신소재공학과 박사과정 김지수, SCI급 저널에 논문 게재

작성일:2026-01-28
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전해연마-양극산화 연계 기반 스테인리스강 나노산화막 형성 메커니즘 규명

신소재공학과 정찬영 교수(첨단 기능성 표면처리 연구소장, 교신저자) 연구팀의 박사과정 김지수 학생이 제1저자로 참여한 연구 논문이 표면·계면 과학 분야에서 국제적으로 인정받는 학술지인 ‘Applied Surface Science Advances(Elsevier, IF 8.7, Q1)’에 게재됐다.

이번 연구는 스테인리스강을 대상으로, 전해연마 조건에 따라 형성되는 표면의 점성층(Viscous Layer) 안정성과 균일성이 이후 양극산화 공정에서의 산화막 성장 거동 및 나노구조 형성에 미치는 영향을 체계적으로 분석했다.

연구 결과, 전해연마 과정에서 형성된 미세 dimple 구조가 양극산화 공정 시 형상 템플렛으로 작용하며, 동일한 양극산화 조건에서도 산화막의 기공 크기와 두께가 유의미하게 변화함을 확인했다. 이는 전해연마 공정에서의 표면 미세구조 제어가 이후 양극산화 산화막의 구조적 특성을 결정하는 핵심 인자임을 규명한 것으로, 이번 연구의 핵심 성과다.

본 연구에서 확인된 치밀하고 안정적인 산화막 구조는 해양, 항공, 자동차, 화학 플랜트, 의료기기, 전력반도체, 가전제품 및 열교환기 등 고내식 환경이 요구되는 다양한 산업 분야의 스테인리스강 부품에 적용 가능성이 높다. 또한 본 기술은 기능성 코팅, 방오·방습 표면 및 고신뢰성 금속 표면 설계 기술로의 확장 가능성도 지닌다.

김지수 학생은 “전해연마 조건이 단순한 표면 평탄화 단계를 넘어, 이후 형성되는 나노 산화막의 구조와 특성을 결정하는 중요한 역할을 한다는 점을 확인했다”며 “스테인리스강 표면을 나노 수준에서 정밀하게 제어할 수 있는 새로운 접근법을 제시했다”고 설명했다.

정찬영 교수는 “이번 연구는 전해연마와 양극산화 공정을 연계해 표면 미세구조와 산화막 성장 메커니즘을 체계적으로 규명했다는 점에서 의미가 있다”며 “향후 본 기술을 산업 공정에 적용 가능한 고내식·고신뢰성 표면 기술로 고도화해 나갈 계획”이라고 밝혔다.