엠티에이, 베릴륨동 대체 소재 ‘FeX2’ 개발

베릴륨동은 열전도율, 주물재현성, 강도가 높고 마모율이 적은 성질을 갖고 있으며, 시효경화성이 있어 플라스틱 사출용 금형재료로 가장 좋은 품질을 갖춘 소재이다.

그러나 베릴륨의 우수한 물성에도 불구하고 인체 흡입 시 비소나 수은에 버금가는 독성을 발휘하는 것이 베릴륨의 상용화의 가장 큰 걸림돌이다. 베릴륨은 확실하게 암을 일으키는 것으로 판명된 1급 발암물질로 분류되고 있으며, 베릴륨으로 인해 발생되는 질환은 특별히 '베릴리아증(Berylliosis)' 또는 '만성 베릴륨증(Chronic Beryllium Disease, CBD)'이라고 불린다.

게다가 2020년 기준으로 베릴륨의 가격은 kg당 약 850달러로, 같은 무게의 은(520달러)보다 훨씬 비싸다. 베릴륨의 원료인 녹주석이 채산성이 있을 만큼 모여있는 곳이 미국 유타 주 중부지역밖에 없는데다가, '머티리언'이라는 한 회사에서 독점 공급하고 있어서 가격 하락은 꿈도 꿀 수 없을 정도다.

또한 녹는점이 1287도로 매우 높은 편인데, 반응성 때문에 용접하기 어려운 데다 상술한 독성까지 신경써야 하니 가공비마저도 비싸다.

이러한 이유들 때문에 공업에서는 위에서 언급한 베릴륨청동 이외에는 실용화가 어려우며, 이마저도 암코메탈 등 글로벌 기업들이 시장을 장악하고 있는 상황이다.

그런데 국내 기업이 베릴륨동 대체 소재를 개발하여 금속소재업계의 이목을 집중시키고 있다. 고기능성 합금 연구개발 기업 ㈜엠티에이(대표이사 이광춘)가 그 주인공이다.

최근 ㈜엠티에이는 베릴륨동 대체 소재인 ‘FeX2’를 개발하여 원활한 보급 확산을 위한 마스터 잉곳 보급 사업을 개시했다.

FeX2는 철, 구리, 크롬으로 구성된 친환경 합금으로 열전도율 85~95W/m·K, 내부 경도 30 HRC, 우수한 가공성을 특징으로 하며, 특히 주목할 만한 것은 베릴륨동에서는 불가능한 질화처리를 통해 표면 경도를 60 HRC 이상으로 높일 수 있는 특성을 지니고 있다.

최근 적용된 일본 자동차부품 제조업체 A사의 글라스 화이버 사출금형 소재 평가에서 베릴륨동보다 우수한 평가를 받았다.

소재의 유해성, 공급 부족, 가격 급등 등의 문제를 가진 고베릴륨동을 대체할 수 있는 소재로 평가 받고 있는 FeX2는 마스터 잉곳만 재용해하면 안전하고 간단하게 합금을 제조할 수 있다.

㈜엠티에이 이광춘 대표는 “마스터 잉곳의 낮은 가격 책정으로 제품 경쟁력 강화와 국내외 기존 고객사와의 연계를 제공하여 신속한 제품 판매가 가능하도록 지원할 것”이라고 말했다.

한편 지난 2016년 설립한 ㈜엠티에이는 2017년 '높은 열전도성의 철-구리 합금'을 개발하고 특허를 등록했으며 ▲구리 코팅된 철-구리 합금재 및 제조방법 ▲철-구리계 합금 적층방법 ▲SLM 방식 MTA Metal Powder 전용 금속 3D프린터 개발 ▲물망구조를 가지는 철-구리 합금 및 그 제조방법 ▲STS에 구리 10~20%를 용해 합금하여 구리를 STS 내부에 나노사이즈로 확산시킨 고내식성을 겸비한 고살균합금파우더(S10, S20) 등 다양한 합금소재 및 제조기술을 개발한 첨단금속소재 전문기업이다.

이번 베릴륨동 대체소재 ‘FeX2’ 개발을 계기로 ㈜엠티에이는 국내외 사출금형 시장을 적극 공략하여 금속 신소재 분야의 글로벌 강소기업으로 도약할 계획이다.