항공 우주와 가스터빈 분야의 기술 장벽을 극복하기 위한 핵심 요소로 열차폐 코팅의 중요성이 갈수록 강조되고 있습니다. 한국재료연구원 변응선 박사와 유연후 선임연구원 팀은 세계 최초로 서스펜션 진공 플라즈마 용사 기술을 개발하며 이 분야의 혁신을 이끌고 있습니다. 플라즈마 용사는 고온의 플라즈마를 이용해 대상체 표면에 코팅제를 용융하여 붙이는 기술로, 이번 연구를 통해 기존 대기 플라즈마 용사의 한계였던 산화 현상과 거친 입자 문제를 해결하며 차세대 코팅 시장의 새로운 표준을 제시하고 있습니다.

서스펜션 진공 플라즈마 용사 기술은 지금까지 개발된 플라즈마 용사 기술 중 가장 진보한 기술로 인정받고 있습니다.

이번 성과의 기술적 핵심은 진공 환경에서도 서스펜션을 정밀하게 조절할 수 있는 전용 노즐의 개발에 있습니다. 기존에는 감압 상태에서 서스펜션이 의도치 않게 흘러나와 기기 고장이나 품질 저하를 유발했으나, 정밀 밸브 기능을 탑재한 새 노즐은 이러한 문제를 근본적으로 해결했습니다. 또한 진공 환경에서는 플라즈마 길이가 대기 중보다 수십 배 길어져 용매가 기화되고 코팅제가 충분히 용융될 수 있는 시간을 확보해 줍니다. 덕분에 탄화물이나 세라믹 소재를 산화 없이 고르고 치밀하게 코팅할 수 있어 내구성이 대폭 향상되었습니다.

새로운 공정은 효율성 측면에서도 혁신적입니다. 기존 서스펜션 플라즈마 용사로는 수 시간이 소요되던 코팅 작업을 불과 짧은 시간에 마칠 수 있으며, 냉각 과정까지 고려하면 기존 대비 5배 이상의 속도 향상을 기대할 수 있습니다. 현재 이 기술은 국내 특허 등록을 마치고 산업 현장의 활용성을 높이기 위한 후속 연구가 활발히 진행 중입니다. 극한의 고온을 견뎌야 하는 가스터빈 엔진 블레이드 제작에 필수적인 기술인 만큼, 향후 항공 및 에너지 발전 분야에서 창출할 경제적 가치와 산업적 영향력은 매우 클 것으로 전망됩니다.