한국재료연구원(KIMS) 극한재료연구소 장영준 박사 연구팀은 국내 최초로 '무수 암모니아 응력부식균열(SCC) 통합평가 플랫폼'을 개발하고 있습니다. 이 플랫폼은 고강도 철강재가 친환경 선박 운용환경에서 안전하게 사용될 수 있는지 검증하는 데 중요한 역할을 합니다.
연구팀은 암모니아 선박 운용환경을 실험실에서 모사하고 고강도 TMCP 강재와 용접부의 균열 발생 조건을 종합적으로 평가하는데 초점을 맞추고 있습니다. 이를 위해 무수 암모니아 환경 제어 기술, 응력 부여 시스템, 전기화학 분석 및 실시간 균열 모니터링 기술을 결합하여 운용환경을 정밀하게 시뮬레이션하는 특징적인 플랫폼을 구축하고 있습니다.
이 플랫폼은 고강도 TMCP 강재와 용접부의 SCC 민감도를 정량적으로 평가하며, 강재 미세조직, 용접부 특성, 암모니아 온도 등이 균열 발생에 미치는 영향을 분석합니다. 또한 전기화학 분석과 인공지능(AI), 계산과학을 활용한 가속시험법을 개발하여 다양한 운항 조건에서의 강재 수명과 손상 위험을 예측하고자 합니다.
이번 연구를 통해 무수 암모니아 응력부식균열 데이터베이스를 구축하고, 향후 국제 규제 개선과 선급 승인에 활용될 평가 기준과 국내외 표준을 마련할 예정입니다. 이러한 연구에는 KIMS를 비롯한 다수의 기관과 기업이 참여하고 있으며, 이를 통해 산·학·연 협력체계를 구축하여 연구를 진행하고 있습니다.
장영준 책임연구원은 “암모니아 저장탱크 규제 완화를 위해서는 더 강한 철강재를 개발하는 것 뿐만 아니라 해당 강재가 실제 환경에서 안전하게 사용될 수 있는 평가기술이 필요하다”고 강조하며, 이번 연구가 국내외 평가기술과 데이터 확보에 기여할 것으로 기대하고 있습니다.