마그네슘(Mg)…"넌 무엇이냐?"

가벼운 구조재료로 최근 관심 집중돼

▲최근 마그네슘에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데 풀어야 할 숙제도 만만치 않다.[사진제공=재료연구소]

[제주=아시아경제 정종오 기자] 가벼운 재료가 인기를 끄는 시대이다. 최근 마그네슘(Mg)에 대한 관심이 높아지고 있어 관심을 모으고 있다. 마그네슘은 구조재료 중에 가장 낮은 밀도(1.74 g/㎤)와 우수한 비강도(재료의 강도를 비중량으로 나눈 값으로 가벼우면서 튼튼한 재료가 요구되는 분야에서 그 척도를 나타내기 위한 값)를 가지고 있다. 경량 금속 재료에 가장 부합된다는 평가를 받으면서 주목받고 있다.

문제도 없지 않다. 마그네슘합금은 알루미늄과 달리 주조나 융해했을 때 산화가 빠르게 진행된다. 이 때문에 지구온난화에 주원인 중 하나인 SF6 가스를 사용하는 공정이 전 세계적으로 일반화돼 있다. SF6 가스는 플루오린과 황의 화합물을 말한다.

◆가벼운 구조재료로 인기=마그네슘 합금은 자동차와 항공기를 비롯한 운송기기의 동력 전달 부품과 같은 대형 부품에 적용된다. 최종 제품의 무게 감소를 통해 연비를 향상 시킬 수 있는 효과를 나타낸다. 마그네슘 합금이 구조용 재료로 사용된 것은 1920년대부터이다.

최근 자동차 경량화와 IT(정보기술) 산업의 발달로 그 사용량이 급증하고 있다. 마그네슘 합금의 장점과 특징은 우선 구조용 금속재료 중에서 적은 비중과 큰 강성을 꼽을 수 있다. 여기에 우수한 전자파 차폐성도 특징 중 하나이다.

마그네슘이 고분자 소재를 대체하면서 매년 수요량이 10%이상씩 증가하고 있는 중이다. 앞으로 10년 이내에 자동차 1대당 100㎏의 마그네슘이 사용될 것으로 전망된다. 자동차뿐 아니라 일반 가전제품에서부터 휴대폰, 비디오 시스템, 전자계산기, 항공기용 부품 등에 이르기까지 다양한 분야에 응용 가능하다.

국내 기술수준은 아직 초기 단계이다. 기초연구 분야에 있어서는 어느 정도 연구결과와 기술축적은 이뤄져 있다. 지속적으로 연구가 진행돼야 하는데 이 부분에 이르면 국내 환경은 썩 좋지만은 않다.

최근 5년 동안 친환경 마그네슘 기술 분야에 대한 국내 투자는 소규모에 머물러 있다. 재료연구소의 한 관계자는 "앞으로 마그네슘에 대한 지속적 기술연구가 필요하다"며 "마그네슘에 대한 산업적 수요 요구를 감안할 때 가공 공정 기술의 확보와 합금개발을 통한 마그네슘 합금 가공재의 본격적 적용을 위한 연구가 현 시점에서 절실하다"고 강조했다.

◆제주에 쏠리는 눈, Mg 2015=환경과 에너지 등 세계적 이슈를 마그네슘으로 해결하자는 행사가 열리고 있다. 대한금속·재료학회가 주최하고 재료연구소와 서울대학교 등이 공동 주관하는 'Mg 2015(The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications)'가 오는 16일까지 라마다 프라자 제주 호텔에서 열린다.

Mg 2015는 마그네슘 산업의 과거, 현재, 미래를 볼 수 있는 기술 교류의 장이다. 전 세계 마그네슘 관련 전문가, 학자, 기업인 등 500여명이 참가해 마그네슘 관련 신기술과 적용 사례 등에 대한 발표와 토론, 전시 등이 이뤄진다.

올해 10회째를 맞은 Mg 2015에서는 세계적 추세에 따라 특히 수송기기 분야에 마그네슘을 적용하기 위한 다양한 대안들이 쏟아질 것으로 전망된다. 자동차, 비행기, 열차 등의 연비 향상과 청정 대체 에너지원을 이용하기 위해 마그네슘을 적용하는 학술적, 산업적 연구들이 소개된다.

Mg 2015 공동 집행위원장인 재료연구소 유봉선 박사는 "우리 정부에서 마그네슘을 WPM(World Premier Materials) 10대 소재로 선정해 원천기술 개발과 실용화를 지원하고 있다"며 "포스코(POSCO)가 마그네슘 산업에서 활력을 찾는 등 관련 국내 산업이 활성화 되고 있는 시점에 우리나라에서 세계 최대 규모의 마그네슘 학회가 열린다는 것은 의미가 크다"고 말했다.

제주=정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr