김기범·홍성환 나노신소재공학과 교수, 색 제어 메커니즘 규명

세종대학교(총장 배덕효)는 김기범·홍성환 나노신소재공학과 교수 연구팀이 합금 설계를 통한 구리의 전이에너지 변화가 합금의 색 변화에 미치는 영향에 대한 연구를 통해 색 제어 메커니즘을 규명했다고 17일 밝혔다.

김기범 교수 연구진은 2014년부터 금속 소재를 '감성 소재화' 키워드 중심으로 기존 한계를 극복하기 위해 자체 색상을 갖는 유색 합금 개발을 연구주제로 연구를 수행해왔다.

김 교수팀은 미세조직 설계 기술로 자체 색상을 갖는 '유색 합금' 설계 기술을 세계 최초로 개발했다. 미술 화법으로 널리 알려진 병치혼합법을 응용한 무채색 알루미늄 합금 내에 높은 대칭성(high symmetry)을 갖는 유색 금속간화합물의 정출 제어 기술을 이용했다.

연구진은 유색 합금을 자동차 내장재 및 전자기기 외장소재로 활용하기 위해 국내 기업들과 다양한 산학공동연구를 진행했다.

이론적 해석을 위해서는 현재 한국연구재단의 중견연구사업 '컬러디자인 설계 기반 합금 및 성형 기술 개발' 지원으로 다양한 유색 합금 개발 및 소재화를 위해 지속적인 기초 연구를 수행 중이다.

개발된 다양한 유색 합금 소재들은 컬러인덱스와 기계적 물성에 따라 '브릴리언트 컬러 합금(Brilliant Color Alloys, Brolloy)'라는 이름으로 현재까지 17가지의 컬러합금군내 42 종의 컬러합금 조성에 대한 컬러 라이브러리 작업을 진행중이다.

이번 연구 결과는 유색 합금 연구 분야에 대한 창의성과 국제적 우수성을 인정받아 '착색합금의 최근 개발(Recent development of coloring alloys)' 제목으로 세계적인 국제 학술지인 '프로그레스 인 머테리얼즈 사이언스(Progress in Materials Science)'에 게재가 확정됐다.

김 교수는 "무엇보다 이번 연구 결과는 국내 연구진만으로 구성된 연구팀에서 개발된 우수한 연구 성과로 유색합금 개발과 평가를 통한 금속 감성 소재 응용 분야에서 국내의 독보적인 기술을 세계적으로 널리 알리며 감성소재 기술 개발에 대한 표준화와 시장을 우선 선점 할 수 있을 것으로 기대된다"라고 말했다.

이번 연구 논문은 세종대 연구팀의 문상철 박사수료생, 강결찬 석박사통합과정생, 박혜진 박사, 정연범 석사(현 일본 도호쿠 대학 박사과정), 그리고 송기안 공주대 신소재공학부 교수의 공동 연구 수행 결과를 바탕으로 산업적 고부가가치를 위한 다양한 유색 합금 개발 및 평가 기술에 대한 새로운 내용을 포함하고 있다.