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희토류 영구자석은 중국 이외의 다른 수요처를 확보해야 하는 중요성이 더욱 커지고 있다.
7월9일 한국희소금속산업기술센터(센터장 김택수) 주최로 인천테크노파트에서 열린 <희소금속 산업기술 국제 워크숍>에서 재료연구소(KIMS) 이정구 연구원은 <희토류 영구자석 연구개발 동향> 발표를 통해 “1980년대 희소금속을 통한 네오디뮴 자석의 발명으로 인류는 새로운 세계를 열었다”며 “자동차 및 전자기기 시장이 확대됨에 따라 자석 수요가 급격하게 증가할 것”이라고 말했다.
네오디뮴 자석(Neodymium Magnet)은 희토류 원소 화합물 중 대표적인 자석 합금으로 네오디뮴(Nd), 철(Fe), 보론(B)으로 구성되며 세계적으로 가장 널리 사용되는 희토류 자석 중 하나이다.
페라이트(Ferrite) 자석에 비해 강도가 10배 이상 높으며 가격 면에서도 페라이트 자석은 kg당 10-20달러에 거래되는 반면 네오디뮴 자석은 200달러 수준을 형성하고 있는 것으로 알려졌다. 가격이 높고 성능이 좋은 만큼 고출력이 필요한 기기에 주로 활용되고 있다.
그러나 온도에 민감하고 산화력이 강해 부식해 취약한 것이 단점으로 지적되고 있다.
이를 극복하기 위해 도금처리 및 열처리에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있으며 현재 80-200도까지 내자력을 유지할 수 있는 단계까지 출시됐다.
내열성을 높이기 위해서는 디스프로슘(Dysprosoium)을 첨가해야 하나 매장량이 적고 고가이기 때문에 디스프로슘 사용량을 줄이면서 보자력을 강화하기 위한 연구개발이 중점적으로 이루어지고 있다.
이정구 연구원은 “맥주에 비유하자면 알콜을 넣지 않고 맥주맛은 그대로 내기 위한 연구가 지속되고 있다”며 “2010-2015년 네오디뮴 자석은 세계 수요 증가율이 54%로 예상되는 반면 디스프로슘은 80%로 급증하고 있어 공급량이 턱없이 부족하다”고 강조했다.
이어 “네오디뮴 자석은 소량 소비시대에서 대량 소비시대로 전환되고 있기 때문에 가격 불확실성을 줄이기 위해서는 말레이지아, 인도네시아 등 중국 이외지역 공급처를 확보해야 한다”고 덧붙였다.
일반적으로 네오디뮴 자석은 과거의 가장 큰 수요처였던 하드디스크에는 첨가량이 대당 2g에 그쳤으나 전기자전거에는 60g, 스쿠터 350g, 자동차 1.2kg, 풍력발전기에는 1톤이 첨가되면서 수요량이 급속도로 증가하고 있는 것으로 나타났다.
이에 따라 디스프로슘도 1달 만에 kg당 720달러에서 3500달러로 급등하는 등 가격 변동이 매우 심한 것으로 알려졌다.
네오디뮴 자석은 중국이 전 세계 공급량의 83%를 차지하고 있으나 점차 중국 자체수요가 크게 늘어나면서 줄어드는 물량을 다른 곳에서 확보할 필요성이 커지고 있다. <김원지 기자>