[산업일보]

철제 베어링 볼보다 물성이 우수하면서도 절연 특성을 갖춘 질화규소(Si₃N₄) 세라믹 볼의 국산화를 위해 국내 기업 두 곳이 손을 잡았다. 해외 의존도가 높은 핵심 소재를 국산화해 국내 산업 생태계에 긍정적 영향을 줄 것으로 기대된다.

㈜첨단랩과 ㈜엔비지는 21일 경상남도 밀양시 엔비지 사옥에서 실리콘 자원순환기술을 활용한 질화규소 세라믹 볼의 국산화와 경쟁력 강화를 위한 업무협약(MOU)를 체결했다고 밝혔다.

질화규소 세라믹 볼과 세라믹 베어링은 첨단산업의 전동화에 따라 수요가 늘어나는 추세다. 고온·고압에 잘 견디면서도 절연 특성을 갖춰 고속 회전체가 사용되는 산업 분야의 핵심 부품으로 사용된다. 다만 질화규소 분말을 일본이 독점 생산하면서 국내에서는 고가에 수입해 판매되고 있다.

엔비지와 첨단랩은 ▲기술 개발 ▲자원 및 정보 공유 ▲시장 개척의 세 축을 바탕으로 상호 협력을 강화할 계획이다. 질화규소 분말 생산 기술을 갖춘 첨단랩이 반제품을 제공하고, 베어링 볼 정밀가공기술을 갖춘 엔비지가 완제품으로 가공하는 방식이다.

첨단랩은 반도체 웨이퍼 제조 공정에서 나오는 실리콘 잉곳(Ingot) 부산물과 태양광 패널의 폐실리콘 등을 이용해 질화규소 분말을 생산한다. 이후 소결·성형 등 공정을 거쳐 세라믹 볼의 완제품 전 단계인 ‘블랭크 볼’을 제조한다.

첨단랩 관계자는 기자와의 통화에서 “볼 베어링에 주로 사용하는 스틸 볼은 누설 전류의 전기분해 작용으로 전식(전해 부식)이 많이 일어나고, 자기장에 의해 열도 발생한다”면서 “전기차의 구동 부품이나 고속으로 회전하는 범용산업장비 등은 스틸에서 세라믹 소재로 베어링 볼을 교체하는 추세”라고 설명했다.

이어 “질화규소 세라믹 볼은 전식과 부식이 거의 발생하지 않는다”라면서 “윤활제를 적게 사용하면서도 전장 부품의 발열 문제를 해소할 수 있다”라고 말했다.

엔비지는 마이크로미터(㎛, 100만분의 1m, 0.001mm) 단위의 가공 기술을 바탕으로 블랭크 볼을 완제품으로 가공한다. 엔비지 관계자는 “베어링 볼은 마이크로미터 단위로 표면을 가공해 구형 형상을 만들어내야 한다”면서 “반듯한 구를 만들어내는 것이 품질을 가르는 핵심 기술”이라고 설명했다.

양사는 폐 실리콘 자원을 고부가가치 소재로 전환하는 친환경 기술로 글로벌 시장에서 가격과 품질 경쟁력을 확보하고, 베어링·자동차 제조사 등 국내 전방 산업에도 안정적으로 세라믹 볼을 공급할 계획이다. 양산 공정 개발 뿐 아니라 국내외 시장 개척을 위한 홍보와 판매망 구축도 협력한다.

첨단랩 장하준 대표는 “안정적인 품질과 생산 시스템을 바탕으로 글로벌 공급망을 확대하며 한국 기술의 우수성을 입증하겠다”라고 밝혔다. 문두성 엔비지 대표는 “질화규소 세라믹 볼 완성품의 고도화 기술을 통해 국내 제조업의 자립도를 높이고 해외 시장의 새로운 판로를 개척할 것”이라고 전했다.