연구실 소개 Lab introduction
조직제어 및 프로세스 실험실
마그네슘 합금의 가공과 열처리를 조합 및 적용함으로써 집합조직의 발달을 제어하고, 이를 통해 가공성과 진동 감쇠능에 결정 방위의 형성이 미치는 메커니즘을 규명하는 것과 합금 주조 시 희토류 첨가와 산화칼슘(Ca)를 이용하여 난연성 마그네슘 합금을 직접 제조, 실험을 통해 그 원소가 미치는 영향에 관한 메커니즘과 현상에 대한 연구를 주된 목표로 한다.
① 집합 조직 제어 (Texture control) - Mg-Pb / Mg-Ag / AZ series(AZ31, AZ61, AZ91 Mg-Al n%-Zn 1%) / AZX611 (AZ61 - Ca 1%)
② 진동 감쇠능 (Damping Capacity) - AZ series (AZ31, AZ61, AZ91)
③ 주조 (Cast, Eco-Magnesium)
01.마그네슘 주조 Eco-Magnesium
다른 금속에 비해 열용량이 적고 용해열도 알루미늄에 비해 적으며, 마그네슘 용탕은 철과 거의 반응하지 않으므로 다이캐스트 주조에 적합한 조건이 된다.
하지만 마그네슘은 활성금속으로 융점보다 비교적 낮은 온도인 약 450 ℃에서 급격한 산화가 이루어지며, 약 500∼600 ℃에서는 자연 발화하여 화재를 일으킬 수 있는 위험이 있다. 이로 인해 용탕의 손실, 청정도 저하 등이 발생하며, 가공 시에 발생하는 미세 분진 및 칩(chip)에 의한 화재가 발생하였을 경우 일반적인 소화법으로는 화재 진압이 어려운 단점이 있다.
이를 방지하기 위해 현재 용탕보호 가스를 사용하여 용탕 표면 위에 불활성 가스층의형성으로 용탕을 보호하는 공정이 일반화되어 있으나, 이러한 가스들이 온실가스로 작용함으로써 지구온난화에 심각한 악영향을 미친다.
따라서 마그네슘의 산화저항성 개선에 관한 연구는 필수적이다. Be와 같은 희토류나 Ca, CaO를 마그네슘에 첨가 시 마그네슘의 산화저항성과 가공성을 개선시킨다는 연구가 보고되고 있다.
02. 집합 조직 Texture
마그네슘과 그 합금은 현재 공업적으로 사용되는 금속 중 비강도가 매우 높고진동 및 전자파의 흡수하는 감쇠능의 성질이 탁월하고 고온에서의 피로 특성 또한 우수하다.
또한 마그네슘광석 매장량은 풍부할 뿐 아니라 해수로부터 채취가 가능해 원료 수급이 용이하다는 장점을 지니고 있어 산업분야에서 마그네슘 합금의 적용 및 수요는 급격하게 증가할 것으로 예측된다.
하지만 마그네슘 합금의 결정 구조는 HCP구조로 원활한 변형에 필요한 슬립계의 수가 부족해 상온 가공성이 낮으며 결정구조의 낮은 대칭성으로 인해 변형동안 형성되는 강한 집합조직은 이후의 성형성 및 기계적인 성질에 많은 영향을 미쳐 생산성 및 상용화에 많은 제약을 주고있다.
이에 따라 마그네슘합금의 가공과정에서 성형성 개선 및 집합 조직의 제어와 변형거동에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
03. 진동감쇠능 Damping capacity
마그네슘 합금은 구조용 소재 중 최저 밀도를 가지는 경량소재로서 수송기계 분야에서 경량화에 있어 그 잠재성이 더욱 부각되고 있다.
대표적인 장점 중 하나인 우수한 비강도는 동일 부피에 대한 공진주파수의 증가를 통하여 가진원의 해당 주파수 범위로부터 이탈시키는 구조체내에서의 구조적 감쇠방안을 위한 핵심소재라고 할 수 있다.
진동감쇠능 합금은 제트기내 제어반, 자이로콘파스 등의 정밀기기, 터빈 블레이드 등의 엔진관련부품, 에어컨, 냉장고, 세탁기 등의 가전분야와 같은 다양한 분야에 사용되고 있는 중이다.
마그네슘의 경우, 높은 진동감쇠능이 이러한 분야에 있어 매우 중요한 역할을 하게된다.
그러나, 기존의 마그네슘 합금 관련 연구의 경우, 대부분 마그네슘의 낮은 연성과 성형성을 개선하기 위한 합금조성, 미세조직 및 제조공정 개발과 내열특성 및 강도수준의 향상에 집중되어 있어 이에 대한 연구가 필요한 실정이다.
