[한국기술뉴스] 한국공학대학교 신소재공학과 정용석 교수 연구팀은 슬래그에 의한 내화재의 손상을 줄이는 마그네시아계 내화제품을 개발했다. 개발된 기술은 한국공학대학교 산학협력단을 통해 2011년 12월 30일 특허를 출원(출원번호 제1020110147516호)했다. 특허 명칭은 '내식성이 향상된 마그네시아계 내화제품의 제조방법 및 이에 의해 제조된 마그네시아계 내화제품’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

내화물이란 불과 고온에 잘 견디는 물질을 말합니다. 주로 제철·제강 분야, 시멘트 공업, 화학 공업 등 각종 고온 공업에 필수적으로 사용됩니다. 일반 제강 공정에서 내화재는 주로 마그네시아계와 알루미나계가 사용됩니다. 내화재는 고온 환경에서 사용되기 때문에 슬래그와 접촉해 있으며, 내화재 내의 기공으로 슬래그가 침투하여 내화재의 침식을 유발할 수 있습니다.

즉, 슬래그는 내화재의 손상을 일으켜 내화제품의 수명을 단축시키는 문제를 야기합니다.

한국공학대학교 정용석 교수 연구팀은 내화제품의 표면에 알루미나 코팅층을 용사코팅함으로써 내식성을 향상시킨 마그네시아계 내화제품을 발명했습니다.

마그네시아-산화알루미늄 스피넬은 시멘트 소성용 회전 가마에 처음 사용되었으며 각종 금속 용해용 도가니, 제철제강로 등에 적용할 수 있는 고온 내열 재료입니다. 그러나 일반적으로 소결법으로 제조되기 때문에 제조 비용이 매우 높습니다.

연구팀은 높은 가격의 마그네시아-산화알루미늄 스피넬을 사용하지 않고 저렴한 비용으로 내화제품의 내식성을 크게 높일 수 있는 방법을 개발했습니다. 마그네시아계 내화제품의 표면에 플라즈마 용사코팅을 이용하여 알루미나계 코팅층을 형성합니다.

본 방법을 통해 단순히 알루미나 코팅층을 형성하는 것에서는 예측할 수 없었던 스피넬상을 형성하여 마그네시아계 내화제품의 내식성을 향상시킬 수 있습니다. 이를 통해 슬래그에 의한 내화재의 손상을 줄여, 내화재 교체 비용 및 시간을 절감하여 전체 공정의 효율성과 생산성을 높일 수 있을 것으로 기대됩니다.