[파이낸셜뉴스] 한국지질자원연구원(KIGAM) 이산화탄소 활용연구센터 방준환 박사팀이 바닷물을 담수로 만들때 나오는 고농도 염분 농축수에서 마그네슘을 뽑아내고 이산화탄소까지 없애는 기술을 개발했다. 연구진은 성광이엔에프와 함께 연간 1만t의 배출 농축수를 처리할 수 있는 파일럿 플랜트를 전남 광양 해수담수화 사업소에 구축해 마그네슘 탄산염을 연간 60t 이상 생산하고, 이산화탄소는 22t 이상을 없앴다. 이는 고농도 염분 농축수의 자원화는 물론 이산화탄소 동시 처리 기술이 상용화 할 수 있다는 가능성을 입증했다는데 의미가 있다. 방준환 박사는 "파일럿 플랜트 설비를 통해 폐기물로 버려지던 농축수를 유용한 자원으로 재활용함으로써 자원 순환 경제를 구축하고 마그네슘 등 핵심 소재의 국산화를 통해 산업 경쟁력을 강화할 수 있다"고 말했다. 30일 지질자원연구원에 따르면, 지구 표면의 약 70%를 차지하는 바닷물에서 생활용수나 공업용수 등을 얻어내는 해수담수화 기술이 물 부족과 기후변화 문제 해결을 위한 기술로 주목받고 있다. 하지만 일반적으로 해수담수화 공정시 바닷물 2t을 담수 1t으로 만들기 위해 배출되는 이산화탄소의 양은 약 1.8㎏에 육박한다. 또 담수화 과정에서 제거된 소금이 농축수에 모여 바다로 버려지면서 해양생태계에 치명적인 영향을 미치는 등 문제점도 있다. 연구진은 이를 해결하기 위해 폐농축수의 이산화탄소 광물화를 통해 마그네슘을 회수하고 이산화탄소를 줄이는 친환경 융합 자원회수기술을 개발했다. 연구진은 "특히 기술 적용 과정에서 수소, 염소, 가성소다 등 산업원료의 산출은 물론 농축수의 염분농도를 조절해 해양생물생태계의 보전과 탄소중립 실현에 기여할 수 있는 핵심 기술"이라고 설명했다. 농축수 처리 파일럿 플랜트는 농축수에 가성소다를 첨가해 수산화마그네슘과 수산화칼슘을 만든 뒤 이를 이산화탄소와 반응시켜 고순도 알칼리 탄산마그네슘과 탄산칼슘을 생성한다. 특히 생성된 알칼리 탄산마그네슘은 방염 특성이 우수해 건축 내장재, 고무·플라스틱 첨가제 등 다양한 제품에 활용이 가능하다. 지질자원연구원은 이번 성과를 바탕으로 해수담수화 농축수 자원화 기술의 상용화를 추진할 계획이다. 또한, 캐나다, 인도네시아 등과의 국제 협력을 통한 사업화로 해외 시장 진출도 적극적으로 모색할 예정이다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 건강기능식품 전문기업 CJ웰케어의 맞춤 영양케어 브랜드 '닥터뉴트리'가 액상형 마그네슘 신제품 '마그엔B맥스'를 출시한다고 4일 밝혔다. '닥터뉴트리 마그엔B맥스'는 근육과 신경 건강에 도움을 주는 프리미엄 글루콘산 마그네슘을 함유한 제품이다. 마그네슘은 신경을 안정시키고 근육의 긴장을 이완시켜주는 중요한 영양소지만 체내에서 자연적으로 만들어지지 않아 식품 등으로 섭취해야 한다. '닥터뉴트리 마그엔B맥스'에는 고함량 글루콘산 마그네슘이 150mg 담겨 한 병으로 하루 최소 권장량(94.5mg)을 충족시킬 수 있으며 액상 앰플 타입으로 출시돼 신체 흡수율을 높였다. 또 '에너지 비타민'으로 불리는 비타민B군 3종(B1, B2, B6)을 고함량 배합했으며 정상적인 면역기능에 도움을 주는 아연과 유해산소로부터 세포를 보호하는 셀레늄, 체내 에너지 생성을 돕는 나이아신 등을 더했다. 성분뿐 아니라 맛 측면에서도 블루베리 과즙을 더해 보다 맛있게 섭취할 수 있으며 취향에 따라 물이나 탄산수 등 음료와 섞어 즐길 수 있다.  jhpark@fnnews.com 박지현 기자

