日닛산, 신형 리프(Leaf) 전기차 모터 중(重)희토류 90% 감축 어떻게

일본 자동차 업체 닛산이 신형 리프(Leaf) 전기차 모터에 사용되는 중(重)희토류 양을 1세대 모델 대비 90% 이상 줄이는 기술을 개발해 중국산 수입 의존도를 크게 줄이는 데 박차를 가하고 있다.모터의 발열을 줄이는 새로운 가공 기술로써 중국산 디스프로슘과 테르븀 사용량을 크게 감축했다는 것이다. 이는 미·중 갈등 속 공급망 다변화의 일부로 받아들여진다.

닛산 신형 리프는 지난 1월 일본에서 판매를 시작했지만, 자세한 감축 비율이 알려진 것은 이번이 처음이다.

2일 일본의 경제신문 닛케이아시아 최근 보도에 따르면, 닛산 자동차와 부품사들은 중국 의존도가 높은 중(重) 희토류 사용을 크게 줄인 전기차 모터 기술을 개발했으며 일본 자동차 업계의 희토류 조달 리스크를 완화할 것으로 기대를 모으고 있다.

이 기술을 통해 닛산은 신형 리프 EV 모터에 사용되는 중희토류를 2010년 출시된 1세대 모델 대비 90% 이상 줄일 수 있었다고 닛케이아시아는 전했다. 전기차 모터는 내열성을 높이기 위해 중희토류로 내열성을 높이는 원소인 디스프로슘과 테르븀을 사용하는 데 중희토류는 중국이 시장을 장악하고 수출을 통제하고 있는 희토류다.

닛산 자동차와 부품 제조사들이 개발한 '그레인 바운더리(Grain Boundary) 확산 기술'은 희토류 입자의 크기와 분포를 조절하는 미세 가공 공정을 혁신했다. 종전에는 자석 전체에 희토류를 골고루 섞어 넣었다. 그러나 이 신기술은  자석 입자 사이의 경계면(그레인 바운더리)에만 희토를 집중 침투시키는 방법을 사용한다. 소량의 희토류만으로도 자석 전체의 내열성을 유지할 수 있어 사용량을 크게 줄였다.

닛산은 부품 제조사들과 협력해 모터 구조를 개선하고 작동중 발생하는열 자체를 낮췄다. 모터가 덜 뜨거워지니 열에 견디기 위해 넣어야 하는 비싼 중희토류를 굳이 많이 넣을 필요가 없어진 것이다.

중국정부는 미국의 관세부과에 맞서 경제 압박의 수단으로 희토류 원소에 대한 수출 제한을 활용하고 있다. 스즈키 자동차는 미국 관세에 대응한 중국 당국의 수출 제한 조치 이후 2025년 5월 소형차의 일본 내 생산을 중단했다.

지난 2월에는 미쓰비시 중공업 항공 엔진(Mitsubishi Heavy Industries Aero Engines)을 포함한 20개 기업과 단체가 수출 제한 목록에 추가돼 군사·민간 겸용 제품(이중용도 제품)의 수출이 금지되고 희토류와 기타 핵심 광물들도 이 제한 대상에 포함됐다.

일본 기업들이 부품 분야에서 강력한 입지를 확보하고 있는 스마트폰 업계에서도 희토류 사용을 줄이려는 노력이 진행되고 있다. 미네베아미쓰미(MinebeaMitsumi)는 스마트폰 카메라의 초점 조절과 손떨림 보정 기능을 담당하는 액추에이터에 중희토류를 전혀 사용하지 않는 설계를 구현해 냈다. 

이 회사는 미·중 무역 갈등으로 희토류 조달의 어려움이 생길 것을 예상하고, 중희토류 없이도 성능을 유지할 수 있는 제품 개발에 박차를 가했다. 가공 정밀도를 높임으로써 이러한 과제를 해결했다. 아울러 지난해 가을부터 모든 스마트폰용 액추에이터를 중희토류를 사용하지 않는 제품으로 교체했다. 주문 증가에 대응해 수십억 엔을 투자해 필리핀에 생산 라인을 구축하고 있다.

박태정 기자 ttchung@daum.net