[유망기술]주력산업/금속소재/희유금속 저감형 제품화 기술

금속소재는 국가 핵심 기반 소재다. 산업적으로 사용되는 기초소재의 60% 이상이 금속소재이며 철강, 비철, 박막, 분말, 희유소재 등이 있다.

국내 금속산업 규모는 79조원 생산(2009년), 480억달러 수출(2011년)에 달한다. 특히 금속소재는 국제 경쟁력 제고와 국민 삶의 질 향상을 위한 핵심 기반이 되고 있다.

세계가 희소금속 확보를 위한 치열한 경쟁을 벌이고 있다.
세계가 희소금속 확보를 위한 치열한 경쟁을 벌이고 있다.

교량, 항만, 건축, 발전 등의 인프라 산업과 화학, 기계, 자동차, 플랜트, 조선 등의 먹거리형 기간산업뿐 아니라 미래형 자동차, 지능형 로봇, 차세대 IT산업 등 신성장동력산업의 핵심기반소재다.

금속산업소재는 가격과 함께 품질 및 성능을 중요시해 이를 창출하기 위한 산업소재원천기술의 확보가 필요하다.

우리나라는 완제품 수출위주 고도성장 전략으로 대기업 중심의 조립산업 대비 금속소재산업은 상대적으로 취약하다. 특히 범용소재는 세계(철강 세계 6위)적인 수준에 올라섰으나 첨단소재부문은 선진국의 60% 수준으로 4∼7년의 격차가 벌어졌다는 진단이다.

개발능력 저하로 인해 핵심 소재의 상당 부분을 선진국 수입에 의존하고, 첨단 소재 수입에 의한 단순 가공하는 부품화 산업구조를 유지함으로서 산업 체질 약화도 우려되는 상황이다.

이런 상황에서 최근 국제 금속소재 시장은 글로벌 경쟁 심화, 자원 무기화(희소금속), 원료비 상승(원가의 80%), 판매자 중심 시장화 등의 현안이 대두되고 있다.

에너지, 자동차, 디지털전자 산업에 사용되는 핵심제품의 극한 성능 요구에 대응하기 위한 신금속소재 개발을 서둘러야 한다. 전략희소금속 대체·저감기술, 저가원료 조업공정기술, 셰일가스 등 신에너지 대응 4G 메탈 등이 주목받는 이유다.

특히 국내산업은 철강(특수강용), 에너지(태양전지, 연료전지), 전기·전자(디스플레이, 조명소자, 반도체) 등 첨단산업 전반과 주력산업(철강, 전기·전자, 에너지)제품의 성능향상에 따라 희소금속의 다소비 산업구조를 가진다.

이런 상황에 전략희소 금속소재 관련 기술 및 생산 분야의 핵심 기술은 대부분 선진국에서 독점했다. IT·ET·BT 첨단산업기술 분야에 주요 선진국 기술개발투자가 집중되고 있어 고순도 희소금속 소재 수급 및 가격안정성이 언제든 문제화 될 수 있다.

국내 희소금소재 시장규모는 약 165억달러 정도로 추정되고 있으나 IT·ET산업에서 사용되는 희소금속소재는 85% 이상을 수입한다. 우리 희소금속 산업 경쟁력도 선진국 대비 40∼60%에 불과하다. 자원(광물) 부족, 과거 협소한 시장 규모 등으로 경제성 확보가 어려웠기 때문이다.

일부 국내 생산된 희소금속마저 국내 중간가공업체 부재와 기술부족으로 원소재를 수출했다가 중간소재·완제품 형태로 재수입하는 형국이다.

희소금속 58종의 기초소재 국내수입규모 중 일본이 63%, 미국이 23% 차지한다. 또 우리나라 희소금속 특허 출원 중 90%가 단순 가공분야에 집중돼 있다.

하지만 최근 범국가적으로 희소금속 광산 및 소재공정연구에 적극적인 투자가 진행되고 있다. 포스코, LG 등 대기업을 중심으로 희소금속사업 신규투자도 활발하다.

지식경제부 주도로 2009년부터 희소금속관련 원천기술개발을 추진하고 있다. 아직 초기단계로 희소금속(56종)분야의 특성상 광물, 소재, 부품, 재활용, 저감·대체에 집중하고, 도시광산을 활용해 희토류를 회수, 분리·정제하는 기술 개발도 진행하고 있다.

홍기범기자 kbhong@etnews.com

세계 희소금속산업 현황

자료: USGS Mineral Commodity Summaries 2012, 한국광물자원공사

* 가용년수 : 2012년 생산량/2012년 가채굴량 = 사용할 가능한 년수