초박형 나노결정 합금 리본 소재는 1988년 일본 히타치금속에서 최초로 개발해 상용화됐다.
최근 급성장 중인 전기차에 탑재되는 전력변환장치의 EMI 노이즈 제거를 위한 핵심 소재다.
하지만 현재 국내에서는 해당 소재를 제조할 수 있는 기술과 산업기반이 전혀 없으며 해외 수입 소재 또한 기존 개발 합금에 의존해 낮은 포화자화 특성을 가져 향후 부품의 소형화 수요에 대응하기 어렵다.
소형화를 위해 소재의 포화자화가 기존 상용소재보다 높아야 하지만 이를 위해 철 함량을 높이게 되면 재료의 비정질 형성능이 낮아져 손실이 높아진다.
이 때문에 고포화자화 특성과 고투자율 특성을 동시에 높이는 것은 그동안 기술적 난제로 여겨져 왔다.
정 박사 연구팀은 기존 합금 소재의 철 함량을 높이며 이종 전이금속을 동시에 첨가해 합금 내 확산 속도를 제어했다.
이를 통해 10-20 나노미터(㎚) 수준의 나노결정을 구현하는데 성공할 수 있었다.
또한 기존 소재 대비 포화자화를 30% 이상 높이면서 동등 수준의 투자율 특성을 갖는 초박형 연자성 소재 제조 기술을 개발했다.
이 소재는 기존 나노결정 리본 합금에 필수적으로 함유됐던 니오븀(Nb)과 같은 고비용 원소의 함량을 30% 이상 저감해 제조 단가의 절감이 가능하고 향후 이의 상용화 시 가격 경쟁력 확보 또한 가능할 것으로 기대된다.
전기차용 나노결정 리본 소재의 국내 시장규모는 2021년 기준 연간 20억원 수준이다.
최근 전기차 시장의 급성장으로 2025년 연간 225억원 규모가 될 것으로 예측된다.
하지만 국내 기술 및 제조 인프라의 부족으로 이를 전량 해외로부터 수입하고 있어 이번 기술 개발을 통해 국산화에 성공하게 되면 수입 대체효과는 물론 해외 수출 또한 가능할 것으로 전망된다.
전 세계 연간 자동차 판매량은 연간 8000만 대 수준으로 향후 기존 내연기관에서 전기차로의 전환이 완전히 이뤄지게 되면 전기차용 나노결정 합금 리본 소재 시장은 연간 1.5조 원에 달할 것으로 예상된다.
연구책임자인 정재원 선임연구원은 "기존 소재를 대체하기 위한 나노결정 합금 개발 연구는 국내 외에 많은 연구가 진행되고 있지만 고포화자화/고투자율 특성을 동시에 만족하는 소재를 구현하지 못해, 실제 상용화에 이르지 못하고 있었다"며 "이 기술이 상용화되면 현재 전량 수입에 의존하는 나노결정 리본 소재의 국산화가 가능해 해당 소재를 필수로 활용하는 전기차 전력변환장치 생산기업의 수입 의존도 해소에 많이 기여할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.
◆전기연구원, 생활 속 전기상식 쉽게 알려주는 ‘유튜브 토크쇼’ 런칭
한국전기연구원(KERI, 원장 명성호)이 생활 속 전기상식을 쉽게 알려주는 ‘케리톡톡’ 시리즈를 매주 금요일마다 선보인다.
‘케리톡톡’은 KERI 소속 박사들이 직접 출연해 본인의 연구개발 분야와 관련한 내용을 설명해주는 토크쇼 형식의 콘텐츠다.
총 6개 SNS 채널(블로그, 유튜브, 페이스북, 인스타그램 외) 기반 약 2만5000명의 팔로워와 적극적으로 소통하고 있는 KERI는 그동안 많은 질문을 받았던 3개 분야의 핵심 주제(배터리, 직류·교류, 전기환경-낙뢰/정전기/EMP) 콘텐츠를 소개한다.
최근 큰 주목을 받는 배터리 분야에서는 기본 원리와 더불어 안전하고 오래 사용하는 방법 등 실생활에 도움이 되는 정보를 전달한다.
에디슨과 테슬라의 대결로도 유명한 직류·교류 주제는 차세대 송전 기술에 대한 심도 높은 지식을 제공한다.
전기환경 분야에서는 계절별 이슈가 되는 낙뢰(여름)와 정전기(겨울) 사고를 막기 위한 팁과 더불어 미래 첨단 무기로 주목받는 ‘EMP(전자기펄스)’에 대한 지식도 알려준다.
한편 이번 토크쇼의 메인 MC를 맡는 연구원 공식 캐릭터 ‘꼬꼬마케리’의 목소리는 인공지능(AI) 가상 연기자를 활용한 일명 ‘타입캐스트’를 통해 구현했다.
순수하고 귀여운 어린아이의 목소리를 통해 눈높이를 낮추고 일반인에게 어려울 수 있는 전기상식을 쉽고 재미있게 전달할 것으로 기대하고 있다.
KERI 문소민 대외협력실장은 "출연연 박사들의 전문성과 꼬꼬마케리의 재미적 요소가 결합돼 누구나 거부감 없이 과학 콘텐츠를 접할 수 있도록 만들었다"며 "국민과 전기기술과의 접점을 좁히고, 과학기술 대중화를 위한 콘텐츠를 지속적으로 선보이겠다"고 말했다.
KERI 공식 유튜브 채널을 통해 최근 1-2회차가 업로드된 ‘케리톡톡’은 매주 금요일 오전 9시마다 콘텐츠가 게재될 예정이다.
◆경남중기청, 2022년 1차 수출바우처사업 111개사 선정
경남지방중소벤처기업청(청장 최열수)은 내수·수출중소기업에 규모별·역량별 맞춤형 해외 마케팅 서비스를 지원하는 '2022년 1차 수출바우처사업' 참여기업으로 111개사(지원예산 40.8억원)를 최종 선정했다.
수출바우처사업은 수출 유망한 중소기업을 선정해 정부지원금과 기업분담금으로 구성된 바우처(온라인 포인트 형태)를 지급하고, 지급된 바우처로 참여기업이 디자인, 홍보, 해외규격인증, 컨설팅 등 다양한 수출지원서비스를 이용할 수 있도록 지원하는 사업이다.
2022년 1차 수출바우처사업에는 경남지역 220개사가 참여를 신청했는데 신청요건에 대한 서류심사 및 품질·기술경쟁력, 수출전략, 수출 인프라 등 기업역량에 대한 현장평가 등을 거쳐 111개사를 최종 선정했다.
선정된 기업은 향후 1년간 해외마케팅 서비스에 필요한 비용을 지원받을 수 있다.
지원 한도는 전년도 직접수출 실적에 따라 3000만원에서 1억원까지 차등 적용된다.
선정 결과, 전년도 수출실적이 10만 달러 미만인 내수기업과 초보기업의 비율이 67.6%로 비교적 규모가 작은 기업들의 수출 도약에 집중적으로 지원될 예정이다.
특히 이번 선정기업 중 러시아와 우크라이나 수출기업에는 반송물류비, 지체료 등을 지원해 직접적인 피해를 줄일 수 있도록 조치했다.
