도호쿠 대학 대학원 공학 연구과의 오가와 유키코 박사 후기 과정 학생, 스도 유지 준 교수, 안도 다이스케 조교, 코이케 준이치 교수의 연구 그룹이 형상 기억 특성을 나타내는 마그네슘(Mg) 합금 개발에 성공.그 비중은 종래의 형상 기억 합금에 비해 약 1/3이라고 한다. 7월 22일자 미국 과학지 'Science'에 게재되었다.

 형상 기억 합금이란, 일정 온도에서 변형해도 원래로 되돌아가거나, 변형 후 일정한 온도까지 가열하는 것으로 원래로 돌아간다고 하는 특징을 가지는 것.안경 프레임 등 친밀한 것부터 의료 제품까지 폭넓게 사용되고 있으며, 최근에는 "1kg 가벼워지면 비용을 100만엔 줄일 수 있다"는 로켓과 우주선 등의 진동 흡수 부품 등으로도 주목받고 있다.

 지금까지 연구 그룹은 마그네슘(Mg)에 스칸듐(Sc)을 첨가한 Mg-Sc 합금이 종래 Mg 합금의 결정 구조인 최밀 육방 구조(hcp)에 더해 체심 입법 구조(bcc)라는 별 의 구조도 취한다는 점에 주목, 그 성질을 이용하여 Mg 합금의 고기능화를 연구해 왔다.

 연구 과정에서 Mg-Sc 합금이 기존의 hcp 결정 구조를 가진 Mg 합금에 비해 고강도·고연성의 밸런스가 우수하다는 것을 발견하고 있으며, 이번에 bcc형 Mg-Sc 합금이 마르텐사이트 변태 라는 상변태를 일으켜 형상 기억 특성을 발현하는 것을 발견. Mg-20 at% Sc 합금의 경우 마이너스 150˚C라는 저온 하에서 4% 이상의 초탄성 변형을 나타내는 것을 확인하였다.지금까지 다양한 합금계에서 형상 기억 특성이 발견되어 왔지만, 마그네슘 등 경량 원소를 주로 하는 초경량 합금에 대한 보고는 처음이라고 한다.

 종래 합금에 비해 약 70%나 가볍고, 고강도·고연성도 뛰어난 형상 기억 Mg 합금은 강도를 손상시키지 않고 부재의 경량화가 가능하며, 항공·우주산업, 특히 저온 하에서 사용됨 우주용 재료로서의 응용이 크게 기대된다.또한, 마그네슘은 생체 분해성을 가지므로, 의료 분야에서 생체 분해성 초탄성 마그네슘 스텐트와 같은 신규 고기능 스텐트의 적용도 전망된다.

 향후 실용화를 위해 합금 조성의 최적화에 의한 동작 온도의 상승이나 이 합금의 생체적합성 등의 평가를 진행할 예정이라고 한다.

도호쿠 대학

혁신의 원천이 되는 뛰어난 연구 성과를 창출해, 차세대를 담당하는 유능한 인재를 육성

도호쿠 대학은 개학 이래의 「연구 제일주의」의 전통, 「문도 개방」의 이념 및 「실학 존중」의 정신을 바탕으로, 풍부한 교양과 인간성을 가져 인간·사회나 자연의 사상 에 대해 「과학하는 마음」을 가지고 지적 탐구를 하는 행동력이 있는 인재, 국제적 시야에 서 다양한 분야에서 전문성을 발휘해 지도적

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