중국, 산업용 니오븀-실리콘 합금 개발…항공분야 획기적 기여

중국 서북공업대 연구팀 개발 성공 주장

[서울=뉴시스]중국 연구팀이 1700도 고온을 견딜 수 있어 항공우주 기술에 획기적인 영향을 미칠 수 있는 산업용 ‘니오븀-실리콘 합금(niobium-silicon alloy)’을 제조하는데 성공한 것으로 전해졌다. 니오븀-실리콘 합금 자료 사진. <사진출처: 중국 바이두> 2025.01.07

[서울=뉴시스] 문예성 기자 = 중국 연구팀이 1700도 고온을 견딜 수 있어 항공우주 기술에 획기적인 영향을 미칠 수 있는 ‘니오븀-실리콘 합금(niobium-silicon alloy)’을 제조하는데 성공한 것으로 전해졌다.

7일 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)는 웨이빙보 중국과학원 원사(중국 최고 학술 명예 자격)이자 서북공업대 교수 연구팀이 세계 최초로 산업용 니오븀-실리콘 합금을 만들어 내는데 성공했다고 보도했다.

SCMP는 또 “이런 합금으로 만든 터보팬 엔진 블레이드는 1700도가 넘는 고온에 견딜 수 있다”며 “이러한 연구성과는 우주 항공 분야에서 혁명을 일으킬 수 있는 잠재력을 지녔다”고 전했다.

아울러 이런 합금은 현재 일반적으로 사용되는 니켈 또는 티타늄 합금보다 가볍고, 고온에서 3배이상 강한 압축 강도를 가진 것으로 알려졌다.

이에 따라 이런 소재로 만들어진 엔진은 현재 기술로는 불가능한 속도와 효율성을 달성할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

다만 이러한 합금의 대량 생산을 가로막는 데는 두 가지 걸림돌이 있다. 즉 고강도 결정을 형성하는 과정은 1600도에서 100시간이 걸리고, 그 결과물도 실온에서 잘 부서지기 때문에 엔진 제조의 강도에 도달할 수 없다는 것이다.

SCMP에 따르며 웨이 교수 연구팀은 새로운 급속 냉각법을 이용해 고품질 니오븀-실리콘 결정의 생산 속도를 초당 9cm에 가깝게 높였고, 미량의 하프늄을 첨가해 이 합금의 실온 강도를 3배 이상 증가시켜 엔진 생산라인의 요구 사항을 충족시켰다.

이런 연구 결과는 중국 물리학회가 발행하는 학회지인 물리학보 최신호(2024년 12월27일 발행)에 게재됐다

중국 공업정보화부가 직접 관리하는 서북공업대는 전투기와 우주선을 포함해 많은 무기 개발에 참여해 왔고, 이로 인해 2019년에 미국 제대 리스트에 올랐다.

한편 중국은 희귀금속에 속하는 니오븀의 최대 소비국이다. 니오븀은 현재 주로 고성능 철강 제조에 사용된다.

중국의 니오븀 매장량은 전 세계 총량의 1% 미만을 차지하는 반면 브라질의 생산량은 세계 전체 생산량의 거의 90%를 차지한다.


◎공감언론 뉴시스 [email protected]