재료연구원, 전기차용 질화규소 베어링 볼 제조 기술 국산화

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질화규소 베어링 볼 모식도 [재료연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

과학기술정보통신부 산하 정부출연 연구기관으로 경남 창원에 본원을 둔 한국재료연구원(KIMS)은 전량 일본 등 해외 수입에 의존하는 전기차 구동 모듈용 질화규소(silicon nitride) 베어링 볼 제조 기술을 국산화했다고 7일 밝혔다.

2019년 일본 화이트리스트 배제를 시작으로 핵심 부품의 2022년 글로벌 공급망 재편 갈등에도 대응하기 위해 정부가 중점정책으로 고려할 정도로 중요한 부품이다.

전기차의 경우 2만rpm 이상의 초고속 회전이 이뤄지는 베어링 부품의 필수 소재인 베어링 볼은 고속 회전은 물론 고전압, 고전류에 따른 고장을 막고자 절연성까지 필요해 질화규소 소재로 만들어 졌고, 특수강 제조의 자동차 등 핵심부품으로 수급이 원할하지 않으면 관련 생산 자체에 렉이 걸릴 수도 있다.

엔지니어링세라믹연구실 고재웅 박사 연구팀은 이번에 제조 기술 국산화에 성공한 베어링 볼이 외부 공인 기관 평가에서 하중 및 장기간 고속회전 등에 견디는 성능이 세계 1위 질화규소 베어링 볼 제조업체가 만든 것과 동등한 수준이라는 결과를 얻었다고 강조했다.

질화규소 베어링볼을 현재 전량 일본에서 수입하고 있는 만큼 국산화의 성공으로 수입대체 효과와 수출도 기대할 수 있다고 의미를 부여했다.

질화규소 베어링 볼은 전기차 구동 모듈 내 고속 회전하는 하이브리드 베어링, 높은 하중이 걸리는 풍력발전기용 베어링, 반도체 공정 펌프용 초고속 베어링, 우주 및 항공용 베어링 등 극한의 작동 환경이 요구되는 분야에 활용된다.

앞으로 전기차 보급이 늘면 따라서 그 수요도 더 늘어날 것으로 예측 가능하다.

재료연구원은 국내의 중견급 강소기업에 해당 기술을 이전하는 방식으로 베어링 볼 제조기술의 국내 공급망을 확보한다는 방침을 세웠다.