일본산업뉴스요약

자석(磁石) --- 지각변동 (상)
탈 중국, 새로운 별이 이끈다 ··· Daido전자, 희토류 사용 없이

전기자동차(EV)로부터 풍력발전, 에어컨까지 폭넓게 사용되는 고성능자석에 지각변동이 일어나고 있다. 일본세가 압도적인 경쟁력을 자랑하는 분야로서 日立金属, 信越化学工業, TDK의 3강이 세계를 석권하여 왔지만, 최근에 와서 새로운 얼굴이 등장. 중국메이커의 발자국소리도 가까워 오고 있다. 향후 5년간만도 수량이 60%도 증가가 예상되는 성장시장의 패자는 누구일까?   

혼다공장의 일각에 최근에 아주 새로운 라인이 자리했다. 9월에 발매하는 신형 하이브리드(HV) 미니밴「FREED」에 탑재하는 구동용 모터의 생산라인에서「세계 처음」의 부재를 탑재하기 위해 신설했다.

그 부재는 고성능 네오디뮴 자석(Neodymium Magnet). 그러나 Rare Earth의 희토류를 일체 포함하고 있지 않은 신형자석이다. 희토류는 자력과 내열성을 높이기 위해서는 불가결한 첨가제로 되어 있기 때문에, 그 혁신성에 연구개발자 간에는 놀라움이 확대되고 있다.

통상의 자석의 제법에서는, 자석합금을 분말로 해서 구워서 굳힌다. 그러나 새로운 제법에서는 합금을 분말로 하지 않고 고열로 눌러서 굳힌다. 결정사이즈가 작아져서 내열성이 높아지므로, 희토류를 첨가하지 않아도 되게 되었다.

이 희토류의 한가지,「디스프로슘(Dysprosium)」은 중국에 존재하고 있어, 정치적인 긴장으로 조달이 어렵게 되거나, 시황이 급등락하기 쉽다. 혼다는 자동차 각 사에 앞서서「디스프로슘이 필요 없는 자석」을 채용하는 것으로, HV와 EV의 중추적인 모터의 안정생산을 가능하게 하였다.

관계자를 더욱 놀라게 한 것은, 네오디뮴자석을 납품하는 곳이, 약 30년에 걸쳐 시장을 견인해온 히타치금속, 신에쯔화학공업, TDK의 3강이 아닌 것이다. 혼다가 선택한 상대는 아마 국내 4번째로 만족해야 했던 大同特殊鋼의 자회사인, Daido 전자(岐阜県中津川市). 자석업계에서의 지명도가 절대 높지 않다.

-- 원료가격이 변동 --
양사가 공동개발에 착수한 것은 10년 정도로 거슬러간다. 당시 尖閣諸島를 둘러싸고 일본과 중국의 관계가 긴장. 중국이 정부주도로 Rare Earth의 수출을 억제했기 때문에, 순식간에 디스프로슘의 가격이 급등했다. 12년에 들어와 시황은 하향곡선을 그렸지만, 원료가격의 급 변동이라는 리스크를 자동차나 자석메이커에 인상을 남겼다.

「어떻게든 해본다면 애매한 목표가 아닌, 한 번에 희토류 Free를 목표로 해보자」. Daido전자의 이나가끼 사장은 혼다의 담당이 내뱉은 말을 지금도 기억한다. 2인 3각의 공동개발이 진행되고, 3강과는 다른 제법으로 희토류 Free 자석을 개발. 그 성능을 최대한 끌어내는 모터의 실현을 이루었다. Daido전자의 본사공장에는 , 기술이 유출되지 않게 하기 위해 그룹 내에서 내작한 생산설비가 쭉 설치되어 있다.

7월의 발표 이래, Daido전자에는 20사 정도의 자동차관련 메이커로부터 문의가 쇄도하고 있다. 고수준의 Eco카 판매가 예상되는 북미시장을 겨냥하여, 3년 후를 목표로 총액100억엔을 투입하여 미국에 신 공장을 건설하기로 결정했다. 3강조차도 절반 정도 개척한 자동차시장에서, Daido전자가 한 번에 선두로 나서려고 하고 있다. 이러한「하극상」의 움직임이 일어나는 것은, 고성능자석의 시장 그 자체가 커다란 변혁기를 맞이하고 있기 때문이기도 하다. 

