아모퍼스(비정질)가 규소강판.페라이트(산화철).퍼멀로이(니켈.철합금)의 바통을 이어 차세대 유망 자성재료로 서서히 부상하고 있다.
각종 스위칭전원 부품의 경박단소화와 고주파화로 에너지효율이 중요하게 부각됨에 따라 고주파 대역에서 고기능.고효율.저손실의 특성을 지니는 아모퍼 스 재료의 사용확대 가능성이 크게 높아진 것이다.
특히 환경문제와 결부돼 각종 전자제품에서 필연적으로 발생하는 유해전자파 에 대한 각국의 규제가 강화됨에 따라 노이즈 억제효과가 탁월한 아모퍼스 재료는 "꿈의 자성체"로 떠오르고 있다.
결정체 성격을 띠는 기존 자성재료와 달리 아모퍼스는 원자배열이 무질서한 비정형 재료로 액체 상태의 금속합금을 고속 회전하는 금속 롤위에 분사시켜 급냉각시켜 만든다.
아모퍼스합금은 상온에서 높은 강도와 경도를 나타내며 인성 및 표면의 화학 적 활성이 높다. 또 내방사성 손상 및 촉매작용 등에서도 우수한 특성을 나타내는등 재질면에서 기존 페라이트.퍼멀로이.규소강판 등에 비해 특성이 탁월하다. 표 참조>초소형 및 고주파 대역의 전원공급용으로 사용되는 SMPS(스위칭 모드 파워 서플라이)의 필수 요소인 고투자율.저손실.각형성 등에서 아모퍼스 는 Mn-Zn계 페라이트、 퍼멀로이를 제치고 가장 만족할만한 성능을 보여준다. 자기특성을 가늠하는 투자율면에서 Co(코발트)계 아모퍼스의 경우는 초투자 율이 6만대로 50Ni-퍼멀로이(3천)、페라이트(3천)、규소강판(1천5백)에 비해 20~40배가량 높다. 최대 투자율도 아모퍼스가 최대 1백만대로 기존 재료 와 비교가 되지 않는다.
문제는 가공성과 경제성 문제로 현재 아모퍼스 가격은 퍼멀로이와는 근소한 차이를 보이고 있으나 페라이트나 규소강판에 비해 훨씬 높다. 물론 상용화초기보다 크게 내렸지만 아직도 페라이트에 비해 4~5배 정도 높다.
또 아모퍼스의 1차 가공품인 박막 리본의 경우 경도가 높은데 비해 두께가얇은 등 가공이 어렵다는 점도 아모퍼스의 시장성과 가격경쟁력에 걸림돌이 되고 있다.
하지만 아모퍼스의 최대 시장으로 부상한 모니터.대형TV.초소형 정보통신기 기、 그리고 아모퍼스의 성능을 활용한 아모퍼스 부품시장이 계속 확대일로 에 있어 가격은 더욱 가파른 하향곡선을 그릴 것으로 보인다. 게다가 세계 굴지의 아모퍼스 재료업체인 미국의 얼라이드시그널사의 제조특허가 오는 97 년 만료되면 로열티 부담이 없어져 가격도 페라이트 수준에 근접할 것으로기대된다. 이처럼 아모퍼스가 고성장을 향한 가속페달을 밟음에 따라 세계적으로 아모 퍼스재료 및 부품 개발에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 시장점유율이 높은 일본의 주요 업체들이 엔고로 인해 생산이 크게 위축되면서 우리나라를 비롯、 중국.러시아.독일 등 후발국들의 추격도 만만치 않게 전개되고 있다.
아모퍼스관련 세계시장 및 개발의 주도권은 아직까지는 미국과 일본이 쥐고있다. 미국은 아모퍼스에 대한 원천적인 특허를 보유하고 있는 얼라이드시그 널사를 비롯해 GE.마그네틱스 등이 아모퍼스합금 및 아모퍼스부품 개발을 선도하고 있다.
일본도 얼라이드시그널과 함께 양대산맥을 이루고 있는 도시바를 축으로 히타치.토킨.미쓰이.TDK.소니.신일본제철.가와사키제철 등 내로라 하는 수많은대기업들이 아모퍼스재료 및 부품 개발에 혈안이다.
중국.일본.독일 등 후발주자들의 추격도 심상치 않다. 풍부한 자원과 기초과 학 분야에서 오랜 노하우를 갖고 있는 러시아는 I.P 배르딘연구소 등이 아모 퍼스합금 및 전자기 부품개발에서 두드러진 성과를 거두고 있다.
이밖에 독일은 베큠 쉬메르체가 현재 아모퍼스부품 개발을 이끌고 있으며 세계 최대의 희토유 원석 보유국인 중국은 북경철강연구총원이 원천기술인 아 모퍼스합금 제조공법과 각종 아모퍼스부품을 개발중이다.
최근들어 자성재료를 포함한 전자재료 전반에 대한 관심이 고조되고 있는 우리나라도 (주)유유、 한국코아 등 일부기업체와 한국과학기술연구원(KIST).
한국전력연구소.포철산하 산업과학기술연구소(RIST) 등 연구소를 중심으로 아모퍼스에 대한 개발 열기가 어느때 보다 높다.
국내 아모퍼스재료 시장을 선도하고 있는 유유는 이미 상품화에 성공한 아모 퍼스 새추러블(과포화)코어.커트코어.초크코어.아모퍼스비드.도난방지센서등 등 다양한 아모퍼스부품을 개발、 내수공급은 물론 동남아、 미국、 유럽 등 해외시장에서 얼라이드.도시바와 3파전을 벌이고 있다. 유유는 특히 한국전력연구소.한국전지연구소.효성중공업 등과 함께 한국전력 수탁 연구과제로 전력효율(PFC:파워팩터컬렉션)을 크게 높일 수 있는 아모퍼스 변압기용 소재 및 설계기술을 개발하고 있어 주목된다.
국내 최대의 규소강판코어업체인 한국코아도 KIST.생산기술연구원과 공동으로 아모퍼스합금 제조기술과 SMPS용 각종 아모퍼스코어를 개발 완료하고 현재 양산단계에 접어들고 있으며 대학들도 아모퍼스 연구에 박차를 가하고 있다. 업계 관계자들은 "엔고로 세트업체들이 아모퍼스재료 및 부품수급을 국내업체로 전환할 움직임을 보이고 있는데다 아모퍼스 부품의 3대 시장인 모니터.
대형TV.정보통신기기산업이 성장산업이란 점에서 국내 아모퍼스산업의 고성 장은 예약돼 있다"고 강조한다. <이중배 기자>