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글로벌 철강동향

日 다이도 특수강, 의료용 저탄성률 티타늄 합금 양산 개시

2024-01-12

○ 日 다이도 특수강이 의료용 저탄성률* 티타늄 합금 Ti-15Mo(ASTM F2066)를 개발, 10월부터 양산 및 판매를 개시(10.24.)

* 탄성률: 고체 역학에서 재료의 강성(stiffness)을 나타내는 값. 탄성계수라고도 함.

  - 정형외과 시술 과정에서 인간의 뼈보다 탄성률이 높은 합금 소재를 체내에 이식하면 ‘골위축 현상’이 일어남. 이는 외부에서 가해지는 힘의 대부분을 이식된 합금이 받아, 뼈가 기능을 점차 상실하는 현상임 

  - 티타늄·몰리브덴 합금인 Ti-15Mo는 인간 뼈와 유연성이 비슷함. 따라서 치료 과정에서 환자의 뼈가 본연의 기능을 유지할 수 있으며 회복 속도도 높아짐

    • 동 소재는 ’00년 美 재료 시험 협회(ASTM International) 연차 보고서에 최초 등재되며 존재가 알려졌으나, 녹는점이 2,623°C로 높고 용해 잔류물이 다량 발생하는 몰리브덴의 함량이 높아 전 세계적으로 양산 사례가 드물었음 

  - 동사는 몰리브덴 잔류물 문제를 해결할 수 있는 LIF*를 도입하면서, 일본서는 최초로 Ti-15Mo 양산에 성공하였다고 발표

  * 부유 유도 용해로(LIF, Levitation Induction Furnace) : 자력을 이용해 합금 소재를 부유시킨 상태로 용해를 진행하는 설비. 소재들을 휘저어 섞어 잔류물 발생을 최소화하는 장점이 있음

* 사진. 각종 의료용 티타늄 합금의 인장 강도와 탄성률




○ 다이도 특수강은 내연기관차 시장 축소에 대비해 사업 다각화를 모색하고 있으며, 기능성 신소재 생산 체제를 한층 강화하고자 대규모 설비 투자를 단행함. 의료용 티타늄 개발 및 증산 역시 신규 수익원 개척의 일환임 

  - 동사 주력 제품인 특수강의 과반수가 자동차용이고, 주요 수요처인 엔진이나 변속기 시장은 중장기 수요를 전망하기 어려운 상황임

  - 이에, 동사는 EV 모터용 네오디뮴 영구자석과 반도체 제조 장비용 스테인리스강 등 고부가 가치 소재생산 설비를 확충하고 있음 

    • 가전 및 자동차 업계 생산 거점이 중국에서 베트남 등 ASEAN 국가로 이관되며 현지에서 공구 제작용 철강(공구강) 수요가 증가함. 따라서 올 5월 동사는 베트남에 금형·공구강용
      신공장을 설립 

* 사진. 다이도 특수강의 사업 다각화 현황


  - 동사는 고령 인구 증가로 인한 의료 시장 확대 및 의료 기술 발전에 주목하여, 티타늄 합금 생산 설비 확충에 총 22억 엔을 신규 투자함. 설비 완공 시 동사의 티타늄 생산능력은 현행 대비 20% 증가할 전망임  

    • ’24.1월까지 고정밀 초음파 검사 장치 1기를 신규 도입하는 한편, 아이치현 치타시(市) 소재 제2공장에 ’25.3월까지 티타늄용 진공 아크 재용해로(VAR)* 1기를 신규 도입할 계획을 발표

  * 진공 아크 재용해로(VAR, Vacuum Arc Remelting): 쇳물을 아크 열로 재용해해 강재의 균질성을 높이고 불순물을 줄이는 설비. 

* 사진. 치타시 공장에 신설 예정인 VAR(동형의 기존 설비)

 


  - 동사는 현행 약 10%인 세계 의료용 티타늄 시장 점유율을 ’30년까지 20%로 확대하는 한편, ’30년까지 국내외 티타늄 수주량을 ’18년 대비 약 2배로 높이겠다고 밝힘