Update2025.05.17 (토)
재료연구소가 안전과 환경, 특성을 모두 만족시킬 수 있는 3세대 난연성 마그네슘 합금을 개발했다.
재료연구소(소장 김해두)는 14일 본관 대회의실에서 조인식을 갖고 마그네슘 소재 전문 기업인 KMI(사장 김영순, 한국마그네슘산업)에 고특성 난연성 마그네슘 합금 개발 기술을 이전했다.
KMI는 이전받은 기술로 마그네슘 신합금을 양산해 전자 및 수송기기용 부품제조 기업에 납품할 예정이다. 현재는 LG전자와 소재의 부품 적용성 검증을 마친 상태로 휴대용 전자기기 적용을 추진 중에 있다.
한국과학기술정보연구원(KISTI)에 84억원의 가치가 있는 것으로 평가된 이 기술로 제품을 생산할 경우 올해만 100억원, 오는 2021년까지 3,200억원 이상 매출을 낼 수 있을 것으로 전망했다. 연구팀은 선불기술료 5억원에 경상기술료로 총 매출액의 1%를 받는다.
고특성 난연성 마그네슘 합금 제조 기술을 개발한 재료연구소 유봉선, 김영민 박사팀은 마그네슘에 칼슘(Ca)과 이트륨(Y)을 첨가해 공기와 반응해 화재나 폭발이 일어날 가능성을 낮추고, 기계적 특성도 확보했다.
기존에 첨가제로 사용했던 육불화황과 베릴륨은 환경단체와 건강단체 등에서 사용규제를 받아 대체제가 필요했으며 육불화황 미사용에 따라 약 57억원의 비용 절감 효과를 볼 수 있다.
연구팀은 초기 칼슘만 첨가했던 데서 난연성 확보에 뛰어난 효과를 보인 칼슘의 양은 최소화하고 칼슘보다 난연성이 후순위였던 이트륨을 소량 첨가함으로써 원하는 결과를 얻었다.
칼슘만 사용했을 때의 기계적 특성 저하가 없으면서 화재나 폭발 위험을 줄일 수 있는 난연성도 동시에 확보할 수 있게 됐다.
특히 기존 합금과 비교해 인장강도 등이 높게 나타났다. 이 기술은 육불화황과 베릴륨을 사용하지 않는 친환경 기술이며 10년 이상 장기적인 정부 지원으로 연구개발에 성공할 수 있었다.
이 기술은 휴대폰과 같은 전자제품과 자동차, 철도 및 항공, 건축 등 다양한 분야에 적용할 수 있고 추가적인 설비가 필요 없어 별도의 투자 비용도 들지 않아 기대가 크다.
도시철도나 고속철도의 경우 난연재 사용이 의무화됨에 따라 수요가 더욱 늘어날 것으로 기대되며 마그네슘이 알루미늄이나 스테인리스보다 가벼워 30~50% 가량 경량화 효과도 볼 수 있어 더욱 주목받고 있다.
재료연구소는 고특성 난연성 마그네슘 신합금 개발 기술을 2011년 국내 출원하고 미국, 유럽, 일본을 포함한 5개국에도 특허를 출원했다.
현재 생산현장에서 직접 평가하는 실용화 연구도 수행해 부품제조과정에서 발생하는 문제점까지 해결해 최적화된 제조 공정을 개발했으며 최종 수요업체와 양산성 검증도 마무리한 상태다.
기술 개발을 주도한 유봉선 박사는 “엄격해지는 환경 규제, 온실가스 배출권 거래제 시행 등의 영향으로 친환경 소재인 마그네슘 합금에 대한 관심이 높다”며 “실용화 걸림돌을 해결한 원천기술인 만큼 향후 스마트폰과 다양한 휴대용 기기 뿐 아니라 환경과 에너지 외에도 안전을 최우선시하는 자동차, 철도, 항공기 등 수송기기 분야로의 적용 또한 빠르게 추진돼 파급효과가 매우 클 것으로 기대된다”말했다.
