科学技術情報通信部傘下の政府系研究機関である韓国材料研究院鋼材料研究室のイ・チャンフン博士の研究チームの研究成果が２０２０年のサイエンティフィック・リポーツで材料分野トップ１００に選ばれた。該当研究成果は既存のステンレス鉄鋼より約２０％軽い軽量ステンレス鉄鋼を世界で初めて開発した技術だ。

既存の軽量鉄鋼は鉄に軽い合金元素であるアルミニウムを添加して軽量化してきた。この時に添加されるアルミニウムは割れやすさが高まるため１０％以上添加するのが難しいという限界があった。研究チームは１２％のアルミニウムを添加しても炭素、マンガン、クロームなどの合金元素添加量を最適化して鉄鋼の脆性を低くした。特に、クロームを利用して微細で緻密な酸化層を生成することにより腐食にも耐えられるようにした。

ステンレス鉄鋼は１９１０年代に開発されてからこれまで人々の生活に密接な影響を及ぼしている。自動車、造船、建築、医療、家電などステンレス鉄鋼が使われていない所は見つからないほどだ。これは腐食に弱い鉄鋼の短所を解決したために可能だった。だがまた別の鉄鋼の課題である軽量化は依然として解決できずにいる。最近の未来環境予測に関する多くの報告によると、二酸化炭素など温室効果ガス減少とエネルギー効率向上、さらに炭素中立を達成できるかどうかが今後の人類の未来を左右すると予想される。このような産業環境の変化により機械的特性、溶接性、経済性などが優秀な鉄鋼は、軽い素材である軽量金属、複合材料などの強力な挑戦に直面している。今回の成果は今後鉄鋼技術が進むべき未来の方向性を提示したという側面で大きい意味がある。

材料研のイ・ジョンファン院長は「バッテリーやバイオなど最近浮上している多様な材料の間で伝統の鉄鋼材料がトップ１００に選ばれたのは鉄鋼の新たな科学的・社会的パラダイムを提示したため。鉄鋼技術の発展に材料研が傍点を付けられるよう引き続き努力したい」と話した。

サイエンティフィック・リポーツは世界３大科学ジャーナルのひとつであるネイチャーの姉妹誌だ。毎年各研究分野で最も多くのダウンロードを記録した論文を対象にトップ１００を選定し発表している。サイエンティフィック・リポーツに掲載される材料分野の論文は年間１０００本以上とされる。