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[IT뉴스]“中 의존 없앤다” 비희토류 영구자석…재료硏, 국산화·상용화 도전장

온카뱅크관리자

2025-03-26 09:47:30

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">- 비희토류 차세대 Mn-Bi 영구자석 제조 기술 확보</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="1U1xvmTNtR">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="c1f0053750c8cc15aa7f19fcebc931d4854f7bac145b2079c6a0d4df1e134b4e" dmcf-pid="tutMTsyjGM" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="연구팀이 개발한 Mn-Bi 분말과 Mn-Bi 기반의 비희토류 영구자석.[한국재료연구원 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/26/ned/20250326094133203becs.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="Z68T6bP3Yd" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/26/ned/20250326094133203becs.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            연구팀이 개발한 Mn-Bi 분말과 Mn-Bi 기반의 비희토류 영구자석.[한국재료연구원 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="a62a0b6528b9c071695f6820792902914e23f8efb83b9bc11411fb47d1d6e811" dmcf-pid="Fq0dYCGkGx" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 한국재료연구원 나노재료연구본부 박지훈, 김종우 박사 연구팀이 세계 최고 수준의 강력한 자석 성능을 발휘할 수 있는 차세대 비희토류 Mn-Bi(망간-비스무스) 영구자석 제조 기술을 개발했다. 이 기술은 대표적 자석 제조기업 ㈜노바텍에 기술이전이 진행 중이다. 기술이 상용화되면 세계 최초로 비희토류 기반의 Mn-Bi 영구자석이 산업에 적용되는 사례가 될 것으로 기대된다.</p>
          <p contents-hash="2f6513e2f105fc54970af58d3dbef0ecbb60efd4f27dd29a02c2a8ed27579fd4" dmcf-pid="3BpJGhHE1Q" dmcf-ptype="general">기존 영구자석 산업 시장은 Nd(네오디뮴)와 같은 희토류 원소가 주요 재료였다. 이는 중국의 희토류 공급 정책의 변화와 가격 변동성에 따라 큰 영향을 받았으며, 국가적 차원에서 희토류 없이 고성능을 발휘할 수 있는 대체 기술이 절실한 상황이었다. 이에 대해 비희토류인 Mn-Bi가 대체 소재로 조명받았으나 근본적인 한계로 인해 상용화에 어려움을 겪었다.</p>
          <p contents-hash="ff50b8c7534eac5f7e1d4562a8aa52f581d3edae4aa178f8aee758fb832bf3b6" dmcf-pid="0bUiHlXD5P" dmcf-ptype="general">Mn-Bi 분말이 강한 자성을 가지기 위해서는 저온상(LTP) 고순도를 유지해야 하지만, 소결 공정(고온에서 분말을 압축해 단단한 덩어리로 만드는 과정)에서 쉽게 산화되거나 상분해되면서 순도가 낮아지는 성질이 그 한계였다. 예를 들어 밀가루를 일정 온도 이상의 물로 반죽할 때 형태 없이 묽어지고 단단한 덩어리를 만들기 어려운 것처럼 Mn-Bi 분말도 고온 소결 과정에서 분해되거나 벌크화(하나의 고밀도 덩어리로 만드는 과정)가 어렵다.</p>
          <p contents-hash="97ec852359ec357da8d166a7ae8012864dcfc96cbc9968a3431185e2270dcfe9" dmcf-pid="pKunXSZwG6" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 같은 한계를 뛰어넘는 해결책으로 Mn-Bi 비희토류 영구자석 제조 기술을 개발했다. 대량 생산이 가능한 공정으로 고순도 단자구 크기의 Mn-Bi 분말을 개발해 보자력을 강화하고, 새로운 설계의 저온 소결 기술로 자석의 밀도를 95% 이상 높인 것이다. 이를 통해 최대자기에너지적 10.5MGOe(메가-가우스-에르스테드)를 안정적으로 구현하면서 세계 최고 수준임을 입증했다. 또한 소결 이후에도 자성은 유지되고 산화 또는 분해되는 현상이 없어 벌크화와 상용화 수준의 대량 생산이 가능하다는 것이 장점이다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="ab9153f6c39f6b7cf3e4787a7ca2f009773ff6623533180096dd1ba03cbc1c41" dmcf-pid="U97LZv5rZ8" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="이번 연구를 수행한 송영운(왼쪽) 학생연구원과 박지훈 선임연구원.[한국재료연구원 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/26/ned/20250326094133635edaf.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="5IehV7f51e" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/26/ned/20250326094133635edaf.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            이번 연구를 수행한 송영운(왼쪽) 학생연구원과 박지훈 선임연구원.[한국재료연구원 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="cb884c42d948a6aedb07c65c180d01ba69673e7e623ebf6a4578eac9f0c2ea8c" dmcf-pid="u2zo5T1mZ4" dmcf-ptype="general">이 기술은 전기차 모터, 발전기, 반도체 부품 등 다양한 산업에 적용할 수 있으며, 기존 페라이트(Ferrite) 자석을 사용하던 전동기를 소형화하고 효율도 높일 수 있다. 무엇보다 공조기 등 실생활이나 산업에서 대량으로 쓰이는 자석을 대체할 수 있다는 점에서 국내를 넘어 세계 시장에서도 막대한 경제적 가치를 창출할 것으로 예상된다.</p>
          <p contents-hash="9308a3a63bc55dc145398a5354dcdd4d8712ade933f618713fdd295233314576" dmcf-pid="7Vqg1ytstf" dmcf-ptype="general">연구팀은 ㈜노바텍과 협력하여 준양산 규모의 장비를 구축하고, 대량 생산과 상용화를 위한 공정을 최적화하는 작업을 진행 중이다. 또한 향후 지속적인 연구개발을 통해 최대자기에너지적 12MGOe 달성을 목표하고 있다.</p>
          <p contents-hash="f9e42827f1970f2cd0204ea4554231cc1d8fdb218eb26cb791fa2b09cb1d8912" dmcf-pid="zfBatWFOXV" dmcf-ptype="general">박지훈 선임연구원은 “이번 연구를 통해 한국이 세계 최초로 Mn-Bi 영구자석의 상용화를 실현할 가능성을 확보했다”며 “이 기술이 성공적으로 상용화된다면 희토류 자석에 대한 의존도를 낮추고, 국내 기업이 글로벌 시장에서 경쟁력을 갖추는 데 큰 도움이 될 것”이라고 전했다.</p>
         </section> 
        </div> 
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