LG이노텍, 세계 최고 성능 친환경 자석 개발

중희토류 비중 60%가량 줄여
원자재 공급 부족 리스크 최소화
기존 日 주도 시장서 경쟁력 확보

LG이노텍이 성림첨단산업과 공동 개발한 세계에서 가장 강한 자력을 가진 '친환경 마그넷(자석)'. LG이노텍 제공

LG이노텍이 자석의 핵심성분인 중희토류 사용량을 기존 대비 60%가량 줄이면서도 세계에서 가장 강한 자력을 가진 '친환경 마그넷(자석)' 개발에 성공했다.

13일 LG이노텍에 따르면 친환경 마그넷은 희소 가치가 높은 중희토류 사용을 최소화한 자석으로, 차량 모터, 스마트폰용 카메라, 오디오 스피커, 풍력 발전기 등에 들어가는 필수 소재다. 구동이 필요한 제품에 장착돼 자석의 밀고 당기는 힘으로 동력을 제공한다. 이 제품은 가전 및 차량 조향모터용 자석 성능을 세계 최고 수준인 14.8kG(킬로가우스)까지 끌어올렸다. 업계는 이 자석의 기술적 성능 한계치를 15kG로 보고 있으며, 현재까지 상용화된 제품의 성능은 14.2~14.3kG에 불과하다.

특히 중희토류를 기존 대비 60%만 사용해 원자재 공급 부족으로 인한 생산 중단 리스크를 최소화했다.

이 제품을 차량용 조향모터에 적용하면 모터의 출력은 높이면서도 크기가 줄어 경량화에 유리하다. 자석 성능이 높아 모터 크기가 작아도 높은 출력을 낼 수 있다. 또 배터리 무게 증가로 전비(전기차의 연비) 향상을 위한 경량화가 시급한 전기차, 하이브리드 차량 등에 적합하다. 모터 크기를 축소하면서 모터에 쓰이는 구리 등 최근 가격이 오르고 있는 원자재 비용도 함께 줄일 수 있다.

고화소 스마트폰용 카메라에 장착하면 액츄에이터(초점을 맞추기 위해 렌즈를 움직이는 부품) 구동력을 10% 가량 높여 깨끗하고 선명한 고화질 사진과 동영상을 촬영할 수 있다. 그동안 마그넷 분야는 일본이 세계 최고의 기술력을, 중국은 가격 경쟁력을 앞세워 시장을 주도해왔다. 이에 LG이노텍은 2017년부터 중희토류를 줄인 '친환경 마그넷' 개발에 본격 돌입하면서 국내 기업 중 중희토류 저감 기술을 보유한 성림첨단산업과 힘을 합쳤다.

앙사는 신규 화합물을 첨가해 중희토류를 적게 사용면서도 다양한 제품과 온도 범위에서 최고의 자력을 낼 수 있는 친환경 마그넷용 코팅액을 개발하고, 코팅액에 최적화한 새로운 자석 소재를 확보했다. 이 코팅액을 자석에 균일하게 바른 후 열을 가해 고르게 흡수시켜 만든 것이 바로 세계 최고 성능을 확보한 친환경 마그넷이다.

특히 LG이노텍은 기존 개발방식으로는 일본의 기술력을 단기간에 따라잡을 수 없다고 판단하고, 머신러닝방식의 시뮬레이션 기법을 도입했다. 이를 통해 최소 2년 이상 걸리는 개발기간을 절반으로 단축하는데 성공했다.

LG이노텍은 차량용 조향모터, 스마트폰 액츄에이터 등 자사 제품에 친환경 마그넷을 적용해 제품 경쟁력을 강화할 방침이다. 아울러 글로벌 완성차 및 차량부품 기업, 스마트폰 제조기업 대상의 프로모션을 적극 펼칠 계획이다. 적용 분야도 에어컨, 냉장고, 드론, 도심형 플라잉카, 발전기 등으로 빠르게 확대해 나갈 예정이다. 아울러 희토류를 아예 넣지 않은 '무희토류 마그넷' 개발에도 속도를 낼 계획이다.

장민권 기자