영상요약
4차 산업혁명 시대를 맞아 희토류는 국가 경쟁력의 핵심인 전략 물자로 급부상하고 있습니다. 희토류는 원소 기호 57번부터 71번까지의 란타넘계 원소 15개와 스칸듐, 이트륨을 포함한 총 17개 원소를 통칭합니다. 자연계에 매우 드물게 존재하는 이 금속 원소들은 전기차와 로봇 등 첨단 산업의 필수 소재로 쓰입니다. 특히 고성능 네오디뮴 자석은 일반 자석보다 10배 이상의 자력을 지녀 거의 모든 전자기기와 모빌리티에 활용됩니다. 이러한 희토류를 둘러싼 글로벌 패권 경쟁은 현대 산업 지형을 재편하고 국가 안보와 직결되는 결정적인 요인으로 작용하고 있습니다.
과거 향신료와 석유를 둘러싼 경쟁이 세계사의 흐름을 뒤바꿨듯, 희토류 패권 경쟁은 21세기 국가 경쟁력을 좌우하는 최대 화두입니다.
한국재료연구원은 희토류 자원의 안정적인 확보를 위해 두 가지 혁신적인 연구 흐름을 이어가고 있습니다. 첫 번째는 희토류를 아예 대체할 수 있는 물질의 개발입니다. 고차원 모듈레이션 기술을 활용해 망간-비스무스 기반의 비희토류 영구 자석을 제조하는 데 성공하며 새로운 가능성을 열었습니다. 두 번째는 기존 희토류 자석의 효율을 극대화하는 전략적 활용 기술입니다. 네오디뮴의 함량을 30%가량 줄이면서도 미세구조 정밀 제어 기술을 통해 자석의 성능은 오히려 향상시킨 이방성 희토류 벌크 자석을 개발했습니다. 이는 자원 고갈 문제에 대응하는 획기적인 성과입니다.
연구팀은 가격이 비싼 중희토류 대신 상대적으로 매장량이 풍부한 경희토류를 활용하는 조성 설계 연구에 집중했습니다. 탄탈럼 불화물이나 철-지르코늄 합금 같은 다양한 전이 금속과 확산 재료를 도입해 자석의 보자력을 높이는 데 성공한 것입니다. 그 결과 중희토류 없이도 기존 상용 자석 이상의 성능을 구현하며 가격 경쟁력과 성능을 동시에 확보했습니다. 이로써 우리나라는 세계에서 세 번째로 희토류 자석을 자체 생산하는 국가 반열에 올랐습니다. 소재 기술력이 곧 국력인 시대에 이러한 성과는 대한민국이 글로벌 공급망을 선점하고 소재 강국으로 도약하는 든든한 토대가 될 것입니다.