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재료硏, 희토류 저감 고성능 영구자석 국산화 추진

▲ 재료연 이창훈 부원장(협약서 들고 있는 左)과 MH머트리얼즈(주) 임관헌 대표(右)를 비롯한 양사 관계자들이 업무 협약 후 기념촬영을 하고 있다.
한국재료연구원(KIMS·원장 최철진)이 MH머트리얼즈와 희토류 사용량을 줄인 차세대 고성능 영구자석의 국산화와 상용화를 추진한다.
한국재료연구원은 지난 16일 경남 창원 본원에서 MH머트리얼즈㈜(대표이사 임관헌)와 ‘차세대 고특성 영구자석 소재기술 개발’을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다고 밝혔다.
영구자석은 전기차 구동모터와 풍력발전기, 산업용 로봇 등 다양한 첨단산업에 활용되는 핵심 소재다. 특히 고성능 영구자석에 사용되는 희토류는 특정 국가에 대한 공급 의존도가 높아 국제 정세와 공급망 변화에 따른 수급 불안정 우려가 지속되고 있다. 이에 희토류 사용량을 줄이거나 대체하면서도 우수한 자석 성능을 확보할 수 있는 소재기술이 국가 소재산업의 경쟁력을 좌우하는 주요 과제로 떠오르고 있다.
양 기관은 한국재료연구원 이정구 박사 연구팀이 보유한 네오디뮴(Nd)계 고특성 영구자석 소재 및 열간변형 제조기술에 MH머트리얼즈의 생산·사업화 역량을 결합해 차세대 고성능 영구자석 ‘MH HIMAG’의 개발과 상용화를 공동 추진한다. 이를 위해 소재기술 개발부터 핵심 제조공정 최적화, 시제품 제작과 적용 검증까지 연구성과의 실용화를 위한 협력체계를 구축할 계획이다.
기술개발의 핵심은 네오디뮴 사용량을 줄이고 상대적으로 가격이 저렴한 세륨(Ce)을 활용하는 한편, 고가의 중희토류인 디스프로슘(Dy)과 터븀(Tb)을 사용하지 않고도 우수한 성능을 확보하는 것이다. 희토류 원료 구성의 변화를 통해 소재 원가 부담을 낮추면서 고성능 영구자석의 성능을 확보하는 데 초점을 맞춘다.
양 기관은 급속응고와 열간변형 등 핵심 제조공정을 최적화해 자석 성능과 생산 효율을 높이고 원가경쟁력을 확보할 방침이다. 소재 조성과 제조공정의 연계를 통해 성능과 생산성을 함께 개선하고, 연구개발 성과가 실제 생산으로 이어질 수 있도록 산업 현장 적용을 고려한 기술개발을 추진한다.
사업화는 시제품 제작과 파일럿 생산체계 구축, 로봇 액추에이터용 모터 자석 적용 검증 등 단계적으로 진행할 예정이다. 이를 통해 차세대 고성능 영구자석의 상용화 가능성을 검증하고 국내 생산 기반을 강화한다는 계획이다. 나아가 핵심 소재의 기술 자립도를 높이고 희토류 공급망 변동에 따른 산업계의 부담을 완화하는 데 기여할 것으로 기대된다.
최철진 KIMS 원장은 “영구자석은 미래 첨단산업의 경쟁력을 좌우하는 핵심 소재로, 안정적인 공급망 확보와 기술 자립화가 무엇보다 중요하다”며 “이번 협약을 계기로 KIMS의 원천기술과 산업계의 역량을 결합해 차세대 영구자석 소재기술의 실용화를 앞당기는 것은 물론, 국내 소재산업의 경쟁력 강화에 기여하겠다”고 말했다.
한편 한국재료연구원은 금속·세라믹·복합재료 등 첨단 소재 분야의 연구개발과 기술사업화를 통해 국가 소재산업의 경쟁력 강화에 기여하는 과학기술정보통신부 산하 정부출연연구기관이다. MH머트리얼즈는 1953년 설립된 와이어로프·특수강선 등 금속 소재 전문기업으로, 축적된 제조기술과 생산 역량을 바탕으로 차세대 고성능 영구자석 분야로 사업 영역을 확대하고 있다.