지능형 자가변환 기반 자가치유 센테니얼 합금 개발
박은수
서울대학교 재료공학부

현재의 수송기기, 우주항공, 발전소 등의 다양한 첨단 산업에서 사용되고 있는 내열합금은 에너지 효율 극대화 및 환경오염문제 개선을 위해 그 사용 온도가 계속 증가하고 있고 부품의 장수명화가 요구되어지고 있다. 특히, 초고속 수송기기 및 고효율 발전설비와 같은 미래형 인프라 개발을 위해서는 고효율, 고출력의 엔진이 요구되며, 엔진의 효율과 출력은 터빈입구온도와 관계되기 때문에 극초내열 합금 개발 연구가 반드시 수반되어야 한다. 현재 이러한 초내열 합금은 Ni계 초내열 합금이 주로 활용되고 있으나, 근원적인 융점의 한계로 인해 가용온도 및 가용가능 환경에 제한이 있다. 따라서, 본 연구에서는 환경감응 지능형 자가변환 금속의 자가치유 효과로부터 지속가능성 및 안전성이 극대화되어 현 초내열합금의 특성한계를 극복할 수 있는 지능형 자가치유 센테니얼 극초내열 합금을 개발하고자 한다. 이를 위하여, 자가치유 신합금 개발에 관한 창의적 新연구전략으로 멀티스케일 전산모사, Property-targeted Quantitative Design을 통한 합금 개발, 변형 Informatics 기반 결함 빅데이터 수집 및 인공지능 머신러닝을 통한 능동적 자가치유 특성 최적화, Additive Manufacturing 기반 맞춤형 최적화-부품화 공정기술도입을 통해 자가치유 소재개발 연구를 효과적으로 진행하는 방안에 관해 제시하고자 한다. 본 연구를 통하여 전 세계적으로 태동단계인 자가치유 금속소재 개발에 대한 선제적 선택과 집중에 의한 고부가가치 첨단산업용 금속 구조소재 원천기술개발로 관련소재 기술분야 국내기술수준이 세계기술을 선도하는 수준으로 도약하도록 하고, (경제성)-(소재신뢰성)-(친환경성)이 동시에 확보 가능하도록 하여, 극한 환경 극복 신산업 창출 및 차세대 성장 동력을 제공하고자 한다.