산업의 원동력 일본 자석재료 동향 주역은 페라이트자석에서 희토류자석으로 기대되는 자동차용 네오짐계 네오짐·철·볼론 자석 2003년에 기본 특허, 2008년에 조성특허 한계 편집부(외신) 20세기 영구자석업계는 실로 일본의 시대였다. 희토류 자석의 개발로 주도권을 획득하고, 전자기기의 소형경량화의 물결을 타고 세계를 석권했다. 그러나 희토류 자석인 네오짐, 철, 볼론자석은 일본에서 03년에 기본특허, 08년에 조성특허의 한계가 끝난다. 그 다음을 이을 새롭고 강력한 영구자석의 개발이 요구되고 있지만 아직 개발되지 못한 상태이다. 원료인 희토류의 산출은 중국에 편재해 있다. 21세기도 영구자석은 일본의 시대라는 말을 듣고 싶다면 남은 시간은 많지 않다. 희토류 자석의 02년도 수요는 IT용을 중심으로 8월부터 하강 경향을 보이고 있다. 4~7월은 우선 CD, DVD 등 가전품용이 회복, 그 후 FA 등 산업기계용의 수요가 증가세를 보였다. 그러나 8월에 들어 소강상태에 들어갔고, 하반기에는 「IT수요를 중심으로 앞으로의 전망은 불투명」(자석메이커 관계자)하다고 하며 미국의 크리스마스 특수에 기대하는 목소리가 높다. 희토류 자석의 생산량은 일본전자재료공업회의 합계에 따르면 2000년에 5,601톤으로 91년의 1,698톤에 비해 대폭 증가했다. 한편 페라이트 자석은 91년도의 8만 1,281톤이 01년에는 3만9796톤이 되었다. 금액면에서는 93년에 희토류 자석이 페라이트 자석을 추월하여 이미 영구자석의 주인공 자리는 바뀐 상태이다. 희토류 자석은 사마륨, 네오짐 등 희토류 원소를 포함하고 있고, 사마륨, 코발트 자석과 네오짐, 철, 볼론 자석 등 2종류가 주류. 네오짐, 철, 볼론 자석은 소형이면서 자석의 성능이 높기 때문에 퍼스널 컴퓨터 등 IT관련 제품에 불가결하다고 한다. 사마륨, 코발트 자석은 사마륨 대 코발트의 비율이 2 대 17이 주류. 일본에서 합금의 주성분과 열처리 기술을 발전시켜 75년에 완성, 실용화되었다. 67년에 미국에서 발견된 사마륨 대 코발트의 비율이 1대 5인 것보다 높은 자기특성을 갖는다. 또 네오짐, 철, 볼론 자석은 자석 안에서 자기 에너지적(積)이 가장 높다. 현재, 각 업체는 최대 에너지적 55메가가우스 엘스테드의 양산화가 과제. 그러나 쉽게 산화된다는 약점이 있기 때문에 니켈 도금 등 표면처리의 필요성이 있다. 네오짐, 철, 볼론 자석은 금액 기준으로 볼 때 3분의 1이 퍼스널 컴퓨터용 하드디스크 구동장치(HDD)의 보이스코일 모터(VCM)용이라고 한다. IT거품의 붕괴로 수요는 감소경향. 또 퍼스널 컴퓨터의 소형화, 저가격화로 사용자의 가격인하 요구도 거세다. IT관련용 수요 다음으로 기대되는 것이 자동차용으로 각 사의 기대도 높아지고 있다. 하이브리드차에는 모터, 발전기 양쪽에 약 2킬로그램의 자석이 사용되고 있다고 한다. 현재, 자동차용으로 사용되고 있는 것은 페라이트 자석이 대부분. 파워윈도우나 거울조정 등 악세사리 부품에 차 1대당 40개, 고급차의 경우는 50~60개가 사용된다. 경량화, 고효율에 의한 에너지 절약으로 환경문제를 배경으로 페라이트 자석에서 네오짐, 철, 볼론 자석으로 전환하려는 움직임이 있다. 자동차용 네오짐, 철, 볼론 자석은 유럽과 미국을 중심으로 전동파워스테어링(EPS)용으로서 확대되고 있다. 세계적으로 연간 500만~600만대에 EPS가 사용되고, 그 가운데 10%에 네오짐, 철, 볼론 자석이 채용되고 있다. 일본에서의 채용은 시작단계이지만, 05년에는 배로 증가하리라 예상되고 있어 점유율 경쟁은 과열될 것이다. 네오짐, 철, 볼론 자석이 자동차에 채용되려면 내열성을 높일 필요가 있다. 엄격한 사용환경 하에서 온도가 높아지면 자력특성이 떨어진다. 따라서 희소 희토류 원소인 디스프로슘을 첨가함으로써 어느 정도까지 내열성을 높일 수 있다. 단지 희소원소이므로 상당히 고가이다. 네오짐, 철, 볼론 자석은 고온에 약하지만 페라이트 자석은 반대로 저온이 되면 자력특성이 떨어진다. 