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마찰교반접합(FSW)에 의한 이종금속의 접합(Joining of Dissimilar Materials with Friction Stir Welding)

전문가 제언: □ 21세기의 친환경적이며 에너지 절약형 접합공정인 마찰교반접합기술은 조선/해양, 우주/항공, 철도/자동차, 건축/토목, 전기/전자 등 종래의 아크용접이 적용되는 모든 분야에서 실용화가 적용되며, 대상재료도 알루미늄 합금, 티타늄, 마그네슘, 구리, 니켈합금과 같은 비철금속과 탄소강, 스테인리스강의 동종 및 이종재료의 접합에 이르기까지 사용범위가 확대되는 등 제품생산에 활발히 응용될 것으로 전망된다.

□ 알루미늄 합금과 탄소강과 같이 특성이 크게 다른 이종금속의 용접/접합 기술에 대한 산업계의 수요가 증가하면서 이에 대한 기술개발이 다양하게 전개되었다. 그러나 이종금속 접합부의 계면에서 생성되는 취약한 합금층은 용접으로 접합된 이종금속 제품을 사용하는데 커다란 제약점으로 작용하며 향후 이종금속의 용접/접합 기술개발에서 반드시 극복해야 할 기술과제이다. 이런 면에서 본고에서 기술한 회전 툴의 숄더 핀을 변형 저항이 작은 동시에 소성 유동이 용이하게 일어나는 금속 측에 삽입하여 마찰교반접합을 하는 새로운 접합기술에 관한내용은 매우 유익한 자료로 활용할 수 있다.

□ 일본의 Hitachi LTD.는 마찰교반접합 기술에 관하여 등록된 특허(2003년 기준)중에서 일본 특허(JEPA)의 경우 41건 중 20건, 유럽 특허(EUPA)의 경우 25건 중 22건을, 미국 특허(USPA)의 경우 26건 중 24건을, 그리고 한국 특허(KUPA)의 경우 7건 모두를 특허출원함으로써, 2001년 이후에 유럽, 미국, 일본, 그리고 한국에 등록된 133건의 특허 중 과반수가 넘는 55%에 달하는 기술특허를 점유하는 등 마찰교반접합기술의 상품화를 위해 활발한 연구개발 활동을 하고 있다. 이에 비해 국내의 연구개발 활동은 초보 단계에 머물러 있다. 이와 같은 국내외의 연구개발 활동을 비교해 볼 때, 국내 마찰교반접합 산업의 기술을 확보하고 대외경쟁력을 높일 수 있도록 국내 관련기관에서 마찰교반접합 기술의 국산화를 위해 적극적으로 연구개발에 참여해야 하며, 이를 위한 국가의 적극적인 지원과 육성을 강화할 필요가 있다.

저자: Hisanori Okamura ; Kinya Aota
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