경상국립대학교 연구진이 세계 최초로 고망간강 철강 재료의 원자단위 단범위 규칙 구조를 직접 발견하는 데 성공했다.
학계에서는 이번 연구결과가 철강 및 금속 소재의 고부가가치화를 실현 가능하게 하는 발판이 될 것으로 기대하고 있다.
6일 경상국립대 나노신소재융합공학과 K-금속센터에 따르면 고망간강은 포스코가 세계 최초로 개발하고 양산한 꿈의 신소재로, 철에 10~25% 정도의 망간을 첨가해 강도와 연신 특성을 모두 향상시킨 차세대 핵심 철강소재다.
특히 LNG, 액화수소와 같은 극저온의 액화가스 저장에 탁월한 성능을 가지고 있기에 최근 탄소중립을 달성하기 위한 재생에너지 저장용 소재로도 주목받고 있다.
기존 학계에서는 고망간강에서의 원자단위 단범위 규칙 구조를 규명하기 위해 간접적인 방법을 활용해 이론적인 가능성에 대해서만 그 존재를 추측했다.
이에 K-금속센터 연구진은 원자단위 투과전자현미경을 활용해 고망간강의 단범위 규칙성이 존재함을 세계 최초로 관찰했다. 그 크기는 평균 0.7nm로 머리카락 굵기의 약 30만분의 1정도 크기임을 밝혀냈다.
이는 기존에 이론적 가능성만 확인했던 고망간강의 단범위 규칙성을 직접 관찰했다는 점에서 과학 기술적으로 매우 중요할 뿐만 아니라 철강 및 금속 소재의 고부가가치화를 실현 가능하게 하는 디딤돌과 같은 연구 결과로 평가받는다.
연구를 주도한 세프카야니 박사, 설재복 교수, 성효경 교수는 “단범위 규칙 구조 발견을 통해 향후 고망간강이 친환경 에너지용 소재, 액체수소 저장용기 핵심 소재, 기가스틸 미래모빌리티 소재에 널리 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다.
또 “단범위 규칙 구조를 이용한 새로운 금속소재 개발을 통해 미래 자원에너지 소비 최소화는 물론 신산업을 창출할 수 있는 교두보가 될 것”으로 전망했다.
한편 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 우수신진연구 및 우수신진중견연계사업의 지원으로 수행된 이번 연구 결과는 금속공학 분야 상위 저널인 ‘스크립타 머터리얼리아(Scripta Materialia)’에 ‘투과전자현미경을 활용한 고망간강의 화학적 단범위 규칙 직접 관찰’이라는 주제로 지난 3일 게재됐다.
강민중기자 jung@gnnews.co.kr 세계 최초로 고망간강 철강 재료의 원자단위 단범위 규칙 구조를 발견한 경상국립대 (왼쪽부터)설재복·성효경·김정기 교수, 세프카야니 박사.
