현재 소결 네오디뮴 철 붕소(NdFeB) 자석은 전 세계 NdFeB 자석 시장의 약 80%를 차지하며, 이는 뛰어난 자력 특성에서 비롯된 것입니다. 분말 야금 공정(미세 분쇄, 압착, 소결 및 가공 등)을 통해 제조된 소결 자석은 높은 잔류자속밀도, 보자력 및 최대자력에너지를 제공하므로 강력한 자기장을 필요로 하는 응용 분야에 이상적입니다. 예를 들어, 고성능 모터, 풍력 터빈 및 정밀 전자기기에서 N52급(예:
AIM 마그네트 )과 같은 소결 NdFeB 자석은 최대 52MGOe에 달하는 에너지 제품으로 타의 추종을 불허하는 성능을 발휘합니다.
2006년에 설립된 업계 선도 제조사인 AIM Magnet은 연간 500톤의 생산 능력을 갖추고 있으며, 첨단 기계 장비 300대 이상을 보유하고 있는 회사입니다. ISO, ROSH 및 REACH 인증을 받은 제품들은 소결 자석의 신뢰성을 입증해 주며, 고성능 솔루션을 요구하는 산업 분야에서 확고한 시장 지위를 구축하고 있습니다. 이미지 삽입: 소결 NdFeB 자석 제조 공정 또는 N52 등급 제품 이미지
소결 자석들이 널리 사용되고 있지만, 결합형 NdFeB 자석은 설계 유연성과 비용 효율성 덕분에 가장 빠르게 성장하는 분야로 부상하고 있습니다. 결합형 자석은 NdFeB 분말을 폴리머 결합제(예: 에폭시, 나일론)와 혼합한 후 사출 성형 또는 압축 성형을 통해 제작되는데, 이를 통해 복잡한 형상, 얇은 벽 구조, 통합 기능 등을 구현할 수 있어 변화하는 산업 수요에 대응할 수 있습니다.
결합형 자석의 주요 성장 동력에는 다음 요소들이 포함됩니다:
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디자인 다양성 : 무선 충전 모듈(예: MagSafe 자석)이나 소형 센서에 사용되는 자기 부품과 같이 복잡한 형태로 성형될 수 있어 AIM Magnet의 맞춤형 자성 솔루션 포트폴리오와 일치함 .
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경량 특성 : 전자 및 자동차 응용 분야에서 본딩 자석은 소결 자석 대비 30~50%의 중량 이점을 제공하여 경량화 설계 트렌드를 지원함.
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생산 비용 감소 : 성형 공정을 통해 후가공이 불필요해 제조 시간과 비용을 절감할 수 있음.
: 본딩 자석은 자기 특성이 낮아 에너지 제품 값이 일반적으로 8~15 MGOe이지만, 그 유연성으로 인해 2030년까지 연평균 성장률(CAGR) 7~9% 달성이 예상됨. 삽입 이미지: 소비자 전자제품에서의 본딩 자석 사출 성형 공정 또는 제품 적용 사례
시장의 이중적 구도는 성능과 유연성 사이의 균형을 반영합니다. 소결 자석은 고출력 응용 분야(예: 산업용 모터, 의료용 MRI 장비)에서 여전히 강력한 입지를 유지하고 있는 반면, 본드 자석은 소비자 전자기기, 자동차 센서 및 소형 기기 등에서 특화된 영역을 형성하고 있습니다. AIM Magnet의 원스톱 솔루션 모델은 표준 제품과 맞춤형 제품 모두를 제공함으로써 제조사가 다양한 요구를 충족하기 위해 두 기술을 어떻게 활용하는지를 보여줍니다.
네오디뮴 자석 —제조사가 두 기술을 활용하여 다양한 요구에 대응하고 있음을 강조합니다.
자동차 산업의 급속한 전동화는 본드 NdFeB 자석 성장의 핵심 동력이 되고 있으며, 2024~2030년 연평균 성장률(CAGR)은 9.2%로 예상됩니다. 전기차(EV)는 모터, 인버터 및 센서에 가볍고 효율적인 자기 부품을 필요로 하며, 본드 자석이 특히 우수한 성능을 발휘하는 분야입니다.
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EV 모터 : 본드 자석은 통합 설계가 가능한 소형 고효율 모터를 구현할 수 있습니다. 예를 들어, 전기차(EV)의 헤어핀 스테이터 모터는 복잡한 형태로 제작할 수 있는 본드 자석의 특성을 활용하여 에너지 손실을 줄이고 토크 밀도를 개선합니다.
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파워트레인 소형화 : 전기차 제조사들이 부품을 소형화함에 따라 본드 자석의 성형성은 모터, 인버터, 감속기의 3-in-1 전기 구동 장치에 적합하며, 업계 트렌드와 일치합니다.
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비용 최적화 : 사출 성형 공법은 낭비를 최소화하면서 대량 생산이 가능해 전기차 제조 비용을 절감하려는 OEM에게 핵심적인 요소입니다.
AIM 매그넷의 자기 공구 제작 기술에는
자기식 및 맞춤형 부품이 포함되어 있으며, 이는 자동차 공급망에 대응할 역량을 갖추고 있음을 의미합니다.
삽입 이미지: 전기차 모터 또는 파워트레인 다이어그램 내 본드 자석
파워트레인 부품을 넘어 본드 자석은 다음 분야에서 각광받고 있습니다.
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ADAS 센서 : 자율주행 시스템의 자기식 인코더 및 위치 센서는 정밀하고 소형의 자석을 필요로 합니다. 결합 자석은 착자에 대한 저항성이 높아 온도 변화와 같은 열악한 환경 조건에 적합합니다.
