재료연 "세계 최고 수준의 합금 기술"…신소재로 가스터빈 효율성↑

그린비즈니스위크(GBW) 2022

12일 그린비즈니스위크(GBW) 2022 행사장에 설치된 한국재료연구원 부스/사진=홍재영 기자

미래 시장에 대응하기 위한 한국재료연구원(재료연)의 연구가 세계 최고 수준의 합금 기술로 꽃을 피웠다. 고효율, 고강도의 소재는 이미 기업에 기술이 전수돼 상용화를 앞두고 있다. 친환경 수소 추출 기술도 상용화 가능 단계까지 개발을 마쳤다.

재료연은 12일 코엑스에서 개막한 '2022 그린비즈니스위크'에서 고강도 경량 타이타늄알루미늄(TiAl) 소재 기술을 소개했다. 알루미늄은 경량성이 뛰어난 소재고 타이타늄은 내열성, 고강도에 특화됐다. 재료연 측은 이 두 소재를 융합한 신합금 기술은 전례가 없는 시도라고 말했다.

이동기 재료연 대외협력실 책임행정원은 "예를 들어 발전용 터빈의 블레이드가 돌아가려면 강도가 강해야 하고 열을 잘 견뎌야 한다"며 타이타늄알루미늄에 대해 "세계 최고 수준까지 기술을 끌어올려 950℃까지 견디고, 내산화성이 강해 부식되지 않는다"고 설명했다.

재료연이 개발한 타이타늄알루미늄은 항공기나 자동차의 엔진, 발전용 가스터빈 등의 부품에 적용된다. 재료연 측은 이미 이 소재 기술이 제조 기업에 전수가 됐고 상용화가 진행 중이라고 전했다. 타이타늄알루미늄을 이용한 부품들은 높은 강도와 훌륭한 내열성으로 수송 기기나 발전 장비의 효율을 개선한다.

한국재료연구원이 개발한 소재인 '타이타늄알루미늄'으로 제작한 가스터빈 블레이드 및 터빈휠/사진=홍재영 기자

이날 재료연은 친환경 수소 추출 기술인 음이온 교환막(AEM) 수전해 전주기 기술도 소개했다. 수전해 기술이란 전기를 가해 물에서 수소를 분리시키는 기술을 말한다. 화학 제품을 이용해야 하는 기존의 추출 방식과 달리 오직 물에서 수소를 추출해내기 때문에 훨씬 친환경적이라는 설명이다.

이동기 책임행정원은 "보통 촉매를 만드는 단계까지는 많이들 연구하는데, 재료연은 고성능의 대면적 전극을 제조하고 이를 이용해 고효율의 AEM수전해 스택까지 만드는 전주기 기술을 개발했다"며 "지금은 실험실에서 개발된 수준이지만 가정과 공장 등에서 상용화할 수 있도록 진전시키는 것이 목표"라고 강조했다.

이날 부스에는 행사장을 찾은 여러 관람객들이 들러 재료연의 수소 관련 기술에 대해 설명을 듣거나 의견을 나누기도 했다.