국립순천대 손정한 학생, 한국열처리공학회 추계학술대회 우수논문상 수상

국립순천대학교(총장 이병운) 첨단신소재공학전공 이동근 교수 연구팀 소속 손정한 학부생이 최근 열린 '2026 한국열처리공학회 추계학술대회'에서 우수논문상(포스터상)을 수상했다.

손정한 학생은 이번 학술대회에서 'Ti-39Nb-6Zr 합금의 탄질화 처리에 따른 표면 특성 향상 연구'를 주제로 연구 성과를 발표했다. 이 연구는 낮은 탄성계수와 우수한 생체적합성을 지닌 β형 타이타늄 합금 Ti-39Nb-6Zr(TNZ40)의 표면 특성을 높이기 위해 탄화와 질화 처리를 순차적으로 적용하고, 처리 순서에 따른 미세조직과 원소 확산, 경도 특성 변화를 비교·분석했다.

연구팀은 탄화 후 질화하는 CN(Carburizing→Nitriding) 조건과 질화 후 탄화하는 NC(Nitriding→Carburizing) 조건을 비교한 결과, 처리 순서에 따라 표면 반응과 탄소·질소의 확산 거동이 크게 달라지는 것을 확인했다. CN 조건에서는 상대적으로 깊은 표면 영향 영역이 형성된 반면, NC 조건에서는 먼저 형성된 Ti-N-rich 반응층이 후속 탄소의 내부 확산을 제한하는 거동을 보였다.

탄질화 처리에 따라 TNZ40 합금의 표면경도는 크게 향상됐다. 특히 NC 조건에서는 탄소와 질소에 의한 경화 효과가 표면 인근에 집중되면서 높은 표면 및 단면 경도 특성을 나타냈다. 연구팀은 이번 결과를 통해 탄화·질화 처리 순서 제어만으로 타이타늄 합금의 표면 반응과 확산, 기계적 특성을 조절할 수 있는 가능성을 제시했다.

손정한 학생은 "이번 연구를 통해 탄질화 처리 순서가 TNZ40 합금의 표면 반응과 확산 거동에 미치는 영향을 규명할 수 있었다"며 "앞으로 표면처리 조건을 최적화해 생체용 타이타늄 합금의 표면 내구성과 활용 가능성을 높이는 연구를 이어가겠다"고 말했다.

이동근 교수는 "이번 수상은 생체용 타이타늄 합금의 표면 개질 연구 성과를 인정받은 결과"라며 "학생들이 연구 성과를 발전시키고 국내외 학술대회에서 연구 역량을 높일 수 있도록 지원하겠다"고 말했다.