앞서 형상기억합금의 여러 가지 활용에 대해 알아보았는데, 이를 좀더 알아보자.

△치아교정용 스프링 - 끝이 닫힌 상태에서 흔들리는 치아 양측에 끼워 넣은 후 체온이 가해지면 끝이 둘로 벌어져 치아를 교정해 준다.

△마이크로 로봇 - 가열하면 수축되고, 온도가 내려가면 늘어나는 특성을 이용해 로봇의 관절부(그립, 손목, 팔꿈치, 어깨)에 사용된다.

△전차선 이상 발열 검출 센서 - 전차선에 평행하게 부착되어 있는 형상기억합금의 센서가 이상 발열상태가 되면 U자형으로 변형되어 지상에서 눈으로 쉽게 이상 발열상태를 알 수 있다.

△휴대전화의 안테나 - 형상기억합금을 사용한 휴대전화 및 PCS의 안테나는 그 우수한 탄성과 내구성으로 부러지거나 휠 염려가 없어 널리 사용되고 있다.

△안경 후레임 - 형상기억합금을 사용한 안경테는 가볍고 부드럽고 착용감이 뛰어나다. 특히, 스포츠를 하는 중 외력에 의해 변형되어도 바로 원래의 상태를 회복하기 때문에 성장하는 어린이용 안경에 좋다.

△핸드백, 가방 - 핸드백이나 가방의 형태를 유지하기 위해 형상기억합금이 사용된다.

△접골기구 - 낮은 온도에서는 밀가루 반죽처럼 유연해졌다가 온도가 올라가면 애초 만들어졌던 형상으로 돌아오는 형상기억합금을 이용한 골접합 기구가 개발됐다.

이 형상기억합금으로 만든 의료기구로 정형수술을 하면 골절부위 절제를 적게 할 수 있어 수술시간을 단축할 수 있을 뿐 아니라 생체 역학적 적합성이 뛰어나기 때문에 치료기간에 뼈와 따로 놀거나 뒤틀림 없이 정확하게 교정치료를 할 수 있다.

△메모리 브라 와이어 - 형상기억합금을 이용한 브라용 와이어는 일정한 온도(체온)에서 최초온도에서 기억된 형태로 복원하려는 특성으로 여성의 가슴 형태를 항상 일정하게 유지시켜 주며, 세탁 밀 물리적 힘에 의해 변형되지 않는다.

형상기억합금에서 가장 큰 비중을 차지하는 합금은 니켈-티타늄의 합금인 니티놀이다.

형상기억효과가 뛰어난 니티놀은 우수한 특성을 가지고 있지만 가공하기 힘들고 용접과 모양을 만들기가 어려운 문제점들을 가지고 있다.

무엇보다 니티놀의 가격은 은보다 3배가 비싸서 실용화에 많은 어려움을 겪고 있다.

이에 따라 최근에는 구리와 철을 이용한 형상기억합금의 실용화 연구가 한창이다.

가격이 비싼 티타늄 대신에 구리를 이용하면서 특수한 열처리법과 미량 합금 원소의 첨가를 통해 구리를 주원료로 한 형상기억합금의 결점을 보완함으로써 새로운 저비용·고성능 형상기억합금 개발이 이루어지고 있다.

저가의 원재료인 구리, 아연, 알루미늄, 니켈 등을 사용해서 생산비용을 줄이고 기존 니티놀과 비슷한 기계적 성질과 형상기억효과를 가진 새로운 형상기억합금이 고가 형상기억합금을 대체하면 지금보다 훨씬 활발하게 활용될 것으로 기대된다.

최근에는 형상기억 플라스틱도 개발되었는데, 폴리우레탄을 이용한 한 형상기억 플라스틱은 형상기억합금에 비해 제조원가가 10분의 1밖에 들지 않을 뿐만 아니라 가볍고 다양한 형태로 만들기 쉬워 의료용에서부터 화장품, 섬유 등 응용분야가 무궁무진하다.

(황망기편집국장)