초경량·고강도 모두 갖춘 첨단 신소재 개발

[더테크 이지영 기자] 국제 공동연구진이 나노 3D 프린팅을 활용하여 강철 강도와 스티로폼 경량성을 갖춘 나노 격자 구조의 첨단 소재를 개발했다. KAIS는 기계공학과 유승화 교수 연구팀이 토론토 대학 토빈 필레터 교수 연구팀과 협력해, 높은 강성과 강도를 유지하면서도 경량성을 극대화한 나노 격자 구조를 개발했다고 18일 밝혔다. 최근 자동차, 항공, 모빌리티 등 첨단 산업에서는 경량화와 동시에 우수한 기계적 성능을 갖춘 소재에 대한 수요가 증가하고 있다. 연구팀은 이번 연구에서 격자 구조의 보 형상을 최적화해 경량성을 유지하면서도 강성과 강도를 극대화하는 방안을 모색했다. 특히, 다목적 베이지안 최적화 알고리즘을 활용해 인장 및 전단 강성 향상과 무게 감소를 동시에 고려하는 최적 설계를 수행했다. 기존 방식보다 훨씬 적은 400개 데이터 만으로도 최적의 격자 구조를 예측하고 설계할 수 있음을 입증했다. 연구팀은 더 나아가, 나노 스케일에서는 크기가 작아질수록 기계적 특성이 향상되는 효과를 극대화하기 위해 열분해 탄소 소재를 활용해 초경량·고강도·고강성 나노 격자 구조를 구현했다. 이를 위해 이광자 중합 기술을 적용해 복잡한 나노 격자 구조를 정밀하게 제작했

• 이지영 기자
• 2025-02-18 09:04