최근 한정된 화석연료의 효율적 사용과 대기 오염 감소에 대한 사회적 요구가 증가함에 따라 수송기기 특히 자동차 업체들은 경량화를 통한 연비 향상에 사활을 걸고 있다고 해도 과언이 아니다.
마그네슘 합금은 비강도가 커서 자동차 및 항공기 경량화를 통한 배기가스 감소, 연비향상을 이룰 수 있는 환경 친화적인 재료인 동시에 고성능 자동차 및 항공기에 대한 사회적 욕구 충족이 가능한 소재이다.
이에 따라 전 세계적으로 마그네슘합금의 적용 부분을 넓히기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
재료연구소 ALMG연구실에서도 마그네슘 등 경량재료 관련 연구가 활발하게 진행되고 있는데 주 실험이 이뤄지는 곳이 바로 경량재료실험실이다.
이 곳에서는 마그네슘 합금 활성반응 제어기술, 마그네슘 수평연속 주조기술 등 연구가 진행되고 있다.
특히 세계 최초로 결정립 미세화 기술을 적용한 두께 40 mm, 폭 300 mm의 마그네슘 합금 판재 연속주조에 성공하는 등 마그네슘 관련 앞선 기술이 탄생한 곳이기도 하다.
마그네슘 합금 활성반응 제어기술은 지구온난화 유발가스인 이산화탄소(CO2)와 육플루오린화 황(SF6, 인체에는 무해하나 지구 온난화를 일으키는 대표적인 온실가스)를 사용하지 않으면서 고온에서 용해 및 주조가 가능한 친환경적인 ‘Green Technology’이다.
또 수송기기의 안전성 확보에도 큰 도움이 될 것으로 전망된다.
최근 수송기기의 안전성에 대한 규정이 더욱 엄격해 짐에 따라 이에 적용되는 소재의 요구 특성도 더욱 고도화되고 있다. 마그네슘합금이 도심철도에 사용할 수 있는 난연/불연재의 요구조건을 충족하려면 발화온도가 750℃ 이상이 되어야 하지만 현재까지 개발된 대부분의 합금은 이 기준을 통과하지 못하고 있다.
도심형철도에 적용되기 위한 소재의 요구 특성에 부합하기 위해 강도 및 성형성 등의 제반 물성의 저하 없이 발화온도가 750℃ 이상으로 활성반응이 억제된 새로운 합금의 개발 및 미세조직의 최적화가 필요하기 때문에 관련 기술 개발에 최선을 다하고 있다.
마그네슘은 지구를 구성하는 물질 중 8번째로 많은 원소로 기계의 몸체를 만드는 금속 중에서 가장 가볍다. 일반적으로 철의 l/4, 구리의 1/5정도로서 마그네슘의 특징은 ‘경량’이라는 한 단어로 정의할 수 있다.
자동차 생산에 마그네슘을 적용할 경우 자동차 무게 40%를 줄일 수 있고 연비 또한 20% 향상될 것으로 분석된다.
또 마그네슘은 비강도와 비강성, 기계가공성, 주조성, 피로 특성이 우수하고 진동, 충격 흡수능력과 전기·열전도도가 탁월하다.
다양한 곳에서 ‘즐겨찾기’ 된 마그네슘 관련 연구는 오늘도 진행 중이다.
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