[파이낸셜뉴스] 한국재료연구원(KIMS) 세라믹재료연구본부 기능세라믹연구실 안철우 박사팀이 전기차 발열을 간단하면서 우수하게 해결할 수 있는 소재를 세계 최초로 개발했다. 이 소재는 마그네슘 가루를 사용한 것으로, 화학반응을 활용함으로써 표면처리 없이 단순하게 압축, 가열하는 소결 과정만으로도 나노결정질 복합층을 만들었다. 이렇게 하면 친수성을 감소시키고 열전도도를 증가시킨다는 것. 21일 재료연구원에 따르면, 현재 연구진은 마그네시아의 열전도도를 질화물 방열 세라믹 수준으로 높이는 등 성능 향상을 위한 후속 연구를 이어가고 있다. 또, 기술 상용화를 위해 재료연구원이 기술출자해 설립된 연구소기업 ㈜소울머티리얼에서 양산화 작업을 진행하고 있다. 최근 첨단 산업 발전과 함께 전자부품의 소형화 및 다기능화가 급격히 진행 중이다. 이로 인해 전자제품의 열관리는 더욱 어려워졌다. 특히 전기차용 배터리의 고용량화와 전자부품의 고집적화로 열 밀도 증가에 대응하기 위한 고방열 특성의 방열 소재가 더욱 필요한 실정이다. 전기차 판매량을 기반으로 2025년 전기차의 열 계면 소재에 사용되는 방열 소재 시장은 약 9조7000억원에 이를 것으로 전망된다. 기존 방열 소재로 널리 사용되는 알루미나 필러는 열전도도 개선에 한계가 있다. 연구진은 이 문제점을 해결하기 위해 원료 비용이 적고 열전도도와 비저항성 면에서 우수한 마그네시아를 주목했다. 하지만, 마그네시아는 방열 성능은 우수하나 1800도의 높은 소결 온도, 그리고 공기 중 물과 반응하는 흡습성 때문에 방열 필러로 활용하지 못했었다. 연구진은 첨가제를 이용해 소결 공정에서 표면에 얇은 나노결정질 복합층을 만들어 수분과 반응하는 방어층을 만들었다. 이와 함께 소결 온도를 낮춰 결함을 제어함으로써 열전도도를 증가시키는데 성공했다. 즉 기존 마그네시아 소재가 가진 제약을 극복해낸 것이다. 안철우 박사는 "산화물 세라믹 필러의 제조 공정에서 첨가제를 통한 간단한 방법으로 고분자와의 혼합에 문제가 되는 수분 반응 문제를 해결하고, 결함 제어를 통해 고열전도성을 가진 산화물 필러를 개발할 수 있었다"며, "개발된 저가 고품질 마그네시아 방열 필러가 방열 세라믹 소재 시장을 이끌 것"이라고 말했다. 한편, 연구진은 이번에 개발한 소재를 세계적인 학술지인 '스몰 메소드(Small methods)'에 발표했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 태경그룹이 사우디아라비아와 신재생 소재 분야에서 긴밀한 협력을 이어간다. 23일 태경그룹은 사우디아라비아 해수담수화청(SWCC)과 해수 담수화 농축수 활용 관련 업무협약(MOU)을 체결했다. 태경그룹은 이번 협약을 통해 2년 전부터 공동 진행 중인 탄산칼슘에 이어 마그네슘 개발도 추가로 진행한다. 