[대한민국 세계 1등 소재기술] <5·끝>고내식 난연성 마그네슘 합금

휴대전화 중계기(왼쪽)와 중계기 하우징 적용을 위한 마그네슘 부품 제조 이미지.
휴대전화 중계기(왼쪽)와 중계기 하우징 적용을 위한 마그네슘 부품 제조 이미지.

마그네슘 합금은 가장 가벼운 소재 가운데 하나다. 주로 자동차나 휴대폰 등 경량화가 필요한 기기에 사용된다. 고온에서 불꽃과 함께 발화하거나 부식이 급속도록 진행되는 점 등은 취약점으로 지적돼 왔다.

`고내식 난연성 마그네슘합금`은 이런 산화 반응과 부식거동을 새로운 합금화 처리 기술로 완벽에 가깝게 제어한 신소재다. 유봉선·김영민 재료연구소 실용화연구단 연구팀(이하 유 연구팀)이 정부 지원을 받아 10년 이상 연구개발(R&D), 지난 2011년 개발에 성공했다. 안전, 환경, 소재 기능성을 모두 만족시키는 3세대 난연성 마그네슘 합금으로 불린다.

유봉선 재료연 책임연구원
유봉선 재료연 책임연구원

유 연구팀은 마그네슘에 칼슘(Ca)과 이트륨(Y)을 첨가해 화재나 폭발 가능성을 대폭 낮추고, 기계 특성을 확보했다. 또 합금화 과정에서 기존의 육불화황이나 베릴륨을 사용하지 않아 친환경성을 갖췄다.

재료연은 국내는 물론 미국, 유럽, 일본 등 5개국에 특허 출원했다. 생산 현장에서 직접 실용화 연구를 수행, 마그네슘 합금 부품 제조 과정에서 발생할 수 있는 문제점까지 해결했다.

재료연은 지난해 한국마그네슘합금(KMI·대표 김영순)에 선불 기술료 5억원, 경상 기술료로 총 매출의 1%를 받는 조건으로 기술을 이전했다.

KMI는 이 기술을 이용해 마그네슘 신합금을 양산, 전자제품과 수송기기용 부품 제조기업에 납품할 계획이다. LG전자와 부품 적용성 검증을 마치고 휴대용 부품 적용을 추진하고 있다.

휴대폰 외에도 2건의 실용화 테스트를 진행, 올해 말까지 최소 1건은 실용화될 것으로 예상된다.

마그네슘 신합금을 차량용 도어 내부 판넬에 적용한 결과(경량화 50%).
마그네슘 신합금을 차량용 도어 내부 판넬에 적용한 결과(경량화 50%).

현재 유 연구팀은 미국 G사와 차량용 도어 내부 패널 적용 연구, 철도연구원 및 관련 기업과 철도 차량용 부품제조 연구, 독일 R사와 항공기 좌석 적용 테스트 등을 진행하고 있다.

유봉선 책임연구원은 “휴대폰 등 첨단 전자제품과 자동차, 철도 및 항공, 건축 등 다양한 분야에 적용할 수 있다”면서 “올해 100억원, 오는 2021년까지 3200억원 이상의 상용화 매출 효과를 거둘 수 있을 것”이라 밝혔다.

부산=임동식기자 dslim@etnews.com