네오디뮴·페라이트 단점 보완 ‘제4의 자석’ 국산화 추진중인 상장사는?

[파이낸셜뉴스] 전기차용 모터 시장이 향후 10년간 연평균 7.6% 성장할 것으로 전망되는 가운데 중국의 희토류 무기화 횡포가 심화되면서 비희토류 영구자석에 관심이 커지고 있다. 테슬라가 ‘희토류 제로’ 선언을 하고 나섰고, 유럽연합(EU)은 페라이트 자석 파일럿 공장 건설을 추진중이기 때문이다.

23일 관련업계에 따르면 중국의 희토류 무기화 움직임이 어제오늘만의 일은 아니지만 최근의 희토류 횡포는 과거보다 훨씬 강화됐다.

희토류뿐만 아니라 희토류 제조기술에 대한 수출제한 및 금지까지 하겠다고 선언했기 때문이다. 중국 정부는 최근 전기차 모터나 풍력발전 터빈 등에 활용되는 산업용 핵심 부품인 희토류 자석 제조 기술에 대해 수출제한 및 금지를 추진하겠다고 밝혔다.

수출규제, 수출제한 기술 목록 개정안에는 네오디뮴, 사마륨 등의 핵심 희토류를 활용한 제조 기술이 들어있다.

희토류를 사용하지 않고 만드는 전기차가 대안이 될 수 있을 것이란 기대도 커지고 있다. EU는 희토류를 쓰지 않은 영구자석 개발 프로그램 '패신저(PASSENGER)'를 추진하고 있다. 유럽 8개국 20개 연구기관과 13개 기업이 참여해 유럽 전역에 페라이트 자석 파일럿 플랜트 8개를 건설중이다. 2025년부터 전기차용으로 페라이트 자석을 활용한다는 계획이다.

글로벌 전기차 1위 테슬라는 지난 3월 향후 희토류 없이 전기차를 생산하겠다고 발표했다. 공급망 문제와 희토류 자석 생산 과정에서 발생하는 오염 때문에 모터에서 희토류 자석을 제거할 것이란 설명이다. 최근 블룸버그는 테슬라가 전기차에 희토류 대체제로 페라이트를 사용할 가능성이 높다고 보도했다.

국내 연구진과 관련 기업들의 비희토류 영구자석 개발 및 상업화 움직임도 빨라지고 있다.

디에이테크놀로지는 2000년 설립이래 2차전지 제조공정 장비 제조 사업을 진행하고 있으며 2014년 코스닥에 상장됐다. 프레스와 레이저를 이용한 ‘노칭(Notching)’, 스태킹(Stacking), 원통형 조립장비 등에 특화된 기술력을 보유하고 있다.

최근 코리센과 ‘비희토류(Mn-Bi) 영구자석’ 국산화에 나서며 페라이트 관련주로 주목받고 있다.

대표적인 비희토류 영구자석으로 알려진 페라이트는 산화철(Fe2O3)을 주성분으로 하는 세라믹 자성체의 총칭을 말한다. 산화철에 바륨, 망간, 니켈, 아연 등 금속 원소를 혼합해 소결공정을 통해 만들어진 세라믹 소재를 페라이트라 하며 상온에서 자성이 비교적 강해 전자 공업에 널리 사용된다. 페라이트 자석은 가격이 저렴해 경제적이고 고온에 강하며 자기적 성질 또한 매우 안정적으로 원래의 물성을 오랫동안 유지할 수 있지만, 저온에서는 자력 성능이 감소하는 단점이 있다.

디에이테크놀로지와 코리센이 추진하는 비희토류 영구자석은 페라이트 자석 보다 성능이 뛰어난 망간(Mn)-비스무스(Bi) 혼합 신소재 영구자석이다. Mn-Bi 영구자석은 한국재료연구원(KIMS) 최철진 박사가 세계 최초로 개발한 신소재·신기술로 ‘제4의 자석’으로 불린다. 코리센이 지난 5월 재료연으로부터 ‘Mn-Bi영구자석’ 개발 기술을 이전 받아 디에이테크와 함께 상용화를 추진하고 있다.

Mn-Bi 영구자석은 제조에 최적화된 고진동 분말제조 신공정 개발을 통해 세계 최고의 최대자기에너지적을 가진다.

또, 희토류 영구자석이 온도에 따른 열화특성으로 200℃ 이상 온도에서 사용이 제약되는 문제들이 있는 반면, Mn-Bi 영구자석은 희토류 자석 보다 저렴하면서도 340℃ 에서도 자성 특성을 유지하는 것이 가장 큰 강점이다.

디에이테크놀로지와 코리센은 관련 특허 등록 및 파일럿 제품 제작 등을 통해 Mn-Bi 영구자석 상용화를 가속화한다는 방침이다.

업계 관계자는 “우리나라는 2000년대 후반에야 중국의 희토류 공급 독점 문제 등을 인식하고 희토류 영구자석을 국산화하는 기술을 연구하기 시작해 다소 출발이 늦었다”면서 “효율적으로 기술을 개발해 산업의 전반적 수준을 끌어올리려면 연구기관에서 양산 기술까지 연구할 수 있도록 정책적 지원이 필요하다”고 말했다.

[e-mail] 김경아 기자