자석의 원재료가 되는 합금을 생산하는 昭和電工에 의하면, 15년에 세계에서 2만 5천 톤의 고성능자석이 사용되었다. 이중, HV나 EV 등의 Eco카 용(파워 스티어링 제외)의 공급은 3,300톤. 이 양이 급속하게 증가하고 있어, 20년에는 1만 톤까지 될 예상이다. EV의 총아인 미국 테슬라는 현재는 자석대신에 코일을 감은 모터를 사용하고 있지만,「EV를 경량화 하기 위해서는 고성능 자석이 빠질 수 없다」(일본계 자동차메이커)       

-- 코스트 삭감 겨냥 --
도요타자동차는 50년까지는 가솔린 차의 철폐를 선언하고 있고, 30년에는 세계 신차판매에 점하는 Eco카의 수요가 50%를 상회할 것이란 예측도 있다. 장기에 걸친 증가가 확실한 시장이기 때문에, 신규참여와 기술경쟁이 눈에 띄고 있는 것이다. 10년 전은 거의 경쟁하지 않았던 중국메이커도「능력만으로 보면, 일본의 7~8배는 있다」(관계자), 구주의 자동차메이커 가운데에는 중국제의 작은 자석을 대량으로 조합하여, 얼마만큼의 불구합이   생기는 리스크를 회피하면서 가격을 억제하기 위한 움직임도 나오고 있다.

물론, 3강도 손을 놓고 있는 것은 아니다. 히타치금속은 내년 3월, 중국에서 네오디뮴 자석의 생산을 한다. 중국정부에 의한 경쟁법의 심사가 길어지고, 불투명감이 표출되고 있지만, 드디어 심사가 종료. 당초의 계획보다 3개월 지연되었지만「이제 할 수 있게 되었다」고 자성재료컴퍼니의 이우찌 기획부장은 안도의 한숨을 쉰다.

일본에서 생산하는 것과 비교하여, 원료조달의 리스크 회피와 코스트삭감을 목표로 하고 있다. 우선 17년도는 년간 1,000톤 규모로 양산을 시작하여, 18년도에 매출액 100억 엔을 목표한다.

TDK도 16년에 들어와 중국공장(広東省梅州市)에서 네오디뮴 자석의 생산을 시작했다.
중국에서의 생산과는 거리를 두고 있는 信越化学도 14년에 진출을 결정한 베트남공장에서 설비증강을 거듭하고 있어, 에코카를 향한 수요를 잡으려 하고 있다.

해뜨기 직전이 가장 어둡다고 하듯이, 급성장 직전의 자석시장의 패권경쟁은 앞이 잘 보이지 않는다. 

[네오디뮴 시장이 확대]
장기간 강한 자력을 유지하는 고성능 자석은, 모터의 성능을 좌우하는 기간부품이다. 자석의 외측에 복수의 코일을 배치, 코일에 전류를 흘리는 N극과 S극이 생겨, 자석과의 사이의 반발과 끌어들이는 힘이 생긴다. 코일에 흐르는 전류를 제어 하여 N극과 S극을 서서히 바꾸는 것으로 모터의 축을 회전시킨다.

고성능자석의 대표격인 네오디뮴 자석은, 富士通의 전 연구자인 사가와 씨가 住友特殊金属(現日立金属)으로 이적하여 1982년에 완성시켰다. 그 후, 인버터 에어컨이나 하드디스크 구동장치(HDD)에 내장하는 소형모터, 풍력발전기, 자동차부품의 전동 파워스티어링 등, 점점 용도개발이 진행되었다.

디지털 기록매체의 후레쉬 메모리로 이행이 가속되고 있어, 향후는 HDD용 모터용의 자석수요는 떨어질 것이다. 한편, 풍력발전기와 산업용로봇 등에서도 이용이 확대. 게다가 EV외 HV등의 에코카 용의 수요가 급속한 확대가 예상되고 있다.

기술경쟁은 자력의 강도와 내열성이 주요 테마로 되어 있다. 자력은 강하면 강할수록 자석 그 자체가 작아도 되기 때문에, 모터의 소형화와 코스트삭감으로도 연결된다.

한편, 내열성은 자동차용에서 특히 높은 수준이 요구된다. 사용하는 온도가 높을수록 자력은 저하하기 때문에, 고온에서 사용하는 자석일수록 특성확보가 어렵다. HDD는 섭씨 80도, 에어컨은 130도, 자동차(구동용)는 180도 정도가 보통이다.

    -- 계속 --