또 응용제품의 확대로서 냉장고 등 가전분야에 지금까지 권선식(卷線式) 모터가 사용되어 왔는데, 네오짐, 철, 볼론 자석으로 바뀌지 않을까 기대를 모으고 있다. 그밖에 의료분야에서는 자기공명단층활영장치(MRI)에 1대당 2톤 이상의 희토류 자석이 사용되고 있다. 더욱 진행되는 용도별 구분 住友특수금속, 信越화학, TDK, 日立금속이 희토류 자석의 최고봉. 철, 니켈, 코발트, 알루미늄을 주원료로 하는 주조 자석과, 산화철을 주원료로 하는 페라이트 자석의 장점을 함께 가진 희토류 자석. 住友특수금속은 네오짐, 철, 볼론 자석을 82년에 개발했다. 기본특허는 03년에 유효기간이 만료된다. 영구자석은 20년을 주기로 새로운 것이 개발되어 왔다. 코발트 등 조성특허는 08년까지이지만, 다음의 신제품이 기다려진다. 「중근동에는 석유가 있지만, 중국에는 희토류가 있다」는 유명한 말. 세계 희토류 산출의 80%가 중국으로 집중되어 있다. 昭和電工은 자석의 중간원료가 되는 자석합금으로 국내 점유율 30%의 탑 메이커. 네오짐, 철, 볼론 자석의 용해, 주조까지를 담당한다. 지난해 12월에 중국에 자석합금생산 합병회사를 설립, 국내외의 자석 메이커에 안정적으로 자석합금을 제공할 계획으로 진행되고 있다. 희토류 자석시장에 대해 앞으로는 자동차, 환경관련 등 응용제품의 개발로 연율 15%의 성장을 전망하고 있다. 네오짐, 철, 볼론 자석과 페라이트자석을 비교하면 전자의 성능은 후자에 비해 10배지만 가격도 10배가 된다. 소형경량화에 없어서는 안될 네오짐, 철, 볼론 자석이지만 용도에 따른 구분이 앞으로 가일층 진행될 전망이다. (NK) 영구자석 재질별 생산실적 추이 단위:금액=100만엔, 중량=톤/년 쪻기타자석이 있음으로 3종류의 계는 일치하지 않음. 자료 : 일본전자재료공업회 년 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 주조자석 6,810 6,249 4,828 4,592 5,464 4,232 4,231 3,363 3,079 3,249 2,476 페라이트자석 금 57,040 52,319 47,862 46,502 45,636 39,128 39,660 35,147 33,109 33,511 28,422 희토류자석 액 52,241 47,508 48,872 47,411 49,455 56,142 69,182 78,283 77,257 75,200 58,008 합계 116,781 106,574 101,563 98,506 100,555 99,502 113,073 117,005 113,558 112,058 89,003 주조자석 1,691 1,482 1,137 1,119 1,313 1,015 1,073 890 932 1,012 694 페라이트자석 중 81,281 75,146 66,639 64,045 60,255 49,941 49,195 46,616 46,150 46,494 39,796 희토류자석 량 1,698 1,592 1,767 1,965 2,299 2,796 3,667 4,488 5,221 5,601 4,574 합계 84,685 78,229 69,542 67,129 63,867 53,752 53,935 52,003 52,308 53,112 45,067 주조자석 92% 77% 95% 119% 77% 100% 79% 92% 106% 76% 페라이트자석 전년비금액 92% 91% 97% 98% 86% 101% 89% 94% 101% 85% 희토류자석 91% 103% 97% 104% 114% 123% 113% 99% 97% 77% 합계 91% 95% 97% 102% 99% 114% 103% 97% 99% 79% 주조자석 88% 77% 98% 117% 77% 106% 83% 105% 109% 69% 페라이트자석 전년비중량 92% 89% 96% 94% 83% 99% 95% 99% 101% 86% 희토류자석 94% 111% 111% 117% 122% 131% 122% 116% 107% 82% 합계 92% 89% 97% 95% 84% 100% 96% 101% 102% 85%