서스펜션 진공 플라즈마 용사코팅 기술
가스터빈과 항공우주 분야의 기술적 장벽을 극복하기 위해 열차폐 코팅은 필수적인 요소입니다. 고온 플라즈마를 이용해 재료를 녹여 표면에 붙이는 플라즈마 용사 코팅은 대표적인 방식이지만, 기존 기술은 명확한 한계를 가지고 있었습니다. 대기 플라즈마 용사 코팅 방식은 속도는 빠르나 입자가 산화되어 물성이 변하거나 박리되기 쉽다는 단점이 있었습니다. 서스펜션 대기 플라즈마 용사 코팅 방식 또한 용매 기화에 에너지를 과도하게 소모하여 코팅층 조직이 부실해지고 산화 문제를 해결하지 못하는 어려움이 상존했습니다. 한국재료연구원 연구팀이 세계 최초로 성공한 서스펜션 진공 플라즈마 용사 코팅은 이러한 기존 공정의 한계를 혁신적으로 극복했습니다. 이 기술의 핵심은 진공 환경 내에서 미세 입자를 정밀하게 제어할 수 있는 특수 노즐 설계에 있습니다. 감압 상태에서 용액이 불규칙하게 빨려 나오는 현상을 정밀 밸브가 탑재된 노즐로 제어함으로써, 탄화물이나 세라믹 같은 소재를 산화 없이 정밀하게 코팅할 수 있게 되었습니다. 이는 복잡한 제어 문제로 인해 그간 구현하기 어려웠던 최첨단 코팅 공정을 현실화한 결과입니다. 진공 환경은 플라즈마 길이를 대기보다 최대 10배까지 확장시켜 용매 기화와 입자 용융에 필요한 충분한 시간을 보장합니다. 이를 통해 형성된 코팅층은 밀도가 높고 치밀하여 열차폐 성능과 내구성이 월등히 향상되었습니다. 공정 효율성 또한 극대화되어 기존에 3시간 이상 소요되던 작업을 1시간 이내로 단축하는 획기적인 생산성을 확보했습니다. 섭씨 1,500도의 극한 온도를 견뎌야 하는 가스터빈 엔진의 유일한 해법으로 꼽히는 이 기술은 국내 특허 확보를 통해 향후 산업계에서 막대한 경제적 가치를 창출할 것입니다.
