국립한밭대 박준식 교수팀, 1300도 견디는 초고온 나노 코팅 기술 개발

[대전타임뉴스=홍대인 기자] 국립한밭대학교(총장 오용준)는 4일 신소재공학과 박준식 교수 연구팀이 1300도의 초고온 환경에서도 안정성을 유지하는 고엔트로피 합금 기반 나노 결정립 코팅 기술을 개발했다고 밝혔다.

초고온 소재 연구는 전투기와 유도탄 엔진, 우주산업 발사체 분야에서 핵심 기술로 꼽힌다. 박 교수 연구팀은 TiTaNbMoZr 하이엔트로피 합금을 모재로 삼아 이중 코팅을 시도한 뒤, 3차원 실리콘·보론 확산 코팅을 통해 나노 결정립 구조의 코팅층을 형성했다.

이번에 개발된 코팅층은 실리콘 화합물, 보론 화합물, 실리콘-보론 화합물 등 3개 상으로 구성됐다. 실험 결과, 1300도 대기 중에서도 얇은 산화막을 형성하며 최소 20시간 이상 안정적인 특성을 유지했다. 연구진은 이 성과가 향후 고온 부품의 코팅 설계와 응용에 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

연구에는 한밭대 오정석·박지니·김선진·최지성 학생과 세종대 홍성환 교수, 한국생산기술연구원 신재홍·김택수 박사가 함께 참여했다. 조직 분석, 반응 계산, 계면 설계 등을 담당하며 성과 도출에 기여했다.

박준식 교수는 “3년 이상 시행착오 끝에 우연히 고온에서 매우 안정적인 나노 결정립 코팅층을 얻을 수 있었다"며 “이는 고엔트로피 합금 내 원소들의 특성이 단순 평균이 아닌 시너지 효과로 발현된 결과"라고 설명했다.