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유리에서 희토류 용도와 사용량

전문가 제언: ○ 산화세륨(Ⅳ)은 ceric oxide, 세리아(ceria) 혹은 단순히 산화세륨 또는 2산화세륨이라고 부르는 담황-백색 CeO2 분말이다. 산회세륨은 세라믹스에서 유리의 연마 및 감광 광전 유리에 사용된다. 또한 보석세공에서 연마제(jewellers rouge), 안경알 연마제(optician's rouge)에 일부 사용되며, 자정가열로에서 고온 자정공정의 탄화수소 촉매로 노체 벽에 사용된다.

○ 원소 주기율표에서 란탄족 15개 원소와 Sc, Y 등의 2개 원소를 포함한 17개 원소를 희토류 원소라 통칭한다. 특히 세륨은 희토류 원소 중 지각에 함유량이 가장 높고, 실제 사용되는 양도 가장 많다. 그간 세륨과 그 산화물은 주로 연마제로 많이 이용되어 왔으나, 최근에는 촉매용, 반도체용, 고체산화물 연료전지, 초전도재료 등의 첨단산업으로 응용이 높아지고 있다.

○ 세륨은 세라믹 재료에 산소 친화성을 이용하여 첨가제, 기능성 무기안료, 촉매와 재료에 도핑 효과를 위해 소량을 첨가한다. 또한 산화환원 기능은 전기화학이나 촉매분야의 응용에 중요하며 희토류 중에서도 특이한 특성이다. 그리고 차단제나 형광증감제로서 보급되고 있으며 새로운 광학재료로 발전하고 있다.

○ 이 문헌에서는 유리공업에 이용되는 세륨의 용도에서 광학유리에 첨가하는 것과 유리 연마에 대하여 설명하고 있다. 또한 산화세륨 연마제의 사용 절감과 대체 기술에 대하여 기술하고 있다. 특히 산화세륨은 연마제로 많은 양을 사용하고 있어 에 대한 장기적인 대책이 필요하다고 생각된다.

○ 그간에 희토류 공급은 상당한 변화가 있었으며, 현재는 중국이 광물공급을 주도하게 되었고 주요 가공국가이자 정련화합물 이용국가가 되었다. 중국은 이미 희토류 재료의 생산과 수출을 통제하고 있어 수출량이 감소하고 있다. 따라서 한국도 중국에만 의존하여 첨단사업에 소요되는 수요를 충족시킬 수 없어 향후 대체 공급처 개발이 필요하다.

저자: Masahiro Kobayashi
자료유형: 학술정보