차 희 령_ 재료연구소 기술기원

백 연 경_ 재료연구소 선임연구원

이 정 구_ 재료연구소 책임연구원

1. 서   론
영구자석 소재는 자동차, 가전, IT, 의료산업 등 다 양한 분야에서 사용되어 왔다. 이전에는 주 사용분 야가 전자, 정보기기 중심이었다면 최근에는 소형모 터에 수요가 증가하고 있는 추세이다. 특히 최근 에 너지 및 환경문제를 해결하기 위해 태양광/풍력 발 전과 같은 친환경 발전방식이 확대되고 있고, 자동 차 산업은 기존 화석연료를 이용한 엔진구동기반 자동차에서 하이브리드/전기자동차와 같이 전기 에 너지를 이용하는 전력구동기반 자동차로 변화하고 있다. 이러한 산업의 변화와 함께 풍력발전 제너레이 터 또는 친환경 자동차 구동모터에 사용하기 위한 영구자석의 수요가 급격하게 늘어나고 있으며, 사용 되는 영구자석이 모터의 출력/효율을 결정하는 중 요한 부품 중 하나이다. 모터의 고출력, 소형화, 고효율화를 위해서는 자석 의 세기를 나타내는 잔류자속밀도와 열악한 사용 환경에서도 안정적인 성능을 낼 수 있도록 보자력이 높아야한다. 1983년 일본 Sagawa박사에 의해 발명 된 Nd-Fe-B계 희토자석은 현재까지 개발된 영구자 석 중에 가장 높은 특성을 나타내며 고효율/고성능 의 모터 수요가 늘어남에 따라 Nd계 희토자석의 수 요 역시 급격하게 증가하고 있다. 전기자동차 1대에 사용되는 Nd계 희토 자석은 약 2kg이며 풍력발전 에서는 발전에 250~600 kg의 Nd계 희토자석이 필 요하며 산업의 변화에 따라 수요는 계속해서 증가 될 것으로 예상된다. 하지만 Nd계 희토자석은 우수 한 특성에도 불구하고 2010년도부터 자원부족 및 수급불균형 문제가 대두되고 있고, 특히 자석의 내 환경성을 개선하기 위해 첨가되는 Dy, Tb과 같은 중 희토 금속의 자원 문제는 매우 심각하다. 이에 중희 토 저감형 또는 대체형 자석을 개발하기 위한 연구 가 주목받고 있으며 최근에는 중희토 뿐만 아니라 다른 경희토 금속에 비해 상대적으로 값비싼 Nd의 함유량을 저감하기 위한 연구도 주목받고 있다.

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