니켈은 은백색을 띠며, 대기와 수중에서 철보다 안
전하고 산화되기 어려우며, 알칼리성에는 강한 내식 성을 갖기 때문에 스테인레스강, 비철합금, 도금, 내 식·내열재 등으로 다양하게 쓰이고 있다. 또한 니켈 은 동, 크롬, 코발트, 철, 아연 및 기타의 금속들과 합 금을 이뤄 항공우주 분야, 발전소 가스터빈, 부식성 물질을 취급하는 석유화학 및 화학 시설에 사용하거 나 전열기, 저항기, 전기로 및 자석 등에 사용된다. 국 내 니켈 수요의 대부분은 스테인레스강의 첨가 원소 로 사용하고 있으며 기타 도금이나 합금용으로 사용 하고 있다. 스테인레스강의 첨가원소로 사용하고 있 는 니켈의 경우, 니켈원석을 소결한 산화니켈을 수입 해 코리아니켈에서 공급하고 있으나 도금 및 합금용 으로 사용하는 니켈금속이나 페로니켈의 경우 전량 수입하고 있다.
재자원화 측면에서 국내 니켈의 80%를 담당하고 있는 스테인리스강은 거의 전량 재자원화되고 있으나 반면 니켈합금 스크랩은 분리정제기술이 취약하여 거 의 재자원화되고 있지 못한 실정이다.
나. 국내 희소금속 가치사슬의 문제점 및 개선방안
지금까지 살펴본 녹색 희소금속들의 국내 가치체계 는 일부 희소금속에서는 다를 수 있지만 대체적으로 [그림 1]처럼 표현될 수 있을 것이다. 우리나라는 희 소금속이 거의 부존되어 있지 않으므로 희소금속 광 석은 수입에 의존할 수밖에 없다. 광석에서 소재로 전
9) 지질자원연구원(2007)에 따르면 평판 디스플레이의 유리기판 위에 코팅하여 전도성과 투명성을 확보해주는 투명전도성 산화막(TCO - Transparent ConductⅣe Oxcide)의 핵심소재로 사용됨. ITO용 인듐은 인화인듐(InP)용으로 요구되는 순도 6N에 보다 낮은 2N~4N급 인듐임.
10) 홍현선 외, “폐희소금속의 재자원화 기술 및 관련 산업 동향,”「한국분말야금학회지」, 제16호(2009)를 인용.
11) 고등기술연구원에서 수행 중.
환되는 과정도 기술력과 경제성의 이유로 국내에서는 제련 및 정련산업이 발달되어 있지 못해 대부분의 소 재도 해외에 의존하고 있다. 그리고 소재로 전환된 희 소금속을 우리나라가 수입하여 최종 제품을 생산하기 위한 중간 투입재로 사용하고 있다. 마지막으로 제품 이 사용 종료된 후에 폐기되는 상태에서 회수되지만 그 물량이 많지 않고 그나마 회수된 물량마저도 기술 력 부족으로 대부분 해외로 유출되고 있다.
우리나라의 산업구조가 과거에는 양적인 팽창에 집 중하였다면 지금은 친환경 녹색산업과 같이 질적인 성장으로 전환되고 있다. 이로 인해 직간접적으로 희 소금속 수요가 많아지게 되는 점들을 고려하면 국내 희소금속의 소재산업 기반의 취약성은 소재와 수요산 업과의 연계성이 약화되고 자원과 소재의 수입의존으 로 인해 우리나라 희소금속의 부가가치 악화를 초래 하고 있다. 이는 새로운 제품이 개발되더라도 고부가 가치화 실현이 어렵게 되면서 글로벌 경쟁력이 저하 될 가능성이 크다. 이와 더불어 해외에 의존하는 자원 및 소재의 수급 불균형이 발생될 경우 국내 부품 및 제품 생산업체의 공급 및 생산 차질 우려가 높아지게 되고 대외 종속관계로 전략할 우려가 있어 공급 안보 에서도 위협요인이 될 수 있다. 따라서 이러한 문제를 개선하기 위해서는 향후 우리나라 희소금속의 가치사
슬을 [그림 2]와 같은 순환구조로 구축할 필요가 있다.
[그림 2]에서는 폐기에서 회수되는 희소금속들이 재자원화가 이루어지면서 다시 소재와 제품의 중간투 입재로 재공급되는 순환형 구조를 가지고 있어 가치 사슬이 한쪽으로만 흐르는 [그림 1]과 다른 형태이다.
