사업화 유망기술

자가치유 기능을 갖는 금속 조성물 및 이의 제조 방법

자가치유 기능을 갖는 금속 조성물 및 이의 제조 방법

본 발명은 자가치유 기능을 갖는 금속 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것임

보유기관 : (주)에스와이피       거래조건 : 협의 후 결정

기술개요

- 금속 매트릭스 내에 분산되며 형상 기억 효과 관련 상전이를 갖는 금속 분산 입자를 포함함으로써, 반복적이고 지속가능한 자가치유 기능을 갖는 금속 조성물

특허정보

특허명 특허번호 특허명세서
자가치유 기능을 갖는 금속 조성물 및 이의 제조 방법 10-2017-0037736

기술완성도

TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL03

연구실 규모의
성능 검증

  • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
  • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
  • 모델링/설계기술 확보
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계

종래기술 문제점

- 자가치유 고분자는 고온의 환경에서 활용하기 곤란하며, 자가치유 세라믹은 치유기능을 수행하기 위해 산소와 반응하여 산화물을 형성하여야 하므로, 산소가 제공되지 않는 환경에서 활용하기 어려울 수 있음

- 자가치유 고분자, 세라믹은 반복적이고 지속 가능한 치료가 어려움

- 형상기억 합금은 상전이를 위해 고온의 가열 또는 냉각이 필요한데, 이는 자가치유 기능에 적합하지 않을 수 있음

대표도면

금속 조성물의 단면도

해결방안

- 금속 매트릭스와 거기에 분산되는 금속 분산 입자들 중 하나는 상전이에 의한 초탄성을 갖도록 금속 조성물을 제공함

- 고온에서 생길 수 있는 균열의 전파를 상전이를 통해 억제함

특징

- 고온 가열 또는 냉각 없이 상온에서 가역적 상전이가 가능한 금속 분산 입자를 포함함으로써, 자가치유 기능이 가능함

- 자가치유 기능을 통해 소재의 수명을 획기적으로 연장할 수 있으므로 경제적 이익 뿐 아니라, 환경적 측면에서의 큰 이점을 가짐

기술동향

시장동향

- 국내 티타늄 합금 수요는 2013년 700t에서 꾸준히 증가하여 2020년 1300t에 도달할 전망임

국내 티타늄 합금 수요 전망

연구자 정보

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  • 성명 이상민
  • 소속 한국원자력연구원
  • 연구분야  원자력, 방사선
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