 전문 종합연구기관.

실용화연구단

실용화연구단

실장 임창동

연구실 소개

소재실용화연구실은 수송기기 및 3C 제품의 경량화를 위한 고기능 신합금개발, 저비용/고효율 제조공정 개발과 더불어 개발된 소재 및 공정 기술을 산업현장에 적용하기 위한 실용화 연구를 중점적으로 수행하고 있다. 또한 중·소 기업을 대상으로 R&D 지원 및 기술자문 등을 통해 국내 경량소재 부품 산업의 다양한 기술적 난제를 극복하는데 일조하고 있다.

055-280-3530

주요 실적

미국 TMS학회의 Light Metals Subject Award-Recycling 수상(2014년 2월)
2014 한-독 마그네슘 워크샵 개최 (9/27~29)
고강도 마그네슘 합금 관련 기술 국내 특허 3건 등록 및 미국 출원 2건
마그네슘 결정립 미세화 및 용탕정제 관련 기술 국내 특허 2건 등록 및 미국 출원 1건
알루미늄기지 복합재료 및 제조방법 관련 기술 국내 특허 6건 등록 및 PCT 특허 2건 출원
초음파를 이용한 알루미늄 용탕처리 기술 관련 국내 특허 2건 출원

주요 연구분야

고강도 주조/가공용 마그네슘 합금 및 공정기술 개발
마그네슘 폐부품의 고효율 재활용 기술 개발
고기능성 내식 마그네슘 합금 개발
고성능 알루미늄 신합금 설계 및 조직제어기술 개발
반응합성공정에 의한 고강도/고강성 금속기지 복합소재 개발

연구개발 추진실적

고강도 주조/가공용 마그네슘 합금 및 공정기술 개발

[과제 소개]

  • 합금원소 첨가를 통한 미세조직 제어 및 결정립 미세화 기술을 통한 고강도 주조용 마그네슘 합금 개발 및 압출, 압연공정기술 개발을 통한 고강도/고효율 가공공정기술 개발

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 합금원소 첨가를 이용한 석출상 제어 및 불균일 핵생성 입자 첨가를 이용한 결정립 미세화
  • 고효율 결정립 미세화 공정 기술 개발
  • 고속압출용 마그네슘 합금 개발 및 LTE,CPF,APE 압출공정기술 개발을 통한 고강도 마그네슘 합금 개발
  • 마그네슘 합금용 미세화제 개발 국내 특허 등록 2건, 출원 3건
  • 고강도 압출용 마그네슘 합금 개발 국내 등록 3건, 미국 출원 2건
결정립 미세화 기술을 통한 주/단조성 향상
압출공정제어를 통한 초미세립 고강도 AZ80합금

고기능성 내식 마그네슘 합금 개발

[과제 소개]

  • 다양한 환경 하에서의 평가 기법을 통한 상용합금의 내식성 향상 기술 개발과 합금 조성 및 미세조직 복합제어를 통한 고내식/고인성 신합금 개발

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 합금원소의 종류 및 첨가량에 따른 부식특성 평가와 합금 원소간 상화작용 및 시너지 효과 규명
  • 다양한 평가기법을 활용한 부식기구 규명 및 부식거동 평가기법 확립
  • 부식거동 지배인자(수소발생속도, 피막 안정성) 규명
합금원소 및 첨가량에 따른 부식특성 평가

액상반응제어 알루미늄 복합소재 제조기술 개발

[과제 소개]

  • 고상과 액상의 자발적 반응으로 강화상을 생성시켜서 기지와 강화상의 계면특성을 향상시키고 생성되는 강화상의 크기와 형상을 제어하여 경량, 고강성, 내마모 알루미늄 합금 기지 복합소재를 제조하는 기술

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 열역학/반응속도론 기반 고액반응 합성 기술 개발 (자발반응 복합 강화상 생성 기술)
  • 알루미늄 복합소재의 저온 합성 기술 및 고강성 알루미늄 복합소재의 압출재 제조 기술
  • 강화상 분율 40% 이상의 고강성 저열팽창 알루미늄 복합소재의 급속 무가압 함침 기술
  • 국내 특허 6건 등록 및 PCT 2건 출원 (미국 특허 1건 출원)
Al-TiC in-situ 복합재료의 미세조직
Al-TiC in-situ 복합재료의 탄성계수

