엘리자베스 여왕 공학상은 자석 개척자에게 영예를 안겨줍니다.

우리 주변에 있고 현대 생활 방식을 뒷받침하지만 기여도가 거의 인정되지 않는 기술을 말해보세요. 자석은 어때요?

엘리자베스 여왕 공학상은 사가와 마사토를 2022년 수상자로 선정함으로써 우리의 인식과 감사가 높아질 수 있기를 바랍니다.

일본 과학자는 네오디뮴-철-붕소(Nd-Fe-B) 자석을 발명했습니다.

이것은 오늘날 널리 사용되는 가장 강력한 영구 자석으로, 자동차에서 컴퓨터에 이르기까지 모든 곳에서 발견됩니다.

Nd-Fe-B는 필수 재료 중 하나이며, 이것이 없으면 일상 생활의 효율성이 훨씬 떨어집니다.

그리고 자석의 중심성은 녹색 혁명이 진행됨에 따라 더욱 커질 것입니다. 그 이유는 이 소재가 풍력 터빈과 같은 많은 재생 에너지 시스템의 운영 핵심이 되기 때문입니다.

Nd-Fe-B 자석 시장은 2010년 중반까지 약 200억 달러 규모로 성장할 것으로 예상됩니다.

QEPrize는 전통적으로 2년마다 개최되는 시상식이었지만 이제는 연례 행사가 되었습니다. 이는 "공학계의 노벨상"으로 불리며, 수령인은 여왕이나 그 대리인이 수여하는 트로피와 함께 £500,000의 수표를 받게 됩니다.

Sagawa 박사는 그의 혁신으로 많은 상을 받았지만 이번 상이 가장 많은 상을 받았다고 말했습니다.

그는 BBC 뉴스에 "이것은 내가 지금까지 받은 상 중 가장 큰 상이다"라고 말했다. "아시다시피 저는 이전에 Japan Prize를 수상한 적이 있는데, 이는 매우 큰 상입니다. 하지만 QEPrize는 전 세계적으로 영향력을 미치고 있기 때문에 매우 중요합니다."

Sagawa 박사는 1980년대 초에 획기적인 발전을 이루었습니다. 당시 가장 강력한 영구 자석은 사마륨-코발트(Sm-Co) 조합이 생산했습니다. 그러나 코발트 금속은 희귀한 자원이며 과학자는 철을 기반으로 한 해결책을 찾을 수 있다면 훨씬 저렴하고 유용한 제품을 제공할 수 있다는 것을 인식했습니다.

그는 철과 세 번째로 풍부한 희토류 원소인 네오디뮴을 결합하여 이를 관리했습니다. 네오디뮴은 지각에서 발견되며 다양한 용도로 사용되는 17가지 금속 집합입니다. 붕소 원소를 첨가하면 소위 퀴리 온도(자기 특성이 손실되는 지점)가 높아집니다.

이는 예를 들어 매우 뜨거워질 수 있는 자동차, 특히 엔진실에서 중요합니다.

실제로 자동차는 자석의 가장 큰 용도 중 하나입니다. 앞유리에 스크린 워시를 밀어넣는 펌프부터 잠김 방지 브레이크 시스템을 활성화하는 센서까지 자석은 모터의 일부로 사용되거나 전류를 발생시키는 데 사용됩니다.

자동차 분야를 제외하고 Nd-Fe-B 기술은 개인용 컴퓨팅의 부상에 매우 중요했습니다. 컴팩트한 볼륨으로 전달할 수 있는 자기장의 강도는 경량 하드 디스크 드라이브 개발의 기본이었습니다. Nd-Fe-B 자석은 디스크 전체에 걸쳐 읽기-쓰기 헤드를 스윕하는 메커니즘의 일부입니다.

그러나 휴대폰, 전동 공구부터 보석 걸쇠, 문 걸쇠에 이르기까지 쉽게 손이 닿는 곳에 있는 많은 일상용품에는 Nd-Fe-B 자석이 내장되어 있을 가능성이 높습니다.

파나마 운하 확장 프로젝트를 이끌었고 QEPrize 심사위원단에 참석한 해양 엔지니어 Ilya Marotta는 "저는 자석의 진정한 팬입니다. 실제로 이것이 작년에 수상자가 되기를 바랐습니다."라고 말했습니다.

"때때로 우리는 그것을 당연하게 여깁니다. 사람들은 자석을 냉장고 문에 붙이는 작은 기념품으로 생각할 수도 있습니다. 하지만 자석은 그보다 훨씬 인상적이며, 특히 네오디뮴 자석은 많은 기술을 발전시킬 수 있었습니다. "

John Croat 박사를 언급하지 않고 Sagawa 박사의 업적을 칭찬하는 것은 불가능합니다. 미국인은 General Motors와 협력하면서 동시에 동일한 재료 솔루션에 독립적으로 도달했습니다. 그리고 Sagawa와 Croat는 실제로 전기전자공학회(IEEE)의 2022년 환경 및 안전 기술 메달을 공유하게 됩니다.

그러나 QEPrize 의장을 맡고 있는 Madingley의 Lord Browne은 심사위원들이 보기에 Sagawa의 제조 공정이 그에게 우위를 점했다고 말했습니다.