초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
고온에서의 우수한 기계적 성질, 내식성, 경량성을 갖춘 초내열 합금 폼의 개발 및 응용
￭ 전체 내용
현재 가장 흔히 사용되는 Ni, Co 기지 초내열 합금은 약 ~1100 °C 정도의 사용온도 및 비행기 엔진, 가스터빈과 같은 응용분야를 가지고 있다. 본 연구에서는 초내열 합금의 단점을 보완하여 고강도/경량화 및 고기능성의 Ni, Co 기지 초내열 합금 소재의 개발하기 위해 내부에 기공들이 서로 연결되어 있는 구조로 이루어진 차세대 Ni, Co 기지 다공성 초내열 합금

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
고온에서의 우수한 기계적 성질, 내식성, 경량성을 갖춘 초내열 합금 폼의 개발 및 응용
￭ 전체 내용
현재 가장 흔히 사용되는 Ni, Co 기지 초내열 합금은 약 ~1100 °C 정도의 사용온도 및 비행기 엔진, 가스터빈과 같은 응용분야를 가지고 있다. 본 연구에서는 초내열 합금의 단점을 보완하여 고강도/경량화 및 고기능성의 Ni, Co 기지 초내열 합금 소재의 개발하기 위해 내부에 기공들이 서로 연결되어 있는 구조로 이루어진 차세대 Ni, Co 기지 다공성 초내열 합금을 제작, 평가, 응용하고자 한다. Ni, Co 기지 다공성 초내열 합금은 다음과 같은 신 개념 공정 융합을 통해 제작될 수 있다: (a) 3D 프린팅 공정법을 이용하여 다공성 Ni, Co 기지 폼을 제작한다. 본 공정법은 쉽게 다공성 구조체를 제작할 수 있고 기공의 크기, 형태, 분포, 그리고 방향을 제어할 수 있다는 특징이 있다. (b) 확산침투 공정법으로 Ni, Co 기지 폼에 초내열합금의 고온 특성의 핵심인 나노스케일의 γ‘ 강화상 형성에 중요한 영향을 미치는 Al, Cr, Ti 등을 확산·증착시켜 초내열 Ni, Co 기지 합금 폼을 제작하고자 한다. 마지막으로 고온 구조소재 응용분야뿐만 아니라 넓은 표면적을 이용하여 에너지 등 첨단 기능성 응용 분야의 적용연구를 병행한다.

□ 연구개발성과
3년간의 연구를 통하여, 재료의 경량화 및 에너지와 열역학적 효율을 크게 높일 수 있을 것으로 기대되는 신개념 고온용 다공성 초내열합금의 개발을 위한 연구가 이론과 제작공정을 중심으로 상당한 진전을 이뤄왔으며, 이를 통하여 본격적인 성능테스트와 함께 이와 관련된 응용연구에 박차를 가하는 중이다. 뿐만 아니라, 본 연구의 진행이 됨에 따라서 다양한 응용분야에 관한 아이디어들이 도출되고 있고, 관련 연구 결과물들이 양산되고 있다고 자부한다. 관련분야의 high-impact논문들로 출판되고 있으며, 이러한 결과들이 쌓이게 됨에 따라서 저명 학술지 및 특허 소유권의 개발 등 다양한 성과를 이루었으며 후속 연구를 통해서 상용화의 결과물들을 양산할 것으로 기대한다.

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
• 다공성 구조체 제작 기술과 초내열 합금 제조 공정 기술을 융합하여 경량 초내열 합금소재 공정 기술을 개발한다면, 수송, 환경, 에너지 등 다양한 산업에서 요구하는 고강도, 고융점, 고성능, 장수명 경량 구조/기능 소재로 응용 및 기술적 파급 효과가 매우 클 것으로 예상됨.
• 고온에서 뛰어난 안정성과 기계적 성질 및 부식 저항성으로 항공기 엔진, 발전용 가스터빈뿐 만 아니라 경량성 및 넓은 표면적이 요구되는 고온 구조 재료, 고온 필터, 촉매 등에 응용.
• 다양한 첨단 응용 분야에 적용될 수 있는 나노미세구조를 지닌 차세대 다공성 Ni, Co 기지 초내열 합금 소재 합성 기술 개발, 분말 공정 및 3D-printing 공정을 활용하여 기존의 공정 과정보다 원가 절감 효과를 극대화 *관련 국제 특허 및 high-impact 국제 저널 출판

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 9
• 1) 연구수행 결과 ... 9
• 2) 목표달성 정도 ... 25
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 29
• 1) 기술적 측면 ... 29
• 2) 경제적/산업적 측면 ... 29
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 29
• 6. 참고문헌 ... 30
• 끝페이지 ... 31