나노결정 리본 소재 기술 개요 [재료연 제공. 재판매 및 DB 금지]

(창원=연합뉴스) 김선경 기자 = 한국재료연구원(KIMS, 이하 재료연)은 금속분말연구실 정재원 박사 연구팀이 전기차 전력변환장치에 쓰이는 '나노결정 리본 소재'를 국산화할 수 있는 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.

나노결정 리본 소재는 전기차에 탑재되는 전력변환장치의 EMI(전자파 간섭) 노이즈를 제거하기 위한 핵심 소재다.

그러나 전량 수입에 의존해오고 있어 국내에서는 해당 소재를 제조할 기술과 산업기반이 전무한 상태였다.

이번에 연구팀이 개발한 초박형 연자성(soft magnetism) 나노결정 리본 소재는 기존 소재와 비교해 포화자화(한계에 달한 자화의 세기)를 약 30% 이상 높이면서도 투자율(물질이 자기화되는 정도) 특성은 기존과 동등한 수준으로 유지하고 있다.

기존 상용 리본 소재와 재료연 개발 리본 소재의 미세구조 비교 [재료연 제공. 재판매 및 DB 금지]

그동안 기술적 난제로 여겨진 고포화자화 특성과 고투자율 특성을 동시에 향상하기 위해 연구팀은 기존 합금 소재의 철 함량을 높이며 이종 전이금속을 동시에 참가해 합금 내 확산 속도를 제어했다.

이를 통해 10∼20㎚ 수준의 나노결정을 구현하고, 고포화자화·고투자율 특성을 갖는 소재를 개발할 수 있었다고 설명했다.

개발된 소재는 기존 나노결정 리본 합금에 필수적으로 함유된 니오븀(Nb)과 같은 고비용 원소 함량을 30% 이상 줄여 제조단가 절감도 가능하다.

연구팀은 이번 기술이 양산화되면 2025년 연 1천500t 리본 생산으로 200억원 상당의 매출을 올릴 것으로 예측했다.

향후 내연기관에서 전기차로의 전환이 완전히 이뤄지면 전기차용 나노결정 리본 소재 시장 규모는 연간 1조5천억원 상당에 달할 것으로도 보고 있다.

연구 책임자인 정재원 연구원은 "이번 기술이 상용화되면 현재 전량 수입에 의존하는 나노결정 리본 소재의 국산화가 가능해 해당 소재를 필수로 활용하는 전기차 전력변환장치 생산기업의 수입 의존도 해소에 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.

정재원 박사 [재료연 제공. 재판매 및 DB 금지]

ksk@yna.co.kr

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