"전량수입하던 발전터빈 블레이드 이제 국산화"…日, 보고있나

머니투데이 한고은 기자 2021.08.17 20:00
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일본의 수출규제로 촉발된 소재·부품·장비 자립화 노력이 값진 결실을 맺고 있다.

한국재료연구원은 17일 온라인 브리핑을 열고 소부장 기술자립을 위한 재료연의 주요 연구성과를 발표했다. 소재분야 핵심 연구기관인 재료연은 일본의 수출규제 이후 국내 소부장 산업 경쟁력 강화를 위한 구심점 역할을 해왔다.



이날 소개된 성과는 △전기차 배터리 열관리용 방열 세라믹 신소재 개발(소재) △대형(1m급) 타이타늄(Ti) 합금 블레이드 제조기술 국산화(부품) △선형이온빔 표면처리 장비 및 소재 표면처리 기술 개발(장비) 등이다.

상용 소재 대비 재료연 개발 KIMS MgO 신소재의 특성 도식. /사진=한국재료연구원상용 소재 대비 재료연 개발 KIMS MgO 신소재의 특성 도식. /사진=한국재료연구원


전기차 배터리 신소재는 정보전자 부품의 고성능 발현과 내구성 확보에 필수적인 열관리 소재로 산업적 수요가 늘어나고 있다. 재료연은 상용 산화물 소재인 알루미나와 유사한 가격이면서 열전도도 약 2배 정도 높은 산화마그네슘 소재를 개발했다.



해당 소재는 전기차 안전성을 확보하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다. 특히 재료연이 개발한 신소재는 일본에서 개발된 산화마그네슘 소재에 비해 성능은 높고, 가격은 저렴해 일본과의 방열 소재 경쟁에서도 한 걸음 앞서 나갈 수 있을 것으로 예상된다.

재료연이 개발한 발전터빈용 대형 타이타늄 합금 블레이드. /사진=한국재료연구원재료연이 개발한 발전터빈용 대형 타이타늄 합금 블레이드. /사진=한국재료연구원
전량 수입에 의존하던 발전터빈용 타이타늄 블레이드를 국산화한 것도 주요 성과로 꼽혔다. 재료연은 국내 기업과 협업으로 상용합금 대비 인장강도가 13% 높고, 충격에 강한 대형(1m급) 블레이드 생산에 성공했다. 기존 상용 블레이드에 비해 합금 사용량은 줄이고, 가격은 낮췄다.

블레이드 개발 과정에서 얻은 고강도 타이타늄 합금 부품 대형화 기술은 향후 선박·산업용 극저온 탱크, 항공·우주 부품 등 대형 타이타늄 부품 제조산업 전반에 걸쳐 큰 파급효과가 예상된다.


재료연은 선형이온빔 장비를 업그레이드해 수십 마이크로미터(㎛) 두께 필터 섬유의 비손상 표면처리 기술도 확보했다. 표면처리 산업은 6대 뿌리산업 중 하나다. 초고주파용 안테나, 경량 운송기기, 생체 임플란트 접합 등 다양한 산업에 효과를 낼 수 있다고 재료연은 설명했다.
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