재료연구소가 개발한 ‘투명세라믹’./재료연구소/

비행기가 초음속으로 날다가 만난 강한 비나 물대포의 충격에도 멀쩡한 유리(투명 세라믹)를 만들 수 있는 기술이 개발됐다.

재료연구소는 분말·세라믹연구본부 박영조 박사 연구팀이 한국과학기술원 김도경 교수, 서울대학교 강신후 교수, (주)화인테크 나용한 대표와 함께 초음속의 비를 맞아도 안전한 세계 최고 수준의 내열충격성을 가진 투명세라믹 제조 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.

연구소에 따르면 투명세라믹 제조의 핵심기술은 빛을 산란시키는 기공(공기 구멍)을 완전히 제거해 이론 밀도에 도달하는 치밀화를 달성하는 것이다. 이를 위해 통상적으로 소결조제(형상을 만드는 첨가제)를 첨가하는데 이는 일종의 불순물로서 열전도도를 저하시키는 결과를 초래시킨다. 소결조제의 특징은 기공을 제거해 강도는 증가시키지만 열전도도는 저하시켜 충분한 목적을 달성할 수 없는 반면, 이를 첨가하지 않을 경우 기공 발생으로 강도가 약해지고 투명하지도 않게 된다.

이번 기술은 소결조제를 사용하지 않은 고열전도도의 조성에서도 완벽하게 기공이 제거된 투명한 고강도의 세라믹을 제조함으로써 강도와 열전도도를 동시에 향상시켰다는 점에서 획기적이다.

이번 기술이 투명세라믹 제조에 적용될 경우, 우선적으로 초음속 비행체의 윈도우와 투명 방탄 등의 수동소재에 활용이 기대된다. 또한 투명한 상태를 유지하면서 희토류 이온 등을 도핑할 경우, 레이저 발진자, 신틸레이터, 압전체 등 능동소재로서도 개발이 가능하다.

이명용 기자