나사 소재로 세라믹을 활발히 적용할 수 있는 길이 열렸다.

독일 프라운호퍼 실험실은 세라믹을 나사로 개발하기 위해 세라믹의 스트레스 저항성을 정확하게 예측할 수 있는 방법을 개발했다고 밝혔다.

강철로 만들어지는 대부분의 나사들은 고온 및 산성에 취약하다는 약점이 있다. 특히 의료용에 사용되는 강철나사는 알레르기 유발과 함께 자성을 가지고 있어 자기공명 이미징 진단에 사용하는데 문제를 발생시키기도 한다.

이에 반해 세라믹 나사는 섭씨 1,000도 이상의 고온을 견딜 수 있을 뿐만 아니라 화학물질에도 잘 견딘다. 그러나 세라믹은 매우 깨지기 쉽다는 단점이 있어 나사 제조업체들이 제품에 적용하는데 한계가 있었다.

프라운호퍼 실험실 연구원들은 나사 시험 조정과 시뮬레이션을 사용해 세라믹 나사들이 실제적으로 얼마나 큰 하중을 견딜 수 있는지를 조사했다. 또한 세라믹 나사가 견딜 수 있는 하중치와 최적의 디자인이 나올 수 있도록 제조공정을 최적화 하고 있다.

실험결과 연구원의 방법으로 제조한 세라믹 나사의 하중 용량은 강철로 만들어진 나사가 견딜 수 있는 하중보다 30~35% 높은 것으로 나타났다.

프라운호퍼 실험실 연구원인 Christof Koplin는 “세라믹 나사를 좀 더 크게 만들 수 있다면 이 기술은 많은 분야에 응용될 수 있을 것”이라고 밝혔다.