KIMS 이정구 박사, 국가연구개발 우수성과 100선 선정

기사내용 요약
Nd 저감형 고특성 영구자석 소재기술

[창원=뉴시스] 한국재료연구원 이정구 박사

[창원=뉴시스] 홍정명 기자 = 한국재료연구원(KIMS)은 분말재료연구본부 자성재료연구실 이정구 박사의 Nd(네오디뮴) 저감형 고특성 영구자석 소재기술이 '2022년 국가연구개발 우수성과 100선'에 선정됐다고 10일 밝혔다.

선정된 기술은 고가의 희토류인 네오디뮴의 사용량을 약 30% 저감하고도 상용자석(42M 등급) 수준의 성능을 구현할 수 있는 희토류 저감형 영구자석 소재 기술이다.

네오디뮴은 고가에 수급이 매우 불안정하지만, 희토류 영구자석의 성능 구현에 필수적이다.

이의 개발을 위해서는 네오디뮴 함량을 저감하고 저가의 세륨(Ce) 함량을 증가시켜야 하는데, 지금까지는 세륨 함량 증가에 따른 자석의 자기적 특성 악화를 막을 수 없다는 문제가 있었다.

하지만 이정구 박사팀이 개발한 기술을 이용할 경우, 원자 규모의 미세조직 제어를 통해 이러한 문제를 해결하는 게 가능하다.

연구팀은 기존 공정에서 제조된 희토류 저감형 영구자석 내에 세륨이 응집된 불필요한 비자성 입자(Non magnetic particle)가 형성된다는 사실을 발견했고, 그리고 해당 입자가 자석의 미세구조와 자기적 특성 악화의 원인이 됨을 밝혀냈다.

[창원=뉴시스] 한국재료연구원 이정구 박사팀이 개발한 자석(오른쪽)과 기존 자석의 실제 미세구조(HAADF-STEM) 사진 및 모식도.(그림=한국재료연구원 제공)2022.11.10. photo@newsis.com

이에 기존 공정 대신 매우 빠른 냉각 속도로 공정이 가능한 멜트스핀법(Melt-spinning)과 열간변형법(Hot-deformation)을 희토류 저감형 전구체와 최종 영구자석 제조에 각각 적용한 결과, 자석 내 불필요한 자성입자의 형성을 억제해 자석의 미세구조 최적화에 성공했다.

이정구 책임연구원은 "국내 희토류 영구자석 소재 분야가 지닌 자원문제와 소재·부품·장비 이슈를 동시에 해결한 연구성과를 인정받았다는 점에 의미가 있다"면서 "앞으로도 국내 희토류 영구자석 산업의 발전을 이끌기 위해 최선을 다해 노력하겠다"고 말했다.

한편, 국가연구개발사업 우수성과 100선은 정부에서 지난 2006년부터 매년 선정해 발표하고 있다.

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