LG이노텍, 1년 만에 고효율 페라이트 소재 개발…TV 슬림화ㆍ차량 경량화 유리

▲LG이노텍 직원이 ‘고효율 페라이트’를 선보이고 있다. 이 소재를 TV에 적용하면 초슬림 OLED TV 두께는 기존 대비 60%가량 줄고 에너지 효율은 높아져 부품 수명을 늘릴 수 있다. (사진제공=LG이노텍)

LG이노텍이 세계에서 전력 손실이 가장 적은 ‘고효율 페라이트’ 개발에 성공했다고 14일 밝혔다. 이번 개발로 LG이노텍은 TV 및 차량용 파워 시장에서 우위를 선점할 수 있게 됐다.

페라이트는 산화철이 주원료인 자성 소재로, 분말 형태의 페라이트 가루를 타일 모양으로 굳혀 사용한다.

주로 TV용 파워모듈, 차량용 파워 및 충전기(OBC) 등에 장착해 전압을 바꾸거나 전류 파동으로 발생하는 불필요한 신호를 제거하는데 쓰는데, 이를 통해 TV용 디스플레이 패널, 차량용 에어컨·오디오 등에 전력을 안정적으로 공급할 수 있다.

특히 최근 가전, 전기차 등이 갈수록 소형화, 고기능화되면서 초슬림, 고효율 제품에 유리한 ‘고효율 페라이트’가 차세대 소재로 주목받고 있다.

이번에 LG이노텍이 개발한 ‘고효율 페라이트’는 열로 인한 전력 손실량이 일반 페라이트 대비 최대 40%까지 적다. 또한, 영하 40도~영상 140도 온도에서 저손실 특성을 그대로 유지해 고온의 TV 내부와 차량의 다양한 주행환경에서도 완벽한 품질을 구현할 수 있다.

LG이노텍의 ‘고효율 페라이트’는 TV 슬림화와 차량 경량화에 유리하다.

이 소재를 사용해 만든 TV용 파워모듈은 세계에서 가장 얇은 수준인 9.9mm이다. TV 두께를 약 60% 줄일 수 있는 수준이다. 전력 손실이 적어 필요 전력 확보를 위한 부품 개수가 3분의 1로 줄고, 부품 두께도 기존 대비 40% 수준으로 얇기 때문이다.

또한, TV용 파워모듈 에너지 효율도 최대 5%포인트까지 높일 수 있다. 부품의 에너지 효율이 높아지면 그만큼 발열이 줄고 열로 인한 손상을 최소화해 부품 수명을 늘릴 수 있다.

차량용 DC-DC 컨버터에 적용하면 컨버터의 부피와 무게를 기존 대비 10%가량 줄일 수 있고, 컨버터의 에너지효율을 최대 1.2%포인트까지 높일 수 있다. 부품 온도를 기존 대비 최대 20℃까지 낮출 수 있어 화재 위험을 줄일 수 있는 것도 장점이다.

그간 페라이트 분야는 일본 기업들이 세계 1위의 기술력을 앞세워 시장을 주도해왔다. 그러나 일본 제품은 가격이 높고 수급이 어려운 단점이 있었다. 특히 국가 간 무역이나 외교분쟁으로 인해 수출입 규제 등이 발생하면 핵심소재의 수급에 차질이 생겨 사업에 치명적인 영향을 줄 수 있다.

LG이노텍은 이를 극복하기 위해 2018년부터 ‘고효율 페라이트’ 개발에 본격 돌입했다. 회사는 기존 개발 방식으로는 일본 제품과의 격차를 단기간에 좁히기 어렵다고 판단, 소재 설계 시 업계 최초로 디지털 트랜스포메이션(DX) 및 인공지능(AI) 방식의 시뮬레이션 기법을 적용했다.

최신 소프트웨어 도입, 기술 자문, 산학 협력 등 적극적인 투자를 단행하며 최소 4년 이상 걸리는 개발 기간을 1년 4개월로 단축하는 데 성공했다.

▲LG이노텍의 ‘고효율 페라이트’ 소재 (사진제공=LG이노텍)

LG이노텍은 자사 제품을 대상으로 핵심소재인 ‘고효율 페라이트’ 적용을 확대해 차별화 경쟁력을 강화해 나간다는 전략이다.

내년 상반기 소재 양산을 목표로 글로벌 전자기업 및 완성차 업체 대상 프로모션을 적극적으로 추진하고 있다. 또한 ‘고효율 페라이트’ 분야 기술력 1위 입지를 확고히 하기 위해 120여 개의 관련 특허를 기반으로 성능을 높인 소재 선행개발에 박차를 가하고 있다.

배석 CTO부문 자성부품Task 연구위원은 “LG이노텍만의 방식으로 핵심소재를 단기간에 내재화해 최고의 성능과 품질을 갖춘 제품을 고객에게 안정적으로 공급할 수 있게 되었다는 데 의의가 있다”며 “자성 소재를 활용해 고객에게 차별화된 가치를 지속해서 제공해 나갈 것”이라고 말했다.