[산학연협력 지역특화로 진화] <2>한국생산기술연구원 인천본부 성공사례

　마그네슘(Mg)의 무게는 철의 4분의 1에 불과하다. 하지만 비강도(比强度·강도 및 비중의 값)는 6배나 뛰어나다. 이 때문에 경량화가 필요한 휴대폰·노트북PC 등 전자기기부터 자동차까지 수요가 크게 늘고 있다. 그러나 소재 특성상 제조과정에서 슈퍼온실가스인 육불화황(SF6)과 인체유해가스인 이산화황(SO2)이 발생한다.

　생산기술원은 뿌리산업을 활용해 이런 문제점을 해결한 친환경 고기능의 ‘에코 마그네슘(Eco-Mg) 합금’과 ‘에코 알루미늄(Eco-Al) 합금’을 개발하는 데 성공했다. ‘에코-마그네슘 합금’은 금속인 마그네슘 합금에 비금속(산화칼슘)을 첨가해 합금화에 성공한 신개념의 마그네슘 합금이다. 온실효과가 이산화탄소(CO)보다 2만여배나 높은 슈퍼온실가스인 SF6가스의 사용을 억제할 수 있을 뿐 아니라 고강도화와 고연성화도 구현했다.

　에코 알루미늄 합금 역시 기존 마그네슘을 대체하는 것으로, 에코 마그네슘에서 생성된 금속 간 화합물 작용과 불순물 감소로 알루미늄 합금의 강도와 신율(伸率)을 동시에 높일 수 있다.

　뿌리 기술을 적용해 생기원이 에코 마그네슘 등을 개발한 것은 마그네슘 합금이 최경량 합금이지만 슈퍼온실가스 사용과 제조공정에서 폭발 위험성을 안고 있기 때문이다. 마그네슘 합금과 알루미늄 합금은 물성을 높이려면 희토류금속 등 고가의 첨가원소를 사용해야 하는 단점도 있다.

　여기에 자동차, 항공기용 알루미늄 합금은 선진국들이 이미 특허를 확보한 상태여서 이를 사용하려면 막대한 로열티를 지불해야 한다. 생기원은 기존 알루미늄 합금보다 우수하며 QCD(Quality·Cost·Delivery) 면에서 경쟁력이 있는 신개념 알루미늄 합금을 개발했다.

　에코 알루미늄 합금은 누구도 생각지 못한 에코 마그네슘을 알루미늄 합금에 적용한 ‘발상의 전환’을 통해 거둔 성과로, 기존 선진국 특허 회피는 물론이고 원천특허 확보로 전 세계 150조원의 알루미늄 합금 시장을 선도할 가능성도 보여주었다. 현재 최고 수준 알루미늄 합금(스칸듐 첨가)보다 60% 이상의 비용절감과 5% 이상의 강도 향상도 기대할 수 있게 됐다.

　에코 마그네슘과 에코 알루미늄은 2010년 대한민국 기술대상 금상과 2010년 대한민국 10대 신기술에 선정되기도 했다. 생기원은 에코마그네슘 제조는 국내 중소기업 HMK에, 에코 알루미늄을 사용한 자동차용 부품 제조는 GNS, 에코 알루미늄 압출소재는 IONE에 각각 기술 이전했다.