마그네슘은 대부분 광산에서 채광된 광물을 열처리 가공해 추출하는 방식이다. 태경그룹은 바닷물에 함유된 마그네슘을 고순도로 추출하는 기술을 활용해 사우디아라비아 담수화 농축수로 마그네슘을 만들 계획이다. 태경그룹은 국빈 동행 경제사절단 일원으로 사우디아라비아를 방문했다. 지난달 18일 서울에서 사우디아라비아 담수청과 체결한 공동사업 협약에 이어 이번 국빈 동행을 통해 협력 범위를 확대했다. 태경그룹은 2년 전부터 사우디아라비아 담수청과 함께 해수담수화 농축수, 산업부산물과 온실가스를 활용한 탄산칼슘 연구를 진행해왔다. 최근 국내에 파일럿 공장을 구축했으며, 내년에는 사우디아라비아 현지 실증을 지원할 예정이다. 태경그룹은 이번 협약을 통해 사우디아라비아 해수담수화 과정에서 발생하는 농축수를 기본으로 폐기물과 온실가스를 활용한 탄산칼슘에 이어 마그네슘 생산까지 기술 영역을 확대해 사업범위를 다각화할 방침이다. 김해련 태경그룹 회장은 "이번 협약을 통해 사우디아라비아 담수청과 기술 공동 연구 사업화와 신소재 범위 확대가 가속화할 것"이라며 "단순 공동 개발을 넘어 네옴시티로의 적용까지 바라보고 있다"고 말했다. butter@fnnews.com 강경래 기자

한국과학기술연구원(KIST) 에너지저장연구센터 이민아 박사팀이 리튬 이온전지를 대체할 마그네슘 이차전지를 개발했다. 이 전지는 일반 이차전지에 쓰이는 전해질을 사용할 수 있으며, 지금까지 연구됐던 마그네슘 전지보다 충전할때 필요한 전기를 10분의 1 가량 줄 일 수 있다. 뿐만아니라 990회 이상 충방전을 거듭해도 안정적으로 작동했다는 소식에 피제이메탈(128660) 등 관련주에 장중 매수세가 몰리고 있다. 이민아 박사는 4일 "값비싼 리튬은 전량 수입에 의존하고 있으나, 마그네슘은 국내 매장량이 많아 소재단계부터 연구개발을 하고 있다"고 말했다. 마그네슘은 리튬보다 에너지저장 용량이 1.9배 높지만 지금까지 효율적인 충방전이 어려웠다. 연구진은 마그네슘 금속을 음극으로 사용해 고효율로 충방전 반응을 유도하는 기술을 개발했다. 이 기술을 적용해 테스트한 결과, 리튬이온전지에 들어가는 것과 유사한 전해질 'TFSI'를 사용해도 충방전때 과전압이 0.2V 미만으로 과전압을 10분의 1로 줄였다. 즉 충전할때 전기를 더 적게 사용할 수 있다는 의미다. 또 지금까지 연구됐던 마그네슘 전지의 쿨롱 효율이 10% 미만이던 반면 연구진의 전지는 99.5%까지 향상됐다. 이 박사는 "기존 마그네슘 전지가 충전을 해서 사용할 수 있는 어네지가 10% 미만이었다면 연구진이 개발한 전지는 99.5%까지 다 사용할 수 있다"고 설명했다. 이와함께 내구성 테스트에서도 990회 이상 안정적으로 마그네슘 금속의 충·방전을 구현해 대량생산이 가능한 일반적 전해질에서도 마그네슘 이차전지가 안정적으로 작동했다. 마그네슘은 전기차 등 자동차 부품 생산에 꼭 필요한 소재인 알루미늄 빌렛 생산에 필수적이다. 바클레이즈 보고서는 “알루미늄 시트나 빌렛을 생산하는데 마그네슘을 대체할 만한 것이 없다”며 “마그네슘에 대한 수요의 35%는 자동차 부문이다.

