-253℃~2,000℃ 극한환경 실증 시대 연다…국가 극한소재 인프라 구축 본격화

- ‘극한소재 실증연구기반 및 R&D 전략 심포지엄’ 개최

- 산·학·연 전문가 100여 명 참석, 실증인프라 구축 등 논의

- 「극한소재 실증연구기반 조성사업」 총사업비 3,462억원 확정

극한환경 미래 산업 이미지. (ChatGPT 생성)

우주항공과 액체수소, 국방, 에너지 산업의 핵심 기반이 될 ‘극한소재’ 실증 인프라 구축 사업이 본격 추진된다. 초고온·극저온 환경에서 소재와 부품의 성능을 국내에서 직접 검증할 수 있는 국가 차원의 연구 기반이 마련되면서, 해외 시험평가 의존 구조 탈피와 함께 첨단소재 기술주권 확보에 대한 기대감도 커지고 있다. 

과학기술정보통신부와 한국재료연구원은 4월 29일 제주국제컨벤션센터에서 ‘극한소재 실증연구기반 및 R&D 전략 심포지엄’을 개최하고, 초고온·극저온·특정극한 분야 실증연구 인프라 구축 방향과 연구개발 전략을 논의했다. 이번 심포지엄은 2026 대한금속·재료학회 춘계학술대회와 연계해 진행됐으며, 발전·항공·조선해양·수소 분야 산·학·연 전문가 100여 명이 참석했다. 

이번 행사에서는 초고온·극저온·특정극한 분야별 최신 기술개발 동향과 실증수요가 공유됐으며, 향후 연구 기반 활용 전략과 R&D 추진 방향에 대한 의견 수렴이 이뤄졌다. 특히 우주항공 및 국방용 세라믹 소재기술, SiC 화학조성 평가기술 및 표준화 등 첨단세라믹 분야 발표도 포함돼 관련 업계의 관심을 모았다. 

경남 창원에 조성중인 극한소재 실증연구단지 조감도. (자료제공: 과기정통부)

정부는 현재 추진 중인 ‘극한소재 실증연구 기반조성사업’의 총사업비를 3,462억 원으로 확정하고, 올해부터 건설공사와 연구장비 발주를 본격 추진할 계획이다. 해당 사업은 2023년부터 2031년까지 경남 창원시 진해첨단산업연구단지 내에서 추진되며, 초고온·극저온·특정극한 분야 연구시설 6개 동과 44종 184대 규모의 연구장비 구축이 핵심이다. 

극한소재는 극한의 온도와 충격, 압력 환경에서도 성능과 신뢰성을 유지해야 하는 고부가가치 소재로, 가스터빈과 우주발사체, 액체수소 저장시스템, 극초음속 비행체 등 미래 전략산업의 핵심 요소로 꼽힌다. 그러나 현재 국내에는 실제 사용환경 수준의 시험·평가 인프라가 부족해 상당수 기업과 연구기관이 해외 시험기관에 의존하고 있는 상황이다. 

새롭게 구축될 실증 인프라는 2,000℃급 초고온과 -253℃급 극저온 환경을 국내에서 재현할 수 있다는 점에서 의미가 크다. 이를 통해 가스터빈 및 항공엔진용 초내열합금, 세라믹복합재(CMC), 극초음속 비행체용 UHTC(Ultra High Temperature Ceramics), 액체수소 저장용 극저온 구조소재 등의 국산화와 신뢰성 검증이 가능해질 전망이다. 

특히 세라믹 분야에서는 우주발사체 재진입용 열차폐 세라믹 코팅(TBC), 마하 5 이상 극초음속 비행체 대응용 초고온 세라믹 복합소재(UHTC), SiC 기반 극한환경 소재 평가기술 등이 주요 활용 분야로 제시됐다. 초고온 내삭마 시험기와 열충격 시험기, EB-PVD 열차폐 코팅 장비 등 첨단 평가·공정 장비도 함께 구축될 예정이다. 

극저온 분야에서는 액체수소 저장탱크용 내수소취성 소재와 수소 모빌리티용 극저온 표면코팅 소재 개발이 주요 과제로 제시됐다. 또한 특정극한 분야에서는 항공기 조류충돌 시험 시스템과 고속충격 평가체계 구축을 통해 우주·방산용 충격방호 소재 검증 역량도 강화될 예정이다. 

심포지엄에서는 해외 선진기관의 연구 사례도 공유됐다. 캐나다 국가연구위원회(NRC)는 가스터빈용 고온소재 및 코팅 분야 연구개발 역량을 소개했으며, 국내 기업과 연구기관들도 발전용 가스터빈, 친환경 선박, 액체수소 저장 소재 개발 현황을 발표했다. 

오대현 과기정통부 미래전략기술정책관은 “극한소재 분야 해외 의존에서 벗어나 국내 기업과 연구기관이 직접 실증할 수 있는 환경을 조성하는 것이 목표”라며 “산·학·연 의견을 반영해 실증연구 기반 활용 전략과 R&D 방향을 구체화해 나가겠다”고 밝혔다.

[Ceramic Korea (세라믹뉴스)=이광호 ]