강신곤 연구실
신소재공학과 강신곤
강신곤 연구실은 신소재공학과를 기반으로 철강재료의 미세구조 제어와 기계적 특성 향상, 그리고 차세대 고성능 철강 소재 개발을 핵심 연구 분야로 삼고 있습니다. 본 연구실은 다양한 합금 설계와 첨단 열처리 및 가공 공정의 최적화를 통해, 고강도와 고연성을 동시에 갖춘 철강재료를 개발하는 데 주력하고 있습니다. 이를 위해 Tempcore, 분말야금, 고주파 열처리 등 다양한 제조 기술을 적용하고, EBSD, TEM, DIC 등 첨단 분석 장비를 활용하여 미세구조와 기계적 특성 간의 상관관계를 심도 있게 규명하고 있습니다.
특히, 고망간강, TWIP 강, AISI 4340 등 다양한 철강 소재를 대상으로 결정립 크기, 상변태, 석출 거동, 기공률 등 미세구조 인자가 항복 거동, 인장강도, 연신율 등 기계적 특성에 미치는 영향을 체계적으로 분석하고 있습니다. 이러한 연구는 자동차, 건설, 에너지, 해양 등 다양한 산업 분야에서 요구되는 고성능 철강재료 개발에 직접적으로 기여하고 있으며, 극한 환경에서도 우수한 내구성과 신뢰성을 갖는 신소재 개발을 목표로 하고 있습니다.
또한, 본 연구실은 친환경적이고 지속가능한 철강 소재 개발에도 많은 노력을 기울이고 있습니다. 탄소발자국 저감, 자원순환, 에너지 효율 향상 등 환경적 요구에 부응하는 초고내식 강, 극청정 강, 고강도·고연성 강 등의 신소재 개발 프로젝트를 수행하고 있습니다. 철스크랩 데이터 품질 고도화, 대형 슬래브 및 잉곳 제조 최적화 등 산업 현장에서의 실용화와 표준화에도 적극적으로 참여하고 있습니다.
이와 같은 연구 성과는 산업통상자원부, 한국산업기술평가관리원 등 정부 및 산업체와의 협력 과제를 통해 실질적인 기술 이전과 상용화를 추진하고 있습니다. 또한, 국제 학술지 및 학회 발표를 통해 연구 성과를 국내외에 널리 알리고, 글로벌 철강산업의 경쟁력 강화에 기여하고 있습니다.
강신곤 연구실은 앞으로도 첨단 철강재료 및 신소재 분야에서 세계적인 연구 역량을 바탕으로, 산업 현장의 다양한 요구에 부응하는 혁신적인 소재 개발과 실용화에 앞장설 것입니다.
철강재료의 미세구조 제어 및 기계적 특성 향상
강신곤 연구실은 철강재료의 미세구조 제어를 통한 기계적 특성 향상에 중점을 두고 연구를 진행하고 있습니다. 특히, 고강도 및 고연성 강 소재 개발을 위해 다양한 합금 설계와 열처리 공정의 최적화에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 예를 들어, Tempcore 공정이나 분말야금법, 고주파 열처리 등 다양한 제조 및 가공 기술을 적용하여 철강재료의 표면과 내부 미세구조를 정밀하게 분석하고, 이를 바탕으로 항복 거동, 인장강도, 연신율 등 기계적 특성을 극대화하는 방법을 모색하고 있습니다.
이러한 연구는 EBSD, TEM, DIC 등 첨단 분석 장비를 활용하여 미세구조의 정량적 특성 평가와 기계적 거동의 상관관계를 규명하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 예를 들어, 고망간강, TWIP 강, AISI 4340 등 다양한 철강 소재에 대해 결정립 크기, 상변태, 석출 거동, 기공률 등 미세구조 인자가 기계적 특성에 미치는 영향을 체계적으로 분석하고 있습니다. 이를 통해 소재의 항복점 현상, 불연속 항복 거동, 변형 메커니즘 등 근본적인 물리적 현상을 심도 있게 규명하고 있습니다.
이 연구는 자동차, 건설, 에너지, 해양 등 다양한 산업 분야에서 요구되는 고성능 철강재료 개발에 직접적으로 기여하고 있습니다. 또한, 미세구조 제어 기술을 바탕으로 극한 환경(예: 극저온, 고온, 고압)에서도 우수한 내구성과 신뢰성을 갖는 신소재 개발을 목표로 하고 있으며, 산업 현장에서의 실용화와 표준화에도 적극적으로 참여하고 있습니다.
합금 설계 및 친환경 고성능 철강 소재 개발
본 연구실은 다양한 합금 원소의 첨가와 조성 변화가 철강재료의 상변태 및 기계적 특성에 미치는 영향을 심층적으로 연구하고 있습니다. 특히, 망간, 알루미늄, 실리콘, 크롬, 니오븀, 구리 등 다양한 원소의 첨가가 오스테나이트 안정화, 기계적 트윈 형성, 마르텐사이트 변태, 석출 경화 등 미세구조 및 물성에 미치는 효과를 체계적으로 분석하고 있습니다. 이를 통해 고강도이면서도 연성이 뛰어난 차세대 철강 소재를 설계하고, 실제 산업 적용을 위한 최적의 합금 조성 및 제조 공정을 제안하고 있습니다.
또한, 최근에는 탄소발자국 저감, 자원순환, 에너지 효율 향상 등 친환경적 측면을 고려한 철강 소재 개발에도 주력하고 있습니다. 예를 들어, 초고내식 강, 극청정 강, 고강도·고연성 강 등 환경 규제와 산업 수요에 부응하는 신소재 개발 프로젝트를 수행하고 있으며, 철스크랩 데이터 품질 고도화, 대형 슬래브 및 잉곳 제조 최적화 등 지속가능한 철강산업 발전을 위한 연구도 병행하고 있습니다.
이와 같은 합금 설계 및 친환경 소재 개발 연구는 산업통상자원부, 한국산업기술평가관리원 등 정부 및 산업체와의 협력 과제를 통해 실질적인 기술 이전과 상용화를 추진하고 있습니다. 나아가, 국제 학술지 및 학회 발표를 통해 연구 성과를 공유하고, 글로벌 철강산업의 경쟁력 강화에 기여하고 있습니다.
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Effect of Al?5Ti?1B Addition on Solidification Microstructure
and Hot Deformation Behavior of DC-Cast Al?Zn?Mg?Cu Alloy
이준호, 서남혁, 이상화, 어광준, 손승배, 이석재, 정재길, 강신곤
Archives of Metallurgy and Materials, 2024
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Microstructure and mechanical behavior of AISI 4340 steel fabricated via spark plasma sintering and post-heat treatment
강신곤, 박정빈, 전전협, 서남혁, 손승배, 이석재, 정재길
MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING, 2023
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Effect of Discontinuous Yielding on the Strain Hardening Behavior of Fine-Grained Twinning-Induced Plasticity Steel
강신곤, 정수진, 안연상
FRONTIERS IN MATERIALS, 2021
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[1단계1차년도]항복응력 345MPa 이상 내균열성 향상 고망간강 합금설계 및 주단조용 소재 개발
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[2차년도]성분 원소 함유량 데이터 기반 철스크랩 데이터 품질 고도화 기술 개발
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[1차년도]성분 원소 함유량 데이터 기반 철스크랩 데이터 품질 고도화 기술 개발