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한국재료연구원이 의료용 임플란트 분야 핵심 소재인 '초미세 결정립 타이타늄-지르코늄 합금' 제조 기술을 민간 기업에 이전하며, 국산 기술로 글로벌 시장 공략에 나선다.

한국재료연구원(KIMS)은 박찬희 박사 연구팀이 개발한 생체의료용 초미세 결정립 타이타늄(Ti)-지르코늄(Zr) 합금 소재 제조 기술을 동아특수금속에 이전했다고 21일 밝혔다.

이번 기술은 기존 해외 독점 제품과 동일한 성분 조성을 유지하면서도, 소재의 미세조직을 두 배 이상 치밀하게 만들어 내구성과 강도를 높인 것이 특징이다. 특히, 인체에 삽입되는 임플란트 소재로서의 안전성과 성능을 대폭 향상시켰다는 평가를 받고 있다.

현재 세계 치과 및 정형외과용 임플란트 시장은 연간 약 24조원 규모에 달한다. 글로벌 선두 기업들은 순수 타이타늄보다 더 가볍고 강한 타이타늄-지르코늄 합금 소재를 활용해 시장을 장악하고 있다. 이에 대응해 KIMS 연구팀은 결정립 크기를 기존 1.5마이크로미터(㎛)에서 800나노미터(㎚) 수준으로 미세화해 소재 강도를 900MPa에서 1200MPa로 약 33% 향상시켰다.

기존 기술에서는 이처럼 나노 수준의 결정립 미세화를 위해 별도의 고가 장비가 필요해 상용화에 제약이 컸다. 반면 이번에 개발된 기술은 인발과 압연 등 산업 현장에서 일반적으로 사용되는 금속 가공 공정만으로도 충분히 적용 가능해 대량 생산에 유리하다.

박찬희 책임연구원은 "이번 기술이전은 국산 소재의 글로벌 시장 진출을 위한 실질적 발판"이라며 "앞으로 더 많은 사람들이 안전하고 성능이 우수한 임플란트를 사용할 수 있기를 기대한다"고 말했다.

기술을 이전받은 동아특수금속은 국내 대표적인 특수금속 리사이클링 전문 기업으로, 의료기기부터 우주항공, 방위산업에 이르기까지 다양한 고부가가치 산업에서 발생하는 타이타늄, 니켈 등 금속을 재활용하고 국산화하는 기술을 보유하고 있다. 최근에는 미국, 일본 등 16개국에 소재를 수출하며 글로벌 신소재 시장에서 영향력을 넓히고 있다.

KIMS와 동아특수금속은 이번 협약을 계기로 기술 상용화를 본격 추진하며, 내년 상반기 중 해당 합금을 적용한 임플란트 소재 제품을 시장에 선보일 계획이다.

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