한국자기학회 하계학술대회 통해 발표…최고등급 차량용 영구자석 선보여
희토류 영구자석 종주국 일본과 미국, 중국을 뛰어넘는 놀라운 성과 ‘찬사’

[에너지신문] LG이노텍이 AI기법을 활용한 입계확산공정의 최적화를 통해 세계 최고 수준의 ‘희토류 영구자석’ 개발에 성공했다.

▲ 희토류 영구자석이 탑재된 모터.
▲ 희토류 영구자석이 탑재된 모터.

LG이노텍은 이같은 내용을 21일부터 열리는 2021년 한국자기학회 하계학술대회에서 발표할 예정이라고 22일 밝혔다. 

LG이노텍은 AI 기법을 이용한 입계확산 공정에 대한 초기 데이터를 활용해 머신러닝 모델을 수립한 후 Bayesian optimization(베이지안 최적화)을 11회 수행해 최적의 공정변수를 찾았고, 현존하는 최고 등급인 54SH 등급의 차량용 영구자석을 개발할 수 있었다고 밝혔다.

이번 영구자석 개발 성공은 AI기법으로 최소 수년간 진행되던 소재 개발 기간을 1년 이내로 단축시켰다는 성과로 찬사를 받았다.

특히 영구자석 원조국이자 기술 선진국인 일본과의 기술 협력이 단절된 상황에서 LG이노텍이 일본의 기술을 앞지른 54SH 영구자석을 개발했다는 것 자체가 놀라운 성과라는 평가다.

희토류 영구자석은 스마트폰, 전기차, 가전제품, 전기자전거, 전동킥보드, 드론, 전동공구, 전기차, 수소차, 플라잉카, 로봇, 퍼스널 모빌리티, 드론택시 등 '미래 친환경 모빌리티' 및 ‘탄소중립’ 달성에 필수적인 원자재다.

하지만 무게당 가격이 고가이면서, 가공이 어려운 소재라서 제작 가능한 형상이 제한적이므로, 금속3D프린팅(Metal Additive Manufacturing) 공정을 통해 제작하려는 연구가 진행되고 있다.

특히 플라스틱 바인더를 섞은 본디드 영구자석은 3D프린터로 제작할 수 있지만 자력이 낮고 고온에서 사용이 어려운 단점이 있다.

반면 Nd영구자석을 3D프린터로 만들면 Nd, Fe가 산화되거나 다른 화합물이 생선되는 등 기술의 난이도가 매우 높아지기 때문에 다양한 조성의 금속 영구자석에 대한 연구가 시도되고 있다.

한국은 희토류 영구자석의 종주국인 일본과 미국, 희토류 자원을 레버리지로 영구자석을 무기화하려는 중국 사이에서 독자적인 생존을 도모하고 있다. 열악한 조건에도 불구하고, 연구를 이어가고 있는 가운데 LG이노텍의 희토류 영구자석 개발은 의미있는 성과라 할 수 있다.

또한 이를 계기로 민간에서 또한, 자원 개발부터 자성소재 및 모터사업에 경험이 많은 LG그룹과 LX그룹이 앞장서 희토류 영구자석 사업에 참여한다면 국내 희토류 영구자석 수급의 안정에 크게 기여할 수 있을 것으로 보여진다.

이를 위해 우리 정부의 소부장 과제를 중심으로 한 출연연구소, 대학, 중소기업, 대기업으로 이뤄지는 협업과 지원이 절실하다.

한편, 한국자기학회 하계학술대회는 1990년에 설립된 국내 유일의 자성소재와 응용기술에 대해 다루는 학회로, 국내외 희토류 영구자석 연구자들이 정보를 교류할 수 있는 중요한 채널이기도 하다.

특히 이번 하계학술대회는 ‘희토류=영구자석’이란 공식이 확고해지고 있는 상황에서, 한국재료연구원, 성림첨단산업, 현대자동차, 디아이씨, 연세대, LG이노텍 등 우리 제조업체들의 희토류 영구자석에 대한 긍정적인 연구결과를 발표했다. 

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