영화 가위손에서 단연 돋보이는 것은 배우 조니 뎁이 열연한 가위손 에드워드다. 에드워드는 열 손가락의 가위 날로 이웃의 머리를 손질해주고 정원의 나무를 가꾸며 여주인공을 닮은 얼음조각상을 만들기도 한다. 가위손은 모든 재료를 실제와 똑같이 만들어내는 조각 실력을 선보였다.
금속·탄화규소 하이브리드 복합 소재 제조 3D 프린팅 기술. (사진=한국원자력연구원 제공)
국내 연구진이 '21세기 가위손'이라 불리는 3D 레이저 프린팅 기술 개발에 성공했다.
한국원자력연구원은 금속·탄화규소 하이브리드 소재 제조를 위한 3차원(3D) 프린팅 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.
탄화규소는 규소의 탄화물인 실리콘 카바이드(Silicon-carbide)를 말한다.
단단한 정도가 다이아몬드와 유사하고 1500도의 고온도 견딜 수 있다. 열 전도성 또한 매우 높아 원자로 연료봉의 피복재와 항공기·우주선 엔진, 고온의 건축 구조재 등에 널리 활용 중이다.
하이브리드 소재 제조 기술의 핵심은 빠르고 정확한 결합으로 금속과 탄화규소는 물성이 전혀 달라 기존 용해나 물리적 접합 방식으로는 큰 비용과 시간이 들어가고 정확성은 떨어진다.
그러나 이 기술은 3D 레이저 프린터가 금속 표면에 탄화규소 입자들을 정밀하게 쌓아 올려 제품의 형상과 관계없이 원하는 부분에 필요한 양만큼 코팅할 수 있다. 기존 금속의 내구성에 고열 안정성, 경도, 부식·마멸 저항성이 더해진 것이다.
코팅 처리를 통해 탄생한 이 소재는 미래형 만능 소재로 주목받는 것은 물론 핵연료 피복 관 금속 소재인 지르코늄 합금 내구성을 보완하고 폭발 위험 방지에도 도움이 될 것으로 기대를 모은다.
한국원자력연구원은 해당 기술을 적용한 사고 저항성 피복 관을 개발하고 산업 전반에 활용할 수 있도록 기술 고도화에 나설 계획이다. 우리나라를 비롯해 최근 미국, 일본, 유럽 등에서 특허 등록도 마쳤다.
핵연료안전연구부 김현길 박사는 "이번 기술 개발을 통해 생산될 하이브리드 복합소재는 4차 산업에서 수요가 커질 것으로 예상된다"며 "에너지·환경, 우주 산업 등에 실질적으로 쓰일 수 있도록 기술력을 강화해 나가겠다"고 말했다.