기술개요
- 23 kOe 보자력의 ε-Fe2O3 98% 이상 고순도 고효율 제조법 신규개발- 연자성 나노셸 코팅을 통한 ε-Fe2O3 자기특성 증진기술 개발
사업화 유망기술
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초고보자력 산화철 기반의 밀리미터파 흡수 자성소재 기술
초고보자력 산화철 기반의 밀리미터파 흡수 자성소재 기술
보유기관 : 한국재료연구원 거래조건 : 별도 협의
- 연자성 나노셸 코팅을 통한 ε-Fe2O3 자기특성 증진기술 개발
기술완성도
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TRL01
기초 이론/
실험- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
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TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
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TRL03
연구실 규모의
성능 검증- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
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TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
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TRL05
시제품 제작/
성능평가- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
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TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
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TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
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TRL08
시작품 인증/
표준화- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
- 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
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TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
기술의 필요성
- 전자, 통신, 기계부품의 소형화 및 고성능화가 추진되면서 네오디뮴-철-붕소(Nd-Fe-B)계 자석이 널리 사용되고 있으며, 네오디뮴과 같은 희토류 원소를 포함하고 있음
- 희토류 원소는 상대적으로 공급량이 적어서 가격 상승 및 향후 공급량 부족에 시달릴 수 있으며, 희토류 원소를 포함한 영구자석은 제조비용이 많이 소요됨
- 고가이면서 불안정한 고급에 대한 우려로 희토류 원소를 사용하지 않는 자성재료 개발이 필요한 실정임
- 희토류 원소는 상대적으로 공급량이 적어서 가격 상승 및 향후 공급량 부족에 시달릴 수 있으며, 희토류 원소를 포함한 영구자석은 제조비용이 많이 소요됨
- 고가이면서 불안정한 고급에 대한 우려로 희토류 원소를 사용하지 않는 자성재료 개발이 필요한 실정임
기술의 차별성
● 분무건조공정기반 초고보자력 ε-Fe2O3 자성분말의 고수율/고순도 합성
● ε-Fe2O3 의 연자성 나노셸 코팅
● ε-Fe2O3 의 연자성 나노셸 코팅
기술구현방법
- 자성 분말은 실리카 매트릭스와, 실리카 매트릭스 내에 내재된 산화철 입자로 구성
- 산화철 입자는 경자성성 산화철 입자임 (ε-Fe2O3)
- 희토류 원소를 이용하지 않는 산화철 자성 분말은 전구체 용액을 분무하여 액정을 형성한 후, 건조공정 및 열처리 공정을 진행하여, ε-Fe2O3의 경자성성 산화철을 제조할 수 있어 제조공정을 단순화하여 제조시간이 적게 소요됨
- 산화철 입자는 경자성성 산화철 입자임 (ε-Fe2O3)
- 희토류 원소를 이용하지 않는 산화철 자성 분말은 전구체 용액을 분무하여 액정을 형성한 후, 건조공정 및 열처리 공정을 진행하여, ε-Fe2O3의 경자성성 산화철을 제조할 수 있어 제조공정을 단순화하여 제조시간이 적게 소요됨
응용분야
(방위산업 고속무선통신 산업) 고주파수 전자파 흡수재료, 자기기록매체, 자성 유체
(자성부품) 경자성 페라이트 대체가능한 전기동력(주로 전장) 부품
(에너지) 고온에서 발생되는 산화물 나노입자 응용분야
- 광감응/수소생산 촉매/배터리 전극소재 등
(자성부품) 경자성 페라이트 대체가능한 전기동력(주로 전장) 부품
(에너지) 고온에서 발생되는 산화물 나노입자 응용분야
- 광감응/수소생산 촉매/배터리 전극소재 등
기술동향
- 일본, 미국 등 선진국을 중심으로 Nd-Fe-B 자석의 최대 자기에너지적 및 보자력을 증가시키기 위한 연구개발이 활발히 진행되고 있음
(일본) 세계 정밀모터와 Servo 모터 수요의 60% 이상을 공급하고 있으며, 미국, 유럽보다 우수한 기술력을 보유하고 있으며, 일본의 영구자석 제조사들은 최대 자기에너지적의 증가를 위해 모합금을 스트립 캐스팅으로 만들어 합금조직의 미세화, 균질화 및 이방화를 달성했으며, 특수한 젯밀(Jet Mill) 기술을 개발하여 좁고 균일한 입도의 이방성 분말을 제조하고, 자장성형 과정에서 분말의 자기배향성을 극대화하기 위해 펄스자장 정렬과 등방압축의 기술 접목을 시도하는 등 고성능 영구자석을 제조하기 위해 연구개발 진행 중
(중국) 세계 희토류 매장량의 80%를 보유하고 있으나 고성능 자석을 제조할 수 있는 핵심기술을 보유하지 못하고 있어 부가가치는 현저한 격차를 보이고 있음
(일본) 세계 정밀모터와 Servo 모터 수요의 60% 이상을 공급하고 있으며, 미국, 유럽보다 우수한 기술력을 보유하고 있으며, 일본의 영구자석 제조사들은 최대 자기에너지적의 증가를 위해 모합금을 스트립 캐스팅으로 만들어 합금조직의 미세화, 균질화 및 이방화를 달성했으며, 특수한 젯밀(Jet Mill) 기술을 개발하여 좁고 균일한 입도의 이방성 분말을 제조하고, 자장성형 과정에서 분말의 자기배향성을 극대화하기 위해 펄스자장 정렬과 등방압축의 기술 접목을 시도하는 등 고성능 영구자석을 제조하기 위해 연구개발 진행 중
(중국) 세계 희토류 매장량의 80%를 보유하고 있으나 고성능 자석을 제조할 수 있는 핵심기술을 보유하지 못하고 있어 부가가치는 현저한 격차를 보이고 있음
시장규모
세계 자성분말코어 시장 규모 : 7억 9,500만 달러(2028년 기준)
시장동향
- 세계 자성분말코어 시장 규모는 2022년 5억 5,200만 달러에서 연평균 성장률 6.3%로 성장하여 2028년에는 7억 9,500만 달러에 달할 것으로 전망됨
- 세계 자성분말코어 시장은 전기차(EV), 5세대 이동통신(5G), 태양광을 중심으로 한 높은 성장세에 힘입어 2028년 9,700억 원 대 규모로 증가할 전망임
- 자성분말코어의 응용 분야별 성장 전망은 연평균성장률을 기반으로 전기차(10.8%), 통신(8.6%), 태양광(8.3%), 무정전원공급장치(UPS, 40%), 기타(2.9%), 가전제품(1.7%) 순으로 전망됨
- 세계 자성분말코어 시장은 전기차(EV), 5세대 이동통신(5G), 태양광을 중심으로 한 높은 성장세에 힘입어 2028년 9,700억 원 대 규모로 증가할 전망임
- 자성분말코어의 응용 분야별 성장 전망은 연평균성장률을 기반으로 전기차(10.8%), 통신(8.6%), 태양광(8.3%), 무정전원공급장치(UPS, 40%), 기타(2.9%), 가전제품(1.7%) 순으로 전망됨
