산업 고도화로 인해 고품질 금속소재 수요가 크게 늘고 있는 가운데 국내 연구진이 세계 최초로 금속용융액을 고압 분사하는 방식의 금속주조기술을 개발, 중소기업에 이전을 추진하고 있어 눈길을 끌고 있다.

포항산업과학연구원은 최근 서울 역삼동 한국기술거래소에서 기술이전 설명회를 갖고 스프레이 분무기법을 응용해 잉곳,판재,파이프롤 등을 저비용으로 제작할 수 있는 '고강도 신합금 분무주조기술'을 선보였다. 이 기술은 합금용탕(고온으로 녹인 합금용액)을 좁은 통로나 호스에 주입한 뒤 고압의 불활성 가스로 분무, 반응고 상태의 용탕을 연속적으로 적층시켜 원하는 형태의 합금 성형체를 만드는 것이 특징이다.

연구원 관계자는 "성형 틀에다 용탕액을 부은 뒤 그대로 굳게 하는 기존 잉곳 방식 주조기술에 비해 내부 조직에 편석(깨진 조각)이나 균열,기공(공기방울) 등이 없어 주조물의 품질이 훨씬 우수해진다"고 설명했다.

따라서 강도가 높고 내마모성이 훨씬 우수한 알루미늄 합금이나 동합금, 초내열 합금, 초내마모성 공구강 등의 부품소재 개발에 경쟁력을 발휘할 수 있다고 연구원 측은 덧붙였다.

연구원 측은 "이번에 개발한 기술은 기존 방식에 비해 강도나 마모성 등에서 물성이 두 배 이상 향상된 것으로 확인됐다"고 밝혔다. 반면 제조원가는 기존 방식의 80% 수준이라는 것.

이 뿐만 아니라 기존 잉곳주조방식으로 제조할 수 없는 다양한 합금소재를 자유자재로 주조할 수 있다는 장점도 가지고 있다. 이에따라 현재 전량 수입되고 있는 고품위 합금소재를 상당부분 국산제품으로 대체할 수 있게 됐다는 게 연구원 측 설명이다.

현재 고속도 공구강 및 알루미늄 합금 니켈합금 등 특수합금 관련 부품소재 시장은 연간 1만3000여t에 달하는 것으로 추정되고 있다. 연구원은 이미 이 주조기술을 응용,규소 마그네슘 등이 함유된 알루미늄 합금 실린더 등을 개발했으며,항공기 자동차용 동합금, 베어링 커넥터 등을 시험 생산하는 데 성공한 상태다. 관련 기술에 대해서는 국내 특허 24건도 획득했다.

연구원 측은 "분무주조기술은 현재 경쟁업체가 없는 독자기술"이라며 "소량 다품종의 차세대 소재생산을 준비 중인 중소기업에 적합하다"고 말했다. 특히 이 기술을 도입해 안정적인 양산체제까지 구축할 경우 타업체와의 경쟁에서 절대적인 우위를 선점할 수 있다는 것.연구원은 이 기술을 활용할 경우 국내 합금소재 관련 시장을 최대 80%까지 점유할 수 있을 것으로 내다보고 있다.

이관우 기자 leebro2@hankyung.com