◎KIST 정밀소재 공정연,제품화 박차

플라스틱처럼 분말사출 성형 방법으로 신소재 영구자석을 제조하는 신공법이 처음으로 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST) 정밀소재공정연구센터 정원용 박사팀은 11일 희토류계의 네오디늄­철­보론(Nd­Fe­B)소재 영구자석을 기존의 분말야금법이 아닌 분말사출성형법으로 제작하는데 성공했다고 밝혔다.

네오디늄­철­보론계 영구자석은 1983년에 처음 개발된 신소재 자석으로 페라이트계 등 기존 자석보다 10배 높은 자기 특성을 갖고 있다.

그러나 재료비보다 제조비가 많이들어 가격이 비싸고 섭씨 312도 정도의 비교적 낮은 온도에서도 자성을 잃는 약점 때문에 널리 보급은 되지 않고 있는 실정이다.

정박사팀의 제조공법 연구는 이 자석의 제조단가를 낮춰 21세기 시장 주도적 제품을 생산하기 위한 것이다.

분말사출공법은 금속 또는 세라믹 분말을 성형재인 플라스틱과 혼합하고 원하는 형태를 갖춘 금형내에 혼합물을 사출한 후 사출체를 가열해 성형재인 플라스틱을 제거하고 고열에서 구움으로써 재료의밀도를 높이는 공정을 거친다.정박사는 이 공정에서 독특하게 성형재로서 플라스틱대신 파라핀왁스를 사용,사출후 섭씨 600도에서 제거했으며 진공상태에서 섭씨 1천100도로 한시간 소결함으로써 밀도 98.9%의 자석을 얻었다고 밝혔다.이 공정은 분말제조­분말배열­성형­소결등의 과정으로 구성된 분말야금법보다 3차원 형태,다극 이방화자석 등 원하는 모양의 자석을 값싸게 얻을수 있다.

희토류계 영구자석은 DC직류 모터에 넓은 용도를 갖고 있다.컴퓨터의 디스크 드라이브,휴대용 청소기의 모터,특수 스피커등에서 모터를 돌려주는 힘으로 이 자석이 사용된다.현재 매출액기준으로는 세계 자석시장의 35%를 차지하며 국내 수요는 거의 전량 수입되는 실정.

정박사는 『새 공정은 자기특성 강화 등 보완해야 할 과제가 많다』며 『앞으로 2년간 자성을 높이기 위한 첨가재 제조,적절한 제조조건 도출 등을 연구한 뒤 제품화 연구를 할 계획』이라고 밝혔다.<신연숙 기자>