이재현 교수, 진혜승 석사과정 학생.(사진=국립창원대 제공)

국립창원대학교 재료금속공학과는 이재현 교수 연구팀 소속 진혜승 학생(석사과정)이 제1저자로 참여한 연구 논문 2편이 올해 금속·재료과학 분야 최상위 국제저명학술지인 ‘Journal of Materials Research and Technology(Impact Factor: 6.6, JCR 상위 9.9%, Q1)’에 연속 게재됐다고 26일 밝혔다.

첫 번째로 게재된 논문은 일방향 응고 기술을 활용해 아공정 Fe-27Cr-2.7C 합금의 미세조직 진화와 인장 강도를 비약적으로 향상한 연구다. 연구팀에 따르면 기존 주조 공정으로 제조된 소재는 무작위로 배열된 미세조직으로 인해 기계적 강도에 한계가 있었다.

연구팀은 방향성 응고 공정에서 온도 구배와 인출속도를 정밀하게 제어해 미세하고 완벽하게 정렬된 M7C3/오스테나이트 제자리 공정 복합재를 성공적으로 제조했다. 실험 결과, 기존 일반 주조재(654 MPa) 대비 최대 3.6배 향상된 1405~2346 MPa의 압도적인 인장 강도를 달성하며, 광물 처리 및 광업 산업에서 필수적인 고강도 내마모성 부품 제조의 새로운 가능성을 열었다.

두 번째 논문은 고온 환경에서 사용되는 항공우주 핵심 소재인 Ti-6242 합금의 열처리 온도에 따른 α/β 영역 추정 및 기계적 특성을 다뤘다. 연구팀은 시차주사열량계를 이용해 해당 합금의 베타 변태점을 997.2°C로 정확히 측정해 냈다.

나아가 Thermo-Calc 소프트웨어와 미세조직 분석을 결합해 상평형도를 정밀하게 고도화했으며, 열처리 후 수냉 및 공냉 등 냉각 속도가 알파 상(α phase) 분율과 소재의 강도·연성에 미치는 상관관계를 체계적으로 입증했다.