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2026년 11월 04일 10:40 권현수 기자

한밭대 연구팀 "극한 환경용" 탄탈룸 수소 영향성 규명

특정 온도서 수소 잔류량·경도 최대치 도출…항공우주·에너지 소재 신뢰성 확보

국립한밭대학교 연구진이 우주항공 및 에너지 산업 등 극한 환경에서 쓰이는 고융점 금속 탄탈룸(Ta)의 고온 수소 노출 시 기계적 거동 변화를 규명했다.

한밭대는 조훈휘 신소재공학과 교수 연구팀(제1저자 이효주 박사과정생)의 연구 논문이 재료 분야 국제학술지 '재료 연구 및 기술 저널'(Journal of Materials Research and Technology, IF 7.3)에 게재됐다고 4일 밝혔다.

논문 제목은 '고온 수소 환경에 노출된 순수 탄탈룸의 기계적 거동'(Mechanical behavior of pure Ta exposed to hydrogen at elevated temperatures)이다.

탄탈룸은 융점이 높고 부식에 강해 극한 환경 소재로 주목받지만, 고온에서 수소에 노출될 경우 침투·잔류 현상으로 기계적 특성이 변할 수 있어 정밀한 분석이 요구됐다.

연구팀은 고온 수소 환경에 노출된 탄탈룸의 온도별 수소 잔류 특성을 측정하고, 잔류 거동과 기계적 특성 간의 상호관계를 분석했다. 실험 결과 수소 노출 온도에 따라 잔류량이 변하며, 특정 온도 구간에서 수소 잔류량과 재료 경도가 최고치에 도달하는 점을 확인했다.

또한 수소 노출에 따라 재료의 강도와 경도는 상승하는 반면 연신율(길어지는 비율)은 감소하는 기계적 경향성을 입증했다.

조 교수는 "이번 연구는 고온 수소 환경 내 탄탈룸의 기계적 신뢰성을 정량적으로 평가한 성과"라며 "향후 항공우주와 에너지 분야 등 고융점 금속의 재료 설계 및 환경 평가 기준 마련에 활용될 것"이라고 말했다.

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