교수 소개 Professor introduction
국립 부경대학교 공과대학
금속공학과 교수
김 권 후
창의적인 연구 및 교육을 통해 지역,국가, 인류의 밝은 미래 사회를 창조해 나갈 열린 사고와 책임있는 실천력을 겸비한 인재양성을 교육 목적으로, 본 대학의 교육목적에 부응하는 금속재료분야에서 필요로 하는 21세기형 글로벌 인재 양성의 중심이 되는 연구실입니다. 지난 반세기 동안 수많은 인재를 양성해온 본 대학의 교육목표와 이념을 이어받아 앞오로의 급속하게 변화하는 세계의 흐름에 맞는 연구실이 되도록 활발한 연구와 다양한 산학연협력을 통해 지역사회에 이바지할 수 있는 새로운 세기를 선도해가는 연구실이 될 수 있도록 항상 노력하겠습니다.
조직 제어 및 프로세스 실험실
◈ Education
• 2006. 08 : Graduated from Pukyong National University (Department of Metallurgical Engineering)
• 2007. 04 ~ 2009. 03 : Graduated from Yokohama National University, Material Design Course (Master)
(Japanese government scolarship / Monbukagakusho)
• 2009. 04 ~ 2012. 03 : Graduated from Yokohama National University, Material Design Course (Doctor)
(Japanese government scolarship / Monbukagakusho)
◈ Research Carrier
• 2012. 04 ~ 2013. 02 Research Associate
Department of Materials Science and Engineering Yokohama National University, Yokohama, Japan
• 2013. 04 ~ 2018. 02 Assistant Professor
Department of Metallurgical Engineering Pukyong National University, Busan, Republic of Korea
• 2018. 03 ~ 2023.02 Associate Professor
Department of Metallurgical Engineering Pukyong National University, Busan, Republic of Korea
• 2023. 03 ~ Present Professor
Department of Metallurgical Engineering Pukyong National University, Busan, Republic of Korea
• 2014. 03 ~ Present Evaluation committee Accreditation Board for Engineering Education of Korea
• 2017. 03 ~ Present Assistant Director
Marine Convergence Design Co-work (BK21PLUS), Pukyong National University, Busan, Republic of Korea
• 2019. 09 ~ Present Assistant Director
LINC+(Leaders in Industry-University Cooperation Plus), Pukyong National University, Busan, Republic of Korea
• 2019. 09 ~ Present Group Director
New Industry-Academic Devlopment Group Pukyong National University, Busan, Republic of Korea
◈ Award
• 2013 Excellent paper Award in the Japan Society for Heat Treatment
• 2015 Excellent Poster Award in the korea Institute of Metals and Materials
• 2016 Excellent Poster Award for Young Scientist in 9th Pacific Rim International Conference on Advanced
Materials and Processing (PRICM9)
Excellent Poster Award for Young Scientist in 9th Pacific Rim International Conference on Advanced
Materials and Processing (PRICM9)
• 2017 Excellent Poster Award in Japan Institute of Metals and Materials
Excellent Poster Award in the korea Institute of Metals and Materials
• 2019 Excellent paper Award in the Korea Society for Heat Treatment
• 2022 Excellent presentation Award in the Korea Society for Ocean engineering
• 2023 Excellent presentation Award in the Korea Society for Ocean engineering
실험실 구성원 Labarotary member
M2 지 예 빈 (Ji Ye Been)
부경대학교 대학원
마린 융합 디자인 공학과
Research Theme :
Mg-Pb/Ag alloy, texture, deformation
E-MAIL : wldpqls@naver.com
M1 윤 지 민 (Yun Ji Min)
부경대학교 대학원
마린 융합 디자인 공학과
Research Theme :
Mg-Pb/Ag alloy, texture, deformation
E-MAIL : dbswlals333@naver.com
B4 김 태 현 (Kim Tae Hyeon)
부경대학교 융합소재공학부
금속공학전공
Status : 재학 중
요코하마 국립대학교 교환학생 수료
E-MAIL : xogua0@naver.com
B2 김 석 현 (Kim Seok Hyeon)
부경대학교 융합소재공학부
금속공학전공
Status : 재학 중
요코하마 국립대학교 교환학생 파견예정(25년도)
E-MAIL : seokhyeon1008@naver.com
B3 조 동 우 (Cho Dong Woo)
부경대학교 융합소재공학부
금속공학전공
Status : 재학 중
요코하마 국립대학교 교환학생 파견예정(24년도)
E-MAIL : chodongwoo@naver.com
졸업생 Alumni.
졸업생 Alumni.
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