철도분야에는 금속재료, 무기재료, 유기재료 등 다양한 종류의 재료가 적용되고 있다. 신재료의 개발이 진행되고 있는 중에서, 현재 적용되고 있는 재료도, 과거에 다양한 기술연구가 행해져 개발된 신재료들이다. 이들 재료연구는 재료구조의 마크로와 미크로로부터 제어에 의한 것이 주체였다. 그 때문에, 소재성능은 종래특성을 약간 상회만 하는 것이 많았다. 그러나 최근 고에너지의 이용이나 분석기술의 발전에 따라서 나노 구조 제어기술 등이 확립되어, 이것을 재료 프로세스에 적용하여 새로운 재료가 개발되게 되었다. 이들 재료에는, 재료특성이 종래보다도 크게 향상되고, 더욱이 종래특성에서는 볼 수 없었던 신기능이 부여되는 것을 나타내고 있다. 신재료 기술은 나노 구조제어의 개발에 의해 크게 발전하고 있다. 이와 같이 신재료 기술의 연구는 일진월보해 매일 팽대한 정보가 보고되고 있다. 그 때문에 재료기술의 동향을 조사하는 경우 이들 보고에 기초하여 재료연구나 개발재료에 미치는 니즈측의 사용재료의 동향에 대해서 정리해야 할 필요성이 있다. 본 조사에서는 학회 참가 및 재료연구에 관한 연구자와 정보교환 등을 실시하였고, 신재료 연구의 방향의 변천, 신재료의 연구개발 동향, 자동차나 항공기에 있어서 신재료의 개발동향에 대해서 조사하였다. 또, 철도분야에 있어서 신재료의 적용 예에 대해서도 조사하였다. 본 조사에서는 철도에의 적용조사를 주제로 하고 있지만, 재료연구 측면으로부터 본 연구동향을 주로 보고하는 것이다.

본문내용으로 여러 내용들이 소개되고 있지만 요약하면 다음과 같다. 재료기술의 연구의 변천을 보면, 산업혁명 이후부터 20세기중기까지는 주로 첨가원소를 가해서 재료조직 및 구조를 미크로적으로 제어된 재료, 미크로 구조제어에 의해 기능을 향상시킨 균질재료가 주로 연구가 되었다. 이 무렵의 연구개발 성과가 현재 철도 등에서 사용되고 있는 금속, 무기, 유기재료의 기본이 되고 있다. 이 시대의 신재료 연구개발은 재료의 성능만을 기존재료보다도 향상하는 것이 신재료 개발의 목적이며, 주로 재료개발측면의 연구개발이 주로 된 제 1세대였다. 2세대는 20세기 후반부터 니즈측 입장에서 개발되기 시작하여 새로운 기능을 부가할 목적으로 개발한 재료이고, 현재의 신재료 연구는 환경문제나 에너지절약이 요구되는 20세기말기 이후 경제산업성이 금속재료, 무기재료, 유기재료의 고성능화에 대해서 신재료 개발프로젝트들을 입안한 후부터 진행되기 시작하였다. 그 성과로 구조를 나노 제어된 나노 재료기술, 가공과 제조를 융합한 기능프로세스기술이 개발되었다. 또한 개발성과 재료로는 광응답재료, 광촉매, 초철강, 나노알루미늄, 나노복합재료, 카본나노칩 등이다. 이들 재료들은 극한환경을 이용하여 제조되기 시작했고, 제3세대 재료라고 부른다. 앞으로의 신재료 연구에 대해서는 에너지절약과 환경에 대응 가능한 나노재료의 연구개발이 진행될 것이라고 생각된다. 자동차분야의 신재료 적용동향은 운전성능, 안전성, 의장 등이 더 발전해야겠고, 엔진의 효율향상, 환경에의 대응, 경량화가 요구된다. 신재료의 철도에의 적용을 보면 철도분야에서는 전력, 차량, 궤도 등 다양한 분야가 있고, 특히 차량기술이나 궤도에 대한 신재료의 적용이 많다. 현재 적용되고 있는 신재료로서는 알루미늄합금이나 FRP, 헤이나이트강, C/C복합재료 등이 있다. 현재 다양한 신재료의 적용이 검토되고 있고, 향후 한층 더 경량화나 신에너지의 대응, 관리비용의 저감화 등에 대해서 신재료의 적용에 큰 기대가 되고 있다. 예를 들면 차체 구체를 경량화하기 위하여 마그네슘합금의 적용이나 차량세차의 관리비용의 저감을 위하여 차체 구체의 광촉매 코팅의 적용 등이 고려되고 있다.

결론적으로 재료의 기술개발은 진일보하고 있고, 나노재료 등의 재료나 환경문제를 해결하기 위한 재료개발이 행해지고 있다. 향후 철도 분야에 대해 신재료를 적용하기 위해서는 성능을 숙지한 바탕 위에서 적용에 관한 충분한 검토가 필요하다. 향후 본고에 기술한 바와 같은 다양한 신재료의 동향을 판별하여, 자동차나 항공기 동향을 참고하여, 철도고유의 요구특성의 검토에 중점을 두어서 대처할 예정이다.

▣ 원문의 주요목차 **********************************************************************

1. 서론
2. 재료연구의 변천
2.1 지금까지 재료기술 연구의 변천
2.2 현재의 신재료 연구에 대하여
2.3 금후의 신재료 연구에 대하여
3. 신재료의 동향
3.1 지금까지 개발된 주된 신재료
3.2 지금부터의 신재료
4. 수송분야에 있어서 신재료 동향
4.1 자동차에의 신재료 적용동향
4.2 항공기에의 신재료 적용동향
5. 신재료의 철도분야에의 적용
6. 결론