한국과학기술연구원(KIST) 에너지저장연구센터 이민아 박사팀이 리튬 이온전지를 대체할 마그네슘 이차전지를 개발하는데 성공했다. 이 전지는 일반 이차전지에 쓰이는 전해질을 사용할 수 있으며, 지금까지 연구됐던 마그네슘 전지보다 충전할때 필요한 전기를 10분의 1 가량 줄 일 수 있다. 아울러 990회 이상 충방전을 거듭해도 안정적으로 작동했다. 이민아 박사는 4일 "값비싼 리튬을 전량 수입에 의존하고 있으나, 마그네슘은 국내 매장량이 많아 소재 단계부터 연구개발을 하고 있다"고 말했다. 마그네슘은 리튬보다 에너지저장 용량이 1.9배 높지만 지금까지 효율적인 충방전이 어려웠다. 연구진은 마그네슘 금속을 음극으로 사용해 고효율로 충방전 반응을 유도하는 기술을 개발했다. 이 기술을 적용해 테스트한 결과, 리튬이온전지에 들어가는 것과 유사한 전해질 'TFSI'를 사용해도 충방전때 과전압이 0.2V 미만으로 과전압을 10분의 1로 줄였다. 즉 충전할때 전기를 더 적게 사용할 수 있다는 의미다. 또 지금까지 연구됐던 마그네슘 전지의 쿨롱 효율이 10% 미만이던 반면 연구진의 전지는 99.5%까지 향상됐다. 이 박사는 "기존 마그네슘 전지가 충전을 해서 사용할 수 있는 에너지가 10% 미만이었다면 연구진이 개발한 전지는 99.5%까지 다 사용할 수 있다"고 설명했다. 이와 함께 내구성 테스트에서도 990회 이상 안정적으로 마그네슘 금속의 충·방전을 구현해 대량생산이 가능한 일반적 전해질에서도 마그네슘 이차전지가 안정적으로 작동했다. 지금까지 마그네슘 이차전지를 개발하기 위한 연구에서는 거대 음이온을 사용해 합성이 굉장히 까다롭거나 부식이 쉬운 염소 이온을 많이 넣어 전해질을 만들었다. 연구진은 전지의 음극에 쓸 마그네슘 금속을 특정 용액에 1시간 정도 담가 인공 보호막을 만들어냈다. 이 과정을 거치면서 음극 표면은 충방전 효율이 높아졌다. 이 박사는 "이번 연구결과는 에너지 저장시스템(ESS)에 적합한 일반 전해질 기반의 저비용, 고에너지밀도 마그네슘 이차전지의 상용화 가능성을 높일 것"이라고 말했다. 한편, 연구진은 이번 연구결과를 나노 소재 분야 국제학술지 'ACS 나노(Nano)' 최신호에 발표했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 한국과학기술연구원(KIST) 에너지저장연구센터 이민아 박사팀이 리튬 이온전지를 대체할 마그네슘 이차전지를 개발하는데 성공했다. 이 전지는 일반 이차전지에 쓰이는 전해질을 사용할 수 있으며, 지금까지 연구됐던 마그네슘 전지보다 충전할때 필요한 전기를 10분의 1 가량 줄 일 수 있다. 아울러 990회 이상 충방전을 거듭해도 안정적으로 작동했다. 이민아 박사는 4일 "값비싼 리튬을 전량 수입에 의존하고 있으나, 마그네슘은 국내 매장량이 많아 소재 단계부터 연구개발을 하고 있다"고 말했다. 마그네슘은 리튬보다 에너지저장 용량이 1.9배 높지만 지금까지 효율적인 충방전이 어려웠다. 연구진은 마그네슘 금속을 음극으로 사용해 고효율로 충방전 반응을 유도하는 기술을 개발했다. 이 기술을 적용해 테스트한 결과, 리튬이온전지에 들어가는 것과 유사한 전해질 'TFSI'를 사용해도 충방전때 과전압이 0.2V 미만으로 과전압을 10분의 1로 줄였다. 즉 충전할때 전기를 더 적게 사용할 수 있다는 의미다. 또 지금까지 연구됐던 마그네슘 전지의 쿨롱 효율이 10% 미만이던 반면 연구진의 전지는 99.5%까지 향상됐다. 이 박사는 "기존 마그네슘 전지가 충전을 해서 사용할 수 있는 에너지가 10% 미만이었다면 연구진이 개발한 전지는 99.5%까지 다 사용할 수 있다"고 설명했다.  이와 함께 내구성 테스트에서도 990회 이상 안정적으로 마그네슘 금속의 충·방전을 구현해 대량생산이 가능한 일반적 전해질에서도 마그네슘 이차전지가 안정적으로 작동했다.  