한국공학대학교(이하 한국공학대)는 신소재공학과 이승준 교수 연구팀이 중망간강(Medium-Mn Steel)에 마찰교반용접(Friction Stir Welding, FSW) 기법을 적용해 금속 내부 미세조직 변화와 성능 향상 원리를 과학적으로 규명했다고 11일 발표했다.
이번 연구는 일본 오사카대학교 후지이 교수팀과의 공동 연구로 수행됐다.
결과는 SCIE급 국제학술지 ‘매터리얼즈 캐릭터라이제이션(Materials Characterization)’ 2025년 9월호에 게재될 예정이다.
제1저자는 한국공학대 신소재공학과 최효남 석사과정생이 맡았다.
중망간강은 높은 강도와 연성, 경량성, 경제성을 동시에 갖춘 차세대 금속 소재로, 자동차 차체와 충돌 흡수 부품 등 고성능이 요구되는 산업 분야에서 주목받고 있다.
하지만 기존에는 용접 과정에서 발생하는 내부 조직 변화에 대한 정량적 분석이 부족했다.
이에 연구팀은 비융접 고체상 용접법으로 주목받는 FSW 공정을 적용해, 중망간강 접합부의 미세조직 변화 특성과 강화 메커니즘을 분석했다.
연구 결과, 페라이트(ferrite) 결정은 연속 동적 재결정화 과정을 거쳐 미세하고 균일한 결정립 그물망 구조로 변했다.
오스테나이트(austenite) 결정은 불연속 동적 재결정화가 진행되면서 목걸이 형태(necklace-type)의 미세립 조직으로 전환됐다.
이는 용접 과정에서 발생하는 미세조직 변화와 그에 따른 성능 향상을 정량적으로 입증한 사례로, 고성능 금속 접합 기술 개발에 중요한 데이터로 평가된다.
이승준 교수는 “용접 조건과 합금 설계를 아우르는 후속 연구를 통해 고강도·장수명 금속 소재 및 공정 개발을 이어가겠다”고 말했다.
이번 연구는 차세대 뿌리 산업 전문인력양성사업과 경기도 지역협력연구센터(GRRC)의 지원을 받아 수행됐다.
배동현([email protected]) 기사제보
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