이러한 구조는 희소금속 광석으로부터 최종재화를 생 산하는 순방향의 산업단계와 사용후 폐기제품을 원료 또는 자원으로 다시 사용하는 역방향의 산업단계가 공존할 수 있는 것이며, 이러한 점에 근거하여 환경친 화성을 갖는다. 이러한 역방향의 산업단계가 구축되 면 해외에 대한 자원의존도를 낮출 수 있고, 또한 희 소금속의 공급 안보에 기여하고 투입되는 수입 자원 의 양이 감소하게 되므로 효율성은 높아지고 지속가 능성도 높아진다.
이러한 산업구조를 이루기 위해서는 해결해야 할 몇 개의 선행 과제가 있다. 무엇보다 시급히 요구되고 있는 것은 제련/정련기술, 순환기술, 소재생산기술 등 에 대한 원천기술과 연구기반을 확보할 필요가 있다.
이러한 기술력과 R&D 기반 강화를 위해 우리나라 정 부는 2020년까지 녹색 희소금속 모두를 포함한 11개 전략광종에 대해 핵심원천 소재 기술 40개를 선정하 여 이들 기술개발에 약 3000억을 투입할 계획이다(지 식경제부, 2011). 따라서 비록 기술력이 상용화되기 [그림 1] 현 우리나라의 희소금속 가치사슬
광 석
해외 해외 국내 해외
소 재 제 품 폐 기
까지는 시간이 걸리겠으나 기술투자를 위한 정책이 마련되어 있다는 점은 향후 이러한 문제점을 보완할 수 있을 것이다. 하지만 기술개발 투자에 있어서도 원 천 소재 및 추출기술과 같은 개발 위주의 기술 투자도 중요하나, 최종제품으로부터 희소자원을 추출할 시 비용을 절감할 수 있는 기술이나 해체 및 추출이 용이 한 제품설계로 재자원화가 용이해지는 재료 및 구조에 관한 연구 등에 대한 기술지원도 함께 필요하다는 점 을 간과해서는 안될 것이다.
기술력 부족과 함께 해결해야 할 문제는 소재 및 재 자원화 산업화의 육성이다. 정부는 소재 및 재자원화 산업 육성을 위해 희소금속 전문기업 육성과 더불어 희소금속 수요산업과 연계해 희소금속 클러스터를 국 내 지역별로 조성하거나, 재자원화 산업 동반 진출을 유도하는 등 가치사슬 간의 연계성을 강화하는 정책 을 제시하고 있기는 하다. 하지만 이러한 기업육성과 연계산업 개발도 중요하지만 특히 재자원화 산업화의 육성을 위해서는 희소금속을 수거할 수 있는 폐물량 확보가 우선적으로 필요하다. 현재 국내의 금속 재자
원화는 대부분 철, 비철 금속과 귀금속 등 기초금속 중심으로 이루어지고 있고 희소금속은 그 대상에서 소외되고 있다. 또한 회수물량이 작기 때문에 폐물량 에서 희소금속을 재정제하거나 가공하는 사업의 경제 성이 떨어진다. 따라서 희소금속 추출 기술 축적이 부 족하고 이러한 기술취약성이 더욱더 산업의 활성화에 저해요인으로 작용하는 악순환을 야기하고 있다.
폐물량 수거방법도 희소금속이 포함되어 있다고 모 든 폐기물을 다 수거하기 보다는 추출효율이 높은 자 원에 대한 선택과 집중이 필요하다. 향후 희소금속 재 자원화 시장의 확대는 물량확보가 쉽고 금속 추출이 용이한 제품이 주도할 가능성이 있어 자동차, LED, 소형가전, 일반가전 등이 물량확보가 용이할 전망이 고, 부품별로는 2차전지와 소형가전이 포함된 기판이 물량확보나 추출 기술의 난이도 측면에서 재자원화 효율이 높을 것으로 판단된다. 일본의 경우 희소자원 의 회수를 원활하게 하기 위해 제품에 포함된 희소자 원에 대한 정보를 소비자나 배출자에게 제공하고 있 으며, 소비자와 사업자의 수거 협력체계를 마련해 희 [그림 2] 미래의 우리나라 희소금속 가치사슬 방향
광 석 해외
폐 기
국내
소 재 국내
제 품 국내
소자원이 포함된 폐제품의 회수를 용이하게 하고 있 다. 따라서 우리나라도 이러한 제품들의 수거를 확대 할 수 있는 제도적 유인 장치 마련이 필요하다.