박상엽_강릉원주대학교 세라믹신소재공학과 교수

1. 서 론

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최근 세라믹업체를 비롯한 광물자원을 활용한 소재부품산업은 광물자원 가격폭등으로 인한 원료수급 불균형으로 많은 어려움을 겪어왔다. 광물자원 가격 폭등과 수급 불균형의 요인들로는 광물자원의 매장량 부족, 광물채굴 및 분리정제에 필요한 에너지 가격상승, 환경오염 설비 투자비용등의 직접적인 요인과 풍부한 자원 매장량을 보유한 중국의 전략적인 수출 관세 상승 및 수출제한 조치와 같은 간접적인 요인으로 작용하였다.

특히 희토류 수급과 관련되어 발생된 중국과 일본의 센가꾸 영토분쟁은 일본의 희토류 자원 확보를 위한 3R 정책(대체재 개발(Replace), 재활용(Recycle), 비축(Reserve)을 수립하도록 하였으며, 그 결과 희토류 사용량이 기존 대비 50% 이상 절감되어 중국에서는 희토류 생산공급 과잉으로 인한 가격하락으로 희토류 광산 및 관련업체가 많은 어려움을 격고 있다. 일본의 경우 광물자원의 재활용을 위해 폐광물자원의 up-cycling을 통한 고순도 원료정제기술을 확립함과 동시에 관련업체들과의 협업을 통해 산업폐기물을 효과적으로 감소시키는 제로에미션(zero-emission) 산업을 확산시키고 있다.

그동안 국내 광물자원 개발과 원료산업 현황을 살펴보면 국내 광물자원은 중국의 풍부한 광물자원과 값싼 노동력으로 인해 폐광에 이르렀으며, 대량으로 사용되는 저품위 원료는 중국으로부터 소량으로 사용되는 고품위 원료는 일본으로 부터 수입하고 있는 실정이다. 소재 가공의 성격상 수입 원료의 가격상승분은 소재의 상승된 가격에 포함되어 수입 원료는 손쉽게 구입이 가능한 것으로 생각되었다. 그러나 원자재의 급격한 가격상승이 발생된 슈퍼 사이클 시기에는 태양광 소재인 폴리실리콘을 포함하여 메탈실리콘의 급격한 수요증가에 따라 원자재의 품귀현상으로 수급불균형이 발생될 경우 제조라인 정지라는 극단적 상황까지도 감수하는 등 태양광 관련 기업들은 많은 어려움을 겪어왔다.

이처럼 광물자원 가격급등과 원료수급 불균형은 포스코를 비롯한 국내 대기업들에게 소재부품산업의 수요공급 및 밸류체인 상에서 국내 원료산업의 중요성을 체감하게 되어 원료광물자원 및 원료산업에 대한 투자 관심도를 유도하는 계기가 되었다. 따라서 한국광물자원공사를 중심으로 해외 광물자원 확보와 포스코를 비롯한 국내 대기업들에서는 수급불균형을 대비하여 국내 원료광물의 적극적인 활용방안을 위해 산업폐기물로 분류된 다양한 산업부산물을 원료로 재활용하여 원가절감과 수요불균형이라는 극단적인 상황에 대비하는 대안을 수립하게 되었다.

비철산업의 중요성을 인식하고 있었던 포스코에서는 원료수급 불균형을 극복하고 원료소재의 원가절감이 가능한 전략으로 폐석회석에서 함유된 마그네슘을 활용한 마그네슘 제련사업을 강원도 옥계에서 시작하게 되었다. 이는 국내에서는 최초로 시도되는 제로에미션 산업으로 시멘트업계에서 발생되는 산업폐기물인 다량의 마그네슘이 함유된 폐석회석을 마그네슘 원료광물로 사용하고 마그네슘 제련 슬래그를 시멘트 클링커 대체재로 변환시켜 시멘트 산업과 마그네슘 제련산업 사이에 발생되는 산업폐기물을 유용한 원료자원으로 변환시키는 지속가능한(sustainable) 재생 순환 사이클을 의미한다. 이러한 제로에미션 개념 하에서 마그네슘 제련공장은 원료광물을 폐석회석 광산으로부터 시멘트 공장을 거쳐 옥계 항에 이르는 컨베이어 벨트로 연결되는 옥계항 근처에 신규 공장을 설치하여 폐석회석과 마그네슘 제련 슬래그의 클링커시멘트 대체재의 수송을 기존 컨베이어 벨트를 이용하도록 한 것이다.

현 시점에서는 원자재 시장의 슈퍼 사이클이 끝난 후 다시 시작되는 초기 단계로 접어들었는데, 이는 세계적인 경기 상승으로 인한 화석연료 및 쉐일 오일 및 가스가격 상승과 연계된 원료 광물의 단가 상승으로 소재 부품업체의 원료수급과 관련되어 기존에 경험하였던 문제점들이 다시 발생하게 될 것으로 예상된다. 따라서 한동안 관심을 두지 않았던 광물자원 확보와 원료 활용을 필요한 원료제조 및 원료가공설비 투자를 통해 국내 세라믹업계의 원료기반 산업생태계를 복원하는 것이 무엇보다 중요하다고 판단된다.