한국재료연구원(KIMS) 나노재료연구본부 박지훈, 김종우 박사 연구팀은 비희토류 기반의 차세대 Mn-Bi(망간-비스무스) 영구자석 제조 기술을 개발해 세계 최고 성능을 달성했다. 이 기술은 현재 자석 제조업체 노바텍에 기술이전이 진행 중이며 상용화되면 세계 최초로 비희토류 Mn-Bi 영구자석이 산업에 적용될 것으로 기대된다.
기존 영구자석 시장은 Nd(네오디뮴)와 같은 희토류 원소에 의존했으나 중국의 희토류 공급 정책 변화와 가격 변동성 문제로 대체 기술의 필요성이 커졌다. Mn-Bi가 대체 소재로 주목받았지만 고온 소결 과정에서 산화나 분해로 성능이 떨어지는 한계가 있었다.
연구팀은 이를 해결하기 위해 저온 소결 공정을 개발, 고순도 Mn-Bi 분말을 이용해 자석의 밀도를 95% 이상 향상시켰다. 이를 통해 최대자기에너지적 10.5MGOe를 안정적으로 구현하며 세계 최고 성능을 달성했다. 이 기술은 전기차 모터, 발전기 등 다양한 산업에 적용 가능하며 기존 자석을 소형화하고 효율을 높이는 데 중요한 역할을 할 것으로 예상된다.
현재 연구팀은 노바텍과 협력하여 준양산 규모의 장비를 구축하고 대량 생산을 위한 공정 최적화 작업을 진행 중이다. 향후 최대자기에너지적 12MGOe 달성을 목표로 연구를 이어갈 계획이다.