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내장 시스템 : 파워 윈도우, 도어 잠금장치, 미러 조정 장치 등에는 조용한 작동과 낮은 유지보수를 위해 결합 자석이 사용됩니다. 에이아이엠 매그넷(AIM Magnet)의 가전 분야 경험은 이러한 자동차 서브 시스템에도 적용되고 있습니다.
주요 자동차 제조사들이 자석 제조업체와 협력하여 결합 자석 기술을 발전시키고 있으며, 다음 요소들에 중점을 두고 있습니다:
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고온 바인더 : 엔진룸 내부 응용(예: 엔진 냉각 팬)을 위한 소재 개발
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디자인 통합 : 차량 시스템과 자기 부품을 공동 설계하는 것. AIM Magnet의 OEM/ODM 서비스(컨셉 디자인 및 프로토타이핑 포함)가 그러한 협업을 지원합니다.
NdFeB 자석, 특히 소결형 변종은 보자력과 열 안정성을 위해 디스프로슘(Dy) 및 테르븀(Tb) 같은 중희토류 원소(HREEs)에 의존합니다. 그러나 HREE는 가격 변동성과 공급망 리스크를 가지고 있으며, 이는 소결 자석 비용의 최대 30%를 차지하기도 합니다. 이러한 이유로 HREE 사용을 줄이기 위한 기술 개발이 촉진되고 있습니다.
경계 확산은 자석 입계에 표적화된 HREE 증착을 가능하게 하는 혁신적인 기술로서, HREE 함량을 최소화하면서도 보자력을 유지할 수 있습니다. 이 공정에는 다음 단계가 포함됩니다:
- 소결 자석 표면에 얇은 HREE층(예: DyF3)을 증착합니다.
- 열처리를 통해 HREE 원자를 입계로 확산시켜, 벌크 형태로 HREE를 첨가하지 않아도 자기이방성을 향상시킵니다.
이 방법은 HREE 사용량을 30~70% 줄여 비용을 절감합니다. AIM Magnet이 시각 로봇 및 레이저 윤곽선 절단기와 같은 첨단 장비를 도입함으로써 GBD 및 기타 혁신 기술을 적용할 수 있어 가격 경쟁력 있는 제품을 보장하고 있습니다. 이미지 삽입: GBD 공정 개요도 또는 HREE 사용량이 감소한 자석 제품
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Thin Film Coating(박막 코팅) : 네오디뮴-아연(Nd-Zn) 코팅은 내식성을 향상시켜 자석 수명을 연장합니다.
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Microstructure Optimization(미세구조 최적화) : 나노 복합 자석 및 결정립 미세화는 HREE 없이도 물성을 개선하여 AIM Magnet의 R&D 및 신에너지 소재 연구 방향과 일치합니다.
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고급 응용 분야 : 항공우주 및 의료기기에서는 여전히 신뢰성을 위해 HREE 함유 소결 자석이 필요할 수 있습니다.
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대중 시장 제품 : 소비자 전자기기 및 자동차 부품 분야에서 HREE 저감형 자석 채택이 점점 증가하고 있습니다. AIM Magnet의 제품 라인업은 N52 등급 소결 자석부터 본드 자석 솔루션까지 다양하며, 두 분야 모두를 지원합니다.
희토류 자원은 다음과 같은 중대한 과제에 직면해 있습니다:
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지리적 집중 : 희토류 정련의 90% 이상이 중국에서 이루어지고 있어 지정학적 리스크를 초래합니다.
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환경 에 대한 관심 : 전통적인 채굴 방식은 상당한 양의 폐기물을 발생시키며, 이에 따라 지속 가능한 대안 마련이 요구되고 있습니다.
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순환 경제 목표 : 글로벌 이니셔티브는 폐쇄형 자석 제조에 대한 수요를 증가시키고 있습니다.
기계화학적 재처리는 수명이 다한 NdFeB 자석을 다음과 같은 과정을 통해 재활용합니다:
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분쇄 및 정제 : 사용된 자석을 분쇄하고 불순물을 제거합니다.
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기계화학적 처리 : 고에너지 밀링과 시약을 이용해 구조를 분해하여 희토류를 분리합니다.
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재합성 : 회수된 희토류로부터 NdFeB 분말을 재구성하여 새로운 자석을 만듭니다.
이 방법은 희토류 회수율 90% 이상을 달성하며 에너지 소비를 50% 줄입니다. AIM Magnet의 ROSH 및 REACH 인증은 친환경 실천에 대한 의지를 반영하며, 재활용 기술을 도입할 수 있는 입지를 확보하고 있습니다. 이미지 삽입: 기계화학적 재활용 공정 흐름도 또는 재활용된 자석 제품
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글로벌 재활용 네트워크 : AIM Magnet와 같은 기업들이 폐자성 제품 수집 시스템 구축을 위한 파트너십을 모색하고 있습니다.
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정책 인센티브 : 정부는 희토류 재활용을 촉진하기 위해 규제(예: 제조사 책임 확대)를 시행합니다.
재활용 기술이 발전함에 따라, 재활용 NdFeB 자석은 다음과 같은 방향으로 발전할 것입니다:
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중간 계층 응용 분야부터 침투 : 소비자 전자기기 및 산업용 모터에서 초기에는 재활용 자석을 도입할 수 있습니다.
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가격 안정성 확보 : 매장된 희토류 자석에 대한 의존도 감소로 인해 가격이 안정될 수 있습니다.
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브랜드 지속 가능성 강화 : AIM 마그넷은 재활용 소재를 활용하여 친환경 소비자를 대상으로 어필할 수 있습니다.