알루미늄 합금의 액상 제어기술 개발

[과제 소개]

  • 알루미늄 용탕에 초음파등의 에너지를 인가하여 응고후의 미세조직을 제어하고 기계적 특성을 향상시키는 기술

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 용탕에서 안정한 초음파 장치 설계/제작 기술
  • 조직 미세화를 위한 용탕처리 공정 기술
  • 국내 특허 2건 출원
초음파처리 전후의 미세조직 (A390합금)
초음파처리 전후의 미세조직 (A7075합금)

향후 연구계획

  • 마그네슘 합금 결정립 미세화 기술의 field test를 통한 상용 공정 최적화
  • 고강도/고속 압출용 마그네슘 합금 개발 및 공정기술 개발
  • 초음파처리 및 신합금 설계에 의한 알루미늄 합금의 미세조직 제어 및 특성 향상기술

연구실 소개

분말 및 세라믹 재료의 직접 합성 및 응용 기술 개발을 통한 전주기적 기술 확보 및 기술 사업화를 도모함. 주요 연구 분야로는 에너지, 환경 및 첨단 구조용 소재 소자를 코팅 및 벌크 공정으로 제조함. 열전 에너지 변환 소재 및 후막화를 통한 웨어러블 소자 개발, 초경 재활용 및 고강도 소재 응용 기술, 상온 진공 과립 분사 세라믹 코팅 기술을 이용한 기능성 세라믹 소재 및 코팅장비와 공정을 연구개발함.

주요 실적

2014 첨단분사코팅기술 심포지움 개최 (여수 디오션 리조트)
특허출원 6건 등록 6건

주요 연구분야

상온진공과립분사 세라믹 코팅기술 개발
열전 변환 기반 열전 소재 합성 및 마이크로 모듈화 기술 개발
초경 스크랩 재활용 및 고강도 소재화 기술 개발

연구개발 추진실적

신성장동력기반 분말소재 신기술 개발 및 보급사업

[과제 소개]

  • 본 연구는 산화/분쇄의 친환경 건식 공정을 활용한 300nm급 초경 분말 합성 및 소재화 기술을 개발하고, 이를 양산급 규모의 생산 기술을 개발하는 것을 목표로 하고 있으며, 재활용된 소재를 사용하여 세계 정상급 소재 물성을 확보하는 것을 목표로 하고 있음.
신성장동력기반 분말소재 신기술 개발 및 보급사업 이미지

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 초경 스크랩을 사용한 100kg/day급 준양산 규모 생산 기술 개발 및 skshrmq 초경 분말 제조
  • 정상급 수준의 소재 물성 달성
  • 초경 재활용 분말을 사용한 내마모 용사 코팅 적용 기술 개발

상온진공과립분사를 통한 고기능성 후막소재화 기술

[과제 소개]

  • 본 연구는 고기능성 후막소재 신기술 및 메조 스케일 원료분말의 제조기술 개발을 통해 고부가가치 분말소재의 원료에서 후막소재 평가 및 분석에 이르는 일괄 기술을 확보하고 기반을 구축하며, 이를 기업에 보급하여 실용화 및 기술 자립화를 실현하는 것을 목표로 함
상온진공과립분사를 통한 고기능성 후막소재화 기술 이미지

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 열전분말을 포함한 상온진공과립분사용 원료 분말의 개발
  • 복잡형상 부품 코팅을 위한 상온진공과립분사 장비 요소기술 개발
  • 고부가가치 고기능성 세라믹 코팅소재 및 공정기술 개발

랑지방 변환자 및 부스터 설계 기술

[과제 소개]

  • 본 연구는 경량합금의 일종인 알루미늄 용탕에 고출력 초음파 에너지를 부과하여 결정립을 미세화 시키고, 합금내에 포함된 원소를 균일하게 분포시킴에 따라 고온 및 상온 강도를 증가시키기 위한 고출력 초음파 처리 장치를 개발하는 것임.

향후 연구계획

  • 상온진공과립분사 세라믹 코팅 고효율화기술 개발 및 기술이전
  • 초고강도 초경 소재화 및 공구 응용 기술 개발
  • 초경 스크랩을 이용한 고품위 소재화 및 응용 기술 개발
  • 열전 소재 양산화 및 응용 기술 개발
  • 주조 피스톤의 고강도화 및 단조피스톤의 접합 기술 개발