재료연 제공
한국재료연구원은 이정구·김태훈 박사 연구팀이 값비싼 희토류인 네오디뮴(Nd) 사용량을 30% 줄이고도 상용 자석(42M 등급) 수준의 성능을 구현할 수 있는 '희토류 저감형 영구자석 소재'를 개발했다고 29일 밝혔다.
네오디뮴은 고가로 수급이 매우 불안정하지만, 희토류 영구자석의 성능 구현에 반드시 필요하다. 네오디뮴을 적게 쓰는 영구자석을 개발하려면 네오디뮴의 함량을 줄이는 대신 저가의 세륨(Ce) 함량을 늘려야 하는데, 이 경우 자석의 자기적 특성이 악화된다.
연구팀은 기존 공정 대신 매우 빠른 냉각 속도로 공정이 가능한 멜트스핀법과 열간변형법을 희토류 저감형 전구체와 영구자석 제조에 적용했다.
그 결과, 자석 내 불필요한 자성입자의 형성을 억제해 미세구조를 최적화하는 데 성공했다. 아울러, 영구자석의 주요 특성인 잔류자화와 보자력을 동시에 향상됐다. 이 연구결과는 금속재료 분야 국제 학술지 '스크립타 머터리얼리아(지난 17일자)'에 실렸다.
김태훈 재료연 박사는 "국내 희토류 영구자석 소재 분야가 지닌 자원문제와 소부장 이슈를 동시에 해결하는 성공적인 기술 개발 사례가 될 것"이라고 말했다.
한편 희토류 영구자석 분야 국내 시장 규모는 2021년 기준 연간 1860억원으로, 전량을 대부분 해외에서 수입하고 있다.이준기기자
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