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소재강국을 실현하는 글로벌 종합 소재연구기관

극한소재연구소

특수합금연구실

실장 임가람
실장 임가람

연구실 소개

특수합금연구실은 금속의 물성 한계 돌파와 신기능 창출을 위한 특수합금 소재 및 관련 공정 기술을 개발하기 위해, 동합금 등 도전금속 설계 및 공정 기술 개발, 고엔트로피합금 설계 및 공정 기술 개발, 비정질합금 설계 및 응용 기술 개발 등에 주력하고 있다.

055-280-3363

주요 실적

  • 내수소취화 및 극저온 등 극한 환경용 FCC계 고엔트로피합금 설계 및 제조공정기술 개발 관련 논문 게재 5편, 국내 특허 출원 1건
  • 중고온용 저비용 고강도 고엔트로피합금(BCC계) 설계 및 미세조직 제어 관련 국내 특허 등록 1건, 출원 2건
  • 비정질합금 박판 주조 기술 관련 국내 및 미국 특허 등록 각 1건, 비정질합금 블로우 성형 기술 관련 국내 및 미국 특허 등록 각 1건
  • 상반특성 동시 향상 비철금속 개발 관련 논문 게재 6편, 국내외 특허 등록 2건, 출원 6건
  • 항균/항바이러스 금속 소재 개발 관련 논문 게재 2편

주요 연구분야

  • 극저온, 액체-기체 수소 환경 등 극한 환경용 고엔트로피 신합금 및 응용기술 개발
  • 비정질합금 액상-고상 제조 공정/마이크로-나노 임프린팅 및 응용 기술 개발
  • 고가의 Ni기 내열합금 대체를 위한 중고온용 고엔트로피 신합금 개발
  • 강도-연성, 강도-전도도 등 상반특성이 동시 향상된 동 및 알루미늄 합금 개발
  • 제일원리 계산 기반 계면에너지 제어 기술 개발
  • 항균/항바이러스 등 기능성 동합금 설계 및 Cu 함유 비정질합금 표면 개질 기술 개발

향후 연구계획

  • 내수소취성 및 액체수소 등 극저온용 고엔트로피 신합금 개발
  • 탄소중립 대응 인공지능기반 중고온용 저비용/경량 고엔트로피 신합금 개발
  • 비정질합금 열가소성 성형 공정 및 기능성 응용 기술 개발
  • 기지와 제 2상간 계면에너지 제어를 이용한 나노규모 미세구조 구현
  • 향균, 항바이러스 금속소재 원천기술 개발

연구개발 추진실적

비철금속내 제 2상간 인터페이스제어에 의한 상반특성 동시향상기술

[과제 소개]

  • 제일원리 계산 기반의 합금설계로 나노규모의 미세조직을 제어함으로써 동 및 알루미늄 합금의 기계적 강도 향상과 그 상반특성인 전도도 및 연성이 동시에 향상된 새로운 동 및 알루미늄 합금 개발

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 개재물 및 불연속 석출물 제어에 의해 강도 및 연성이 동시에 향상된 동합금 개발 (인장강도 1009 MPa / 연신율 5 %)
  • 고용 원소의 편석 제어에 의해 열간가공성이 향상된 인청동합금 개발
개재물 및 불연속 석출물 제어에 의한 고강도 고연성 동합금 개발
좌:인청동 상용합금, 우:개발합금
고용 원소의 편석 제어에 의해 열간가공성이 향상된 인청동합금 개발
제일 원리 계산 기반 기지와 석출상 간의 계면에너지 변화 예측
제일 원리 계산 기반 석출물 응집에너지 및 생성 에너지 장벽 변화 예측
제일 원리 계산 기반 동합금 내 고용 원소들의 편석 에너지 및 결합 에너지 비교