티타늄 합금 : 항공기 산업의 핵심 소재

안녕하세요. 주식회사 동아특수금속입니다. 티타늄 합금은 항공기 산업에서 핵심적인 구조재입니다. 우수한 강도 대비 경량성, 고온에서도 유지되는 기계적 성질, 뛰어난 부식 저항성 덕분에 항공기의 동체, 엔진 부품, 착륙 장치, 내부 구조재 등에 광범위하게 사용됩니다. 특히, 고속 비행 시 발생하는 열과 기계적 하중을 견뎌야 하는 부위에는 알루미늄보다 높은 강도를 지니면서도 무게는 절반 수준인 티타늄이 적합합니다.

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가스터빈 엔진(Gas Turbine Engine)

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​대표적으로 Ti-6Al-4V (Grade 5) 합금은 항공기용 구조재와 엔진 부품에 널리 활용되며, Grade 23 (ELI 등급)은 고신뢰성 의료기기 및 항공기 정밀부품에 적용됩니다.

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​대한민국 항공우주 산업은 현재까지 티타늄 소재의 상당 부분을 미국, 러시아, 일본, 중국 등에서 수입에 의존해 왔습니다. 특히 항공기용 티타늄 합금은 고순도 생산 기술, 정밀 주조 및 단조, 열처리 공정, 품질 인증 등 고난도 기술이 요구되기 때문에, 기술 장벽과 인증 요건이 높아 국산화가 쉽지 않았습니다.

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​하지만 최근 들어 국산 항공기(KF-21 보라매) 개발과 소형 위성, 무인기(UAV), 우주발사체 등 국산 항공·우주 산업의 활성화에 따라, 티타늄 소재의 자립화 필요성이 대두되고 있습니다. 이는 단순한 원가 절감이 아닌, 전략 물자 안정 확보와 기술 주권 확립이라는 차원에서 매우 중요한 과제입니다.

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​국내에서는 정부 주도의 소재부품장비 국산화 전략에 따라, 항공기용 티타늄 합금 생산기술 개발이 활발히 진행되고 있습니다. 한국재료연구원, 항공우주연구원, 한국생산기술연구원 등을 중심으로 Ti-6Al-4V 합금 잉곳 생산 기술, 단조 및 열처리 기술, 항공기용 소재 시험평가 기술 등이 개발되고 있습니다.

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​민간 분야에서는 당사를 포함해 일부 기업들이 항공용 티타늄 판재, 봉재, 단조품 생산체계 구축에 나서고 있으며, 방위산업체, 민항기 OEM 업체들과 협력해 신뢰성 인증도 단계적으로 추진 중입니다. 항공재 인증(AMS, AS9100 등)은 시간이 오래 걸리는 과정이지만, 중장기적 자립화를 위한 필수 단계입니다.

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​항공기용 티타늄 합금의 국산화는 단순한 소재 생산을 넘어, 항공·우주 산업 전반의 경쟁력 강화와 직결됩니다. 자국 내 공급망을 구축하면 수입 의존도를 줄이고, 수출 통제 리스크를 완화할 수 있으며, 나아가 방산 수출 경쟁력 확보에도 기여할 수 있습니다.

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​또한, 고급 단조 기술, 3D 프린팅용 티타늄 분말, 항공기 엔진 소재 등 고부가가치 분야로의 확장도 가능해지며, 국내 소재 기업들의 기술 수준과 수익성 제고에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다.

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Ti-6Al-4V 합금 잉곳(Ingot) 생산

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​앞으로는 티타늄 합금의 단순 생산을 넘어, 정밀 가공기술, 표면처리 기술, 3D프린팅 기술과 연계한 통합적인 소재 생태계를 구축하는 것이 중요합니다. 또한, 사용 후 항공기 부품의 재활용 및 리사이클링 기술 개발도 병행되어야 하며, 이를 통해 지속가능한 소재 순환체계를 확보할 수 있습니다.

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​정부는 “첨단전략산업법”과 “소부장 2.0” 정책에 따라 항공기 핵심 소재의 국산화를 지원하고 있으며, 티타늄 합금은 그 중심에 있는 전략소재입니다. 향후 한국이 자주적 항공우주산업을 실현하기 위해서는, 티타늄 소재의 기술 자립과 생산 인프라 확충이 선결 조건이 될 것입니다.

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​티타늄 합금은 항공기 산업에서 절대적으로 중요한 전략소재이며, 그 국산화는 대한민국 항공우주 기술의 기반을 다지는 핵심 요소입니다.

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​기술 장벽과 시장 구조의 한계를 극복하기 위해 산·학·연의 협력이 강화되고 있으며, 티타늄 소재 분야는 향후 방위산업, 민항기, 우주산업, 수소에너지 산업까지 그 응용 범위를 넓혀갈 수 있는 미래 성장 동력입니다. 따라서 티타늄 합금의 국산화는 단순한 기술 개발을 넘어, 국가적 안보와 산업 경쟁력 확보를 위한 전략적 과제로 나아가야 합니다. 감사합니다.

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동아특수금속 소개

동아특수금속은 국내 최초로 타이타늄을 리싸이클링하여 국내외 제강사 및 기업들에 리싸이클링된 제강용 원료를 공급하고 있으며 주로 희소금속 위주의 금속들을 리싸이클링하고 있습니다. 국내에는 아직 희소금속 리싸이클링과 관련된 산업이 발달하지 않아 산업 수준은 해외 선진국들에 비해 미비하지만 꾸준한 연구개발을 통해 다양한 장비를 도입하는 등 국내 희소금속 소재 국산화에 최선을 다하고 있는 회사입니다. 회사와 관련하여 합금을 위한 타이타늄(티타늄) 스펀지 대체품 구입이나, 니켈, 지르코늄, TiAl봉재, Zr봉재, 인코넬625봉재, 인코넬718봉재 등 다양한 희소금속에 대한 논의를 하고자 하신다면 다음 아래의 연락처로 연락주시기 바랍니다.

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