지금까지 마그네슘 이차전지를 개발하기 위한 연구에서는 거대 음이온을 사용해 합성이 굉장히 까다롭거나 부식이 쉬운 염소 이온을 많이 넣어 전해질을 만들었다. 연구진은 전지의 음극에 쓸 마그네슘 금속을 특정 용액에 1시간 정도 담가 인공 보호막을 만들어냈다. 이 과정을 거치면서 음극 표면은 충방전 효율이 높아졌다. 이 박사는 "이번 연구결과는 에너지 저장시스템(ESS)에 적합한 일반 전해질 기반의 저비용, 고에너지밀도 마그네슘 이차전지의 상용화 가능성을 높일 것"이라고 말했다. 한편, 연구진은 이번 연구결과를 나노 소재 분야 국제학술지 'ACS 나노(Nano)' 최신호에 발표했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 세원정공이 마그네슘을 적용한 차체 초경량화 생산 기술을 개발했다는 소식에 강세를 보이고 있다. 11일 오전 10시 25분 현재 세원정공은 전날보다 9.51% 오른 8520원에 거래되고 있다. 최근 배터리 경량화에 대한 전기차 완성차 업체들의 경쟁이 심화되면서 각 기업들이 관련 기술 개발에 몰두하고 있다. 테슬라를 비롯해 국내 현대·기아차 등도 차량 경량화에 다방면으로 힘을 쓰고 있다. 한편 세원정공은 마그네슘 적용 승용차의 차체 개발에 성공했다. 구성 부품들의 설계기술, 경량소재, 성형기술, 접합기술 등에서 관련 차체의 초경량화를 구현한 것으로 관심을 모은다. 특히 마그네슘을 적용해 초경량화 부품 설계 및 생산 기술 개발을 완료했다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자

【파이낸셜뉴스 순천=황태종 기자】전남테크노파크는 보성 스마트기자재산업센터에 있던 1만t 유압프레스 장비를 순천 신금속산업센터 마그네슘상용화지원동으로 이설해 정상 가동에 성공했다고 9일 밝혔다.  전남테크노파크는 앞서 올 상반기 마그네슘 빌렛 제조에 성공한데 이어 이번 1만t 유압프레스 이설 완료로 향후 관련 기업의 열간단조 응용제품 개발 지원을 통해 기업 육성에 매진할 방침이다.  전남테크노파크에 따르면 1만t 유압프레스 장비는 마그네슘 휠 형단조 등 경량 소재의 열간 단조를 위한 장비로, 프레임 및 메인 실린더는 안전성 확보 및 소형 경량화 구현을 위해 'Wire Winding 타입'으로 제작됐으며, 상부 슬라이드가 내려와 제품을 단조 성형한다.  지난 2011년 당시 보성 수송기기부품생산동(현 스마트기자재산업센터)에 구축돼 가동돼 왔다.  전남테크노파크는 순천 마그네슘상용화지원동에 구축 중인 마그네슘 소재 일괄생산체제라인에 없어서는 안 될 주요 장비로 판단해 이설을 추진했다.  장비 이설은 지난해 8월부터 올해 7월까지 구조설계, 피트공사, 전기공사, 이설용역 등의 과정을 거쳐 12개월간 진행됐다.  한편 전남테크노파크 신금속산업센터는 마그네슘 소재 실증기반 조성 사업의 일환으로 Mg빌렛 연속주조장비뿐 아니라 800t급 다이캐스팅장비, 1650t 압출기, 1100t 압출기 등 다양한 장비를 구축하고 성능 개선을 해왔다.  앞으로 대면적정밀연마기, 마찰교반용접기, 쇼트블라스트를 추가 구축해 수송기기용 소재부품 실증화 지원용으로 적극 활용할 계획이다. hwangtae@fnnews.com 황태종 기자

한국재료연구원(KIMS) 장효선 박사(사진)가 국제 마그네슘 학회 '2021 우수 논문상'을 수상했다. 장효선 선임연구원은 5일 "이번 수상을 계기로 마그네슘 합금에 대한 분석 및 메커니즘 규명에 더욱 도움이 될 수 있도록 계속 연구에 정진할 것"이라고 말했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자