HOME > 진행중인 연구내용 > 하이브리드 벌크소재 창제 연구
 
 
 
 
 
 
   
 
 
 
 
 
하이브리드 벌크소재 창제기술: 최근 초정밀, 기계부품을 구성하는 핵심재료로서 주목받고 있는 난가공성 금속, 세라믹, 결정질 또는 비정질 등의 Bulk형상소재를 고부가가치화하기 위해, 다양한 연구기법이 개발 적용되고 있다. 특히, 고압 (HIP), 전기장 또는 극초단파 레이저 등을 외부인가하거나 Advanced MCVD방법으로 preform을 성장시키는 등 하이브리드화구조 형성 및 기능화 기법을 통해 초경박단소화, 초기능성의 기계부품소자로의 활용가능성의 연구검토가 수행되어야 한다. 하지만 이러한 소재 및 가공기술관련의 특허 등 원천기술은 해외의존도가 높고, 최근기술의 핵심방향중 하나로 인식되고 있는 나노 또는 MEMS기술 등 첨단가공에 의해 완성되므로 그 기술장벽 또한 매우 높아지고 있다.
 
 
 
 
고기능성 경량 금속 하이브리드 구조체: 미래형자동차에 사용될 초경량화와 고강도화를 위한 하이브리드 벌크소재의 응용분야에 있어서 당면한 문제점은 원천기술 미확보로 인한 산업화 곤란과 경량 기지재 (Al, Mg)에 강화재를 첨가하는 방법 등이 제한된 기법 (예: 기계적 교반법 또는 일방향 단순교반방법 등)으로 이루어져서 재현성, 신뢰성에서 중대한 기술적 한계를 안고 있다. 특히, 미래지향적인 경량소재의 하이브리드화를 위하여는 Advanced MMC 기법 등 한층 진보된 연구기법에 의해 기능성 나노입자들을 금속 등 결정립내에 제어된 형상으로 분산시키는 기술에 대한 연구는 절실히 필요하다.
 
 
 
기계가공성 세라믹 하이브리드 구조체: 전기전도성 및 기계가공특성의 동시발현을 통하여 취성 세라믹소재가 근본적으로 가지고 있지못하던 쾌삭가공성을 부여하고, 하이브리드기능화를 통하여 나노구조제어 하이브리드 복합분말의 개발은 세계적으로 일본 등의 선도적 연구 집단에서 제한적으로 연구되고 있으며, 연구완성도와 적용부품소재가 가질 경제적 기술적 파급효과는 상상을 초월할 정도이므로 체계적이고 심도있는 연구체제를 구축하고 연구가 절실히 요구되고 있다.
 
추진방법
 
 
 
 
기존 인프라 활용: 경량금속재료분야의 국내외 선도연구자들과 연구핵심참여자간의 실질적인 교류를 도모하며, 특히 일본 Rikaken (H. Ohmori), KIMM, RIST 등의 기 확보된 연구시설인프라의 적극 활용한다. 동시에 기존의 경량 금속제조방법과는 독창성과 탁월성에서 차별화가 검증되고 있는 열에너지+복합전자기장 인가방식을 통한 하이브리드화 공정을 채택하므로서 이 분야의 세계기술을 리딩하는 연구를 수행한다.
 
 
 
 
인력 네트웤 구축 및 국제 공동연구: 내열성, 내식성, 고경도의 세라믹소재에 기존에 없던 기계가공성을 부여하여 기계가공성 세라믹하이브리드재료의 연구의 수월성을 확보하기 위해, 이 분야의 세계적 권위자인 Osaka Univ.의 Prof. Niihara, Tohuku Univ.등과 공동연구를 유지발전시킨다. 이 분야에서 최고의 연구시설인프라를 확보하고 있는 Hanyang Univ., KIMM, KAIST 등에서 가장 중핵적 역할을 하고 있는 연구자가 이미 과제핵심멤버로 참여하여 연구시설인프라를 상호 적극 관계를 모색한다.
 
 
 
국내 연구지원 설비/장비 활용: 난가공성 글라스재료에 펨토초레이저를 조사하여, 부분결정화, 이질상의 형성과정에서 창제되는 하이브리드 구조체의 광도파로 등의 광부품소자의 성공적 개발을 위해, 세계적 연구권위자인 AIST (Dr. M. Niino), Kyoto U. (M.Hirao)등과 네트워킹하며, 국내최고수준의 광부품소자의 연구개발기관인 GIST, 고등광기술연구소 (APRI), 광기술연구소 (KOPTI) 등의 연구지원시설과 장비를 적극 활용한다.
추진방법
 
 
학술적 측면
 
세계 최초로 제안하는 하이브리드 소재의 강도해석에 필요한 Micromechanism의 해석기법은 기계공학의 새로운 역학해석의 Model이 될 것임
하이브리드소재의 양자효과로 광섬유를 이용한 광통신 기술에 새로운 응용기술로 발전할 것임
기술적 측면
전자기장 응용 하이브리드 소재 제조 장치는 국내 주·단조 산업체에서 폭넓은 활용이 가능함
 
하이브리드 벌크형상의 부품가공공정은 기존의 Micro molding, 열간가공기법 등과는, 고정세가공 및 친환경적 공정으로서 미래기반기술이 될 것임
경제적 측면
 
전자기장 응용하이브리드소재제조장치는 소재손실이없으므로 재료비와 에너지절감측면에서 경제적 효과 막대하며, 에너지경감및 환경부담감소의 효과가 있음.