최근 자동차부품제조업에서 합금을 반고체상태로 만든 후 성형하는 반고체공정(半固體工程; semisolid process) 기술의 활동이 급격히 늘어나고 있다.

합금의 액상비율이 50% 정도인 반고체는 두부와 같이 형태를 유지하고 있다가 외부에서 힘이 가해지면 케이크와 같이 쉽게 자를 수 있게 된다.

자동차의 정밀부품은 액상합금을 금형 내에 응고시키거나 가압시켜 만들어 왔으나 이 경우, 액상합금이 굳으면서 불규칙한 결정과 공기구멍과 같은 내부결함이 발생하는 문제점을 안고 있었다. 그러나 반고체공정은 결정이 둥근 모양으로 균일하고 공기구멍의 발생을 줄일 수 있어 부품의 내구성을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이러한 반고체공정을 유럽에서는 서스펜션 부품, 엔진브라켓 등의 생산에 적용하고 있고, 미국에서는 산악자전거와 스노우모빌의 기계부품에, 아시아에서는 노트북케이스, 전기하우징 부품 등 주로 알루미늄합금 및 마그네슘합금과 같은 전자산업용 부품에 주로 적용하고 있다.

4일 특허청에 따르면 반고체공정에 관한 세계 특허출원은 '80년대 이후 시작돼 '80년대 말 일본에서 대량으로 출원됐다. 한국의 경우, '90년대 후반에 출원이 시작돼 최근까지 출원이 지속적으로 증가하고 있다. 특히 한국에서는 외국에 비해 반고체공정이 최종부품의 제조과정에 많이 적용되고 있다.

지금까지 일본에서 118건(53%), 한국과 미국에서는 각각 48건(23%)과 47건(22%)이 출원되었다. 일본에서의 출원은 장치분야에서 강세를 보이고 있으며, 전문기업인 Rheo Technology사가 37건을 출원하면서 출원을 주도하고 있다.

미국에서는 반고체공정용 합금소재에 대한 출원이 강세를 보이고 있으며, Olin사가 이 분야에서만 6건을 출원해 독보적인 위치를 점하고 있다.

국내에서는 현대자동차가 19건을 출원하고 있으며, 특히 반고체소재 제조과정에서 액상분율 등을 측정하는 소재계측분야의 출원이 지속적으로 이어지고 있다.

케이크처럼 쉽게 잘라지는 반고체합금