한국 '우주 극한 견딜 초고온 내열소재 측정' 기술 확보
전체 맥락을 이해하기 위해서는 본문 보기를 권장합니다.
한국표준과학연구원(KRISS)은 3000K(켈빈) 이상의 초고온 환경에서 내열소재의 열물성을 정밀측정할 수 있는 기술을 개발했다고 28일 밝혔다.
이번에 KRISS 극한측정연구팀은 3000K 이상에서 열물성 측정값의 불확도를 제시해 기존 연구결과들의 불일치 원인을 규명하고 정밀하고 신뢰할 수 있는 측정기법을 개발했다.
향후 KRISS는 열물성 측정연구를 4000K 이상까지 높여 이를 바탕으로 극한환경에 활용될 여러 종류의 초고온 내열소재 개발에 도전할 방침이다.
이 글자크기로 변경됩니다.
(예시) 가장 빠른 뉴스가 있고 다양한 정보, 쌍방향 소통이 숨쉬는 다음뉴스를 만나보세요. 다음뉴스는 국내외 주요이슈와 실시간 속보, 문화생활 및 다양한 분야의 뉴스를 입체적으로 전달하고 있습니다.
기사내용 요약
표준연구원, 3000K 이상 초고온 극한소재 열물성 정밀측정기술 개발 성공
우주·항공·국방·에너지 등 극한산업 발전에 기여, 국제학술지 게재
[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 한국표준과학연구원(KRISS)은 3000K(켈빈) 이상의 초고온 환경에서 내열소재의 열물성을 정밀측정할 수 있는 기술을 개발했다고 28일 밝혔다.
3000K는 섭씨 2727도에 해당하며 통상 제철소의 용광로 온도는 약 1773K, 태양의 표면 온도는 약 6000K다.
우주 발사체나 항공기 엔진, 핵융합로 등 극한환경에서는 녹는점이 높은 티타늄, 텅스텐 등의 내열금속소재가 주로 사용된다. 금속은 고온에서 부피가 팽창하므로 안정적인 설계를 위해서는 소재가 열에 반응하는 성질인 열물성을 정확하게 파악하는 것이 필수적이다.
상용 열물성 측정장치는 시료에 직접 접촉하는 방식으로 측정 가능한 최고온도가 2000K 수준으로 이보다 높은 온도의 시료는 비접촉식으로 측정해야 정확한 값을 얻을 수 있어 정전기를 통한 공중부양장치를 사용한다.
이 장치는 우리나라 외에 미국, 독일, 중국, 일본 등 항공우주분야 강국들만 보유한 장치다.
지금까지 정전기 공중부양장치를 통한 열물성 측정은 2000K 이하의 온도에서는 비교적 일관된 값을 보였으나 그 이상의 온도에서는 산포도가 커 측정결과를 신뢰하기 어려웠다.
이번에 KRISS 극한측정연구팀은 3000K 이상에서 열물성 측정값의 불확도를 제시해 기존 연구결과들의 불일치 원인을 규명하고 정밀하고 신뢰할 수 있는 측정기법을 개발했다.
3000K 이상의 열물성 측정에서 관련 불확도를 정밀 분석한 사례는 이번이 세계 최초다.
연구팀은 정전기 공중부양장치로 내열소재인 니오븀, 몰리브덴늄, 탄탈륨 금속시료를 공중에 띄우고 고출력 레이저로 시료를 녹여 3000K 이상에서 액체 밀도와 열팽창률을 정밀하게 반복 측정하는 데 성공했다.
이번 연구성과는 우주 발사체, 항공기 엔진, 핵융합로 가스터빈 등에 쓰이는 합금소재뿐 아니라 금속 3D프린팅 공정의 설계에서도 안전성과 효율성을 높이기 위한 기준 물성값을 제공할 수 있다.
향후 KRISS는 열물성 측정연구를 4000K 이상까지 높여 이를 바탕으로 극한환경에 활용될 여러 종류의 초고온 내열소재 개발에 도전할 방침이다.
이번 연구성과는 측정표준분야 국제 학술지인 메트롤로지아(Metrologia, IF: 3.157) 온라인에 최근 게재됐다.(논문명:Precise density measurement and its uncertainty evaluation for refractory liquid metals over 3000 K using electrostatic levitation)
KRISS 이근우 책임연구원은 "우주·항공·국방 등 핵심전략기술은 해외에서 수입이 쉽지 않아 국가 차원에서 독자적인 기술 확보가 필요하다"며 "이번 성과는 국내 극한산업의 수준을 한층 끌어올릴 돌파구가 될 것"이라고 말했다.
☞공감언론 뉴시스 kys0505@newsis.com
Copyright © 뉴시스. 무단전재 및 재배포 금지.
- '선우은숙 며느리' 최선정, 핼쑥한 얼굴…"생기 잃음, 웃음도 잃음"
- 미코 금나나, 26세 연상 재벌과 극비 결혼설
- "치명적 뒤태"…'이병헌♥' 이민정, 둘째 딸 공개
- 53세 고현정, 핫팬츠까지…여전히 힙하네
- 무속인, '유영재 이혼' 선우은숙에 "너무 쉽게 내린 결정이 비수 돼"
- 서유리, 이혼 후 되찾은 여유…미모 물 올랐네[★핫픽]
- 안현모, '엘리트 집안'이네…"조부모 日 유학 장학생 커플"
- 연극 '고도를 기다리며' 임영웅 산울림 대표 별세
- 개그우먼 김주연, 무속인 됐다 "하혈 2년·반신마비 신병 앓아"
- 박중훈, 아들·딸 최초 공개…전현무 "배우 같다"