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네이버 modoo

전북대학교 신소재공학부 금속시스템공학전공

임재원 교수

Deoxidation of Titanium Alloys

Ferro-Titanium Production

High-Temperature Alloys for 3D Printing

네이버 modoo

신소재공학부 금속시스템공학전공 임재원

네이버 modoo 연구실은 신소재공학부(금속시스템공학) 소속으로, 금속 소재의 용해, 주조, 탈산, 정련 및 재활용 기술을 선도적으로 연구하고 있습니다. 특히 타이타늄, 몰리브덴, 탄탈럼 등 고부가가치 금속의 고순도화와 저산소화 기술 개발에 집중하고 있으며, 이를 통해 첨단 산업에서 요구되는 고성능 금속 소재의 생산 기반을 마련하고 있습니다. 연구실은 플라즈마 아크 용해, 진공 아크 용해, 전자빔 용해 등 다양한 첨단 용해 및 정련 공정을 활용하여 금속 내 불순물 제어와 산소 저감 기술을 개발하고 있습니다. 또한, 금속 스크랩의 친환경 재활용 및 고순도화 공정, 3D 프린팅용 금속 분말 제조, 고유동성 합금 분말 개발 등 미래 제조기술에도 연구 역량을 집중하고 있습니다. 저산소 금속 분말 및 합금 제조를 위한 다양한 탈산 공정과 산소 제어 기술 역시 연구의 핵심입니다. 칼슘, 마그네슘 등 금속 환원제를 활용한 고상 및 용융 탈산법, 수소 플라즈마 아크 용해 등 혁신적인 공정을 통해 타이타늄, 몰리브덴, 니켈 등 다양한 금속의 산소 농도를 효과적으로 저감하는 기술을 확보하고 있습니다. 이러한 기술은 3D 프린팅, 항공우주, 바이오, 반도체 등 다양한 산업 분야에 적용되고 있습니다. 연구실은 금속 소재의 미세조직 제어, 기계적 특성 향상, 내식성 및 내열성 증진 등 다양한 응용 분야에 직접적으로 기여하고 있습니다. 또한, 금속 스크랩의 재활용 및 고순도화 공정 개발을 통해 자원 순환과 친환경 제조 공정 구현에도 앞장서고 있습니다. 앞으로도 네이버 modoo 연구실은 지속적인 공정 혁신과 신소재 개발을 통해 국가 산업 경쟁력 강화와 미래 첨단 산업 발전에 기여할 것입니다. 다양한 산학협력 및 정부·산업체 연구과제를 수행하며, 금속 신소재 분야의 글로벌 리더로 성장하고 있습니다.

Deoxidation of Titanium Alloys
Ferro-Titanium Production
High-Temperature Alloys for 3D Printing
용해 및 주조 공정의 혁신과 금속 시스템 개발
본 연구실은 금속의 용해 및 주조 공정에서 발생하는 다양한 문제를 해결하고, 고순도 및 고성능 금속 소재를 개발하는 데 중점을 두고 있습니다. 특히 타이타늄, 몰리브덴, 탄탈럼 등 고부가가치 금속의 용해 및 정련 기술을 심도 있게 연구하고 있습니다. 이를 위해 플라즈마 아크 용해, 진공 아크 용해, 전자빔 용해 등 첨단 용해 기술을 활용하여 금속 내 불순물 제어와 산소 저감 기술을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 금속의 미세조직 제어, 기계적 특성 향상, 내식성 및 내열성 증진 등 다양한 응용 분야에 직접적으로 기여합니다. 특히, 금속 스크랩의 재활용 및 고순도화 공정 개발을 통해 자원 순환과 친환경 제조 공정 구현에도 앞장서고 있습니다. 최근에는 3D 프린팅용 금속 분말 제조, 고유동성 합금 분말 개발 등 신소재 기반의 미래 제조기술에도 연구 범위를 확장하고 있습니다. 이 연구실의 용해 및 주조 기술은 반도체, 항공우주, 바이오, 에너지 등 다양한 산업 분야에서 요구되는 고성능 금속 소재의 생산에 필수적인 기반 기술로 자리매김하고 있습니다. 앞으로도 지속적인 공정 혁신과 소재 개발을 통해 국가 산업 경쟁력 강화에 기여할 것입니다.
저산소 금속 분말 및 합금 제조와 탈산 공정
저산소 금속 분말 및 합금 제조는 금속 시스템의 성능을 극대화하기 위한 핵심 기술로, 본 연구실은 다양한 탈산 공정과 산소 제어 기술을 개발하고 있습니다. 칼슘, 마그네슘 등 금속 환원제를 활용한 고상 및 용융 탈산법, 수소 플라즈마 아크 용해, 진공 아크 용해 등 다양한 공정이 연구되고 있으며, 이를 통해 타이타늄, 몰리브덴, 니켈, 인코넬 등 다양한 금속 및 합금의 산소 농도를 효과적으로 저감하는 기술을 확보하고 있습니다. 특히, 저산소 타이타늄 및 타이타늄 합금 분말은 3D 프린팅, 항공우주, 바이오 임플란트 등 첨단 산업에서 요구되는 핵심 소재로, 본 연구실은 스크랩 재활용을 통한 저비용·고성능 분말 제조 기술을 선도적으로 개발하고 있습니다. 또한, 탈산 공정 후 금속 분말의 표면 특성, 미세조직, 기계적 특성 평가를 통해 소재의 신뢰성과 성능을 극대화하는 연구도 병행하고 있습니다. 이러한 연구는 금속 소재의 고순도화, 고밀도화, 고강도화 등 다양한 특성 향상에 기여하며, 친환경적이고 경제적인 금속 소재 생산 기술로 산업계의 주목을 받고 있습니다. 앞으로도 새로운 탈산 공정 개발과 응용 확장을 통해 금속 신소재 분야의 혁신을 이끌어갈 것입니다.
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Syhthesis of low-oxygen Ti3AlC2 powders by hydrogenation-dehydrogenation and deoxidation from titanium scraps
임재원, 김태헌
JOURNAL OF THE AMERICAN CERAMIC SOCIETY, 202312
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Surface reaction and deoxidation mechanism of titanium powder deoxidized by calcium in atmospheric pressure argon
임재원, 김태헌, 조계훈
ADVANCED POWDER TECHNOLOGY, 202210
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Surface characterization of Ti and Ti-6Al-4V alloy by Ca vapor deoxidation: Relation between surface morphology and deoxidation reaction
임재원, 김태헌
APPLIED SURFACE SCIENCE, 202207
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(2024년,국고)반도체특성화대학지원사업_동반성장형_전북대학교
한국산업기술진흥원
2024년 03월 ~ 2025년 02월
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(교비대응)2024년 반도체특성화대학사업
전북대
2024년 03월 ~ 2025년 02월
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3D 프린팅용 저산소 고유동성 합금 분말의 박스형 진동식 대용량 건조시스템 제작
전북대
2023년 09월 ~ 2023년 12월