[녹생 성장의 씨앗, 친환경 소재]<4>경량 마그네슘

　사진:자동차용 부품으로 완성되기 전 중간재 형태의 경량 마그네슘.

　자동차 제조업체 등 수송기기 업계에서는 현재 제품 경량화를 통한 연비 향상이 화두다. 바로 그 중심에 마그네슘이 있다.

　마그네슘은 기기의 몸체를 만들 때 사용하는 금속 중에서 가장 가볍다. 무게가 철의 4분의 l, 구리의 5분의 1 정도여서 ‘경량’은 마그네슘을 특징짓는 대표적인 단어다.

　철 대신 마그네슘을 적용하면 자동차 무게를 40% 줄일 수 있고, 연비가 20% 향상된다는 것이 전문가들의 견해다. 또 마그네슘은 비강도와 비강성, 기계 가공성, 피로 특성이 우수하고, 진동·충격 흡수 능력과 전기·열전도도가 탁월하다. 시트 프레임 등 내장재, 보닛과 범퍼 등 외장재, 실린더헤드 덮개 등 각종 자동차 부품에 마그네슘 사용이 꾸준히 늘고 있는 이유다.

　하지만 마그네슘을 엔진 밸브 커버 등 엔진용 부품에까지 적용하기 위해서는 고온 특성과 내식성이 향상된 새로운 마그네슘 합금이 필요하다. 또 내·외장재로 사용할 때도 합금 자체의 경량성뿐 아니라 고강도와 고성형성이 요구된다.

　현재 부품용 경량 마그네슘 합금 연구가 가장 활발한 곳은 유럽이다. 국가 간 공동 연구가 활발하고, 트렁크 리드(trunk lid)나 루프 패널(roof panel) 등 3000톤 이상의 대형 부품부터 스피드 미터 링(speed meter ring) 등 소형 부품까지 연구 범위도 넓다.

　미국은 마그네슘 합금의 적용 및 실용화 연구를 활발하게 추진했다. 1990년 이후 북미지역 자동차에 사용된 마그네슘 합금 부품은 대당 평균 1.2㎏에서 2004년 약 7㎏까지 연평균 20% 이상 증가했다.

　우리나라는 재료연구소에서 마그네슘 합금 활성 반응 제어 및 고속 압출 기술에 대한 연구를 진행하고 있다. 그린 테크놀로지로 주목받고 있는 이 연구는 합금 공정에서 유해가스를 배출하지 않고, 자동차 부품용 마그네슘 압출재의 상용화도 5년 이상 앞당길 수 있는 기술로 평가된다. 또 재료연구소는 세계 최초로 결정립 미세화 기술을 적용해 두께 40㎜, 폭 300㎜의 마그네슘 합금 판재 연속 주조에도 성공했다.

　유봉선 재료연구소 구조재료연구본부 책임연구원은 “환경오염 억제형 대체 보호가스의 개발과 고온특성 및 내식성 향상, 고강도 고성형성 합금 개발 등 여러 기술적 난제를 해결하면 마그네슘은 수송기계 경량화와 연비 향상의 가장 효과적이고 확실한 대안이 될 것”이라며 “경량을 넘어 초경량 마그네슘 소재를 선점하면 차세대 산업인 그린 수송기기 산업 경쟁력에 크게 기여할 수 있다”고 말했다.

　 창원=임동식기자 dslim@etnews.co.kr