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Nd자석의 제조공정과 리사이클

전문가 제언: ○ 원소 주기율표에서 란탄족 15개 원소와 Sc, Y등의 2개 원소를 포함한 17개 원소를 희토류원소라 통칭한다. 최근에는 디스플레이에 사용되는 형광물질, 고급렌즈, 자성체, 초전도체 고밀도 기억소자, 레이저 등의 첨단산업의 기능성 재료로 응용영역이 확대되고 있어 매우 중요한 원료이다.

○ Nd 원소의 추정 매장량은 Bayun Obe가 50만 톤, Mountain Pass에서 20만 톤 이상이며, 두 곳의 양은 2008년 세계 Nd 필요량의 50년분 이상에 상당한다. Bayun Obe은 원가 면에서 우위에 있으며, 현재 Nd 원소의 80% 이상이 이 광산에서 생산되는 것으로 생각된다. 광산에서 원광을 채취하여도 선광 및 원료 정제에 복잡한 공정이 필요하며, 현재 광석에서 전해까지 공정이 대부분 중국에 의존하고 있다.

○ Dy는 자석에 중요한 첨가 원소이나 Nd와는 사정이 조금 다르다. 지각 중에 존재하는 Dy는 Nd의 1/5이며, Nd 자석에 사용량도 낮은 편이다. Dy는 자석 이외에 용도가 거의 없으나, 문제는 Dy의 광상의 품질이다. 경제적으로 유용한 광상 수가 적으며, 최근에 가격이 많이 상승하고 있다.

○ 국내 희토류자원은 홍천, 충주 등에 상당한 양이 부존되어 있는 것이 확인되고 있다. 그러나 원석에 희토류 함유량이 낮아 경제성 등은 더 검토가 필요한 것으로 판단되고 있다. 희토류 광물제조와 관련된 분야 연구는 일부 실시되었으나, 거의 활성화되지 못한 상태이다. 현재 희토류 소재는 3천 톤 정도를 수입에 의존하고 있다.

○ 희토류 자원에 대한 광구나 채굴권 확보는 정부와 민간이 협동하여 추진하는 것이 바람직하다. 그 외 분리기술을 포함한 응용기술을 개발하여, 자원 보유국과 교류를 통해 원료를 확보하는 하나의 방법이다. 그리고 체계적인 리사이클 기술개발 정책이 수립되길 기대한다.

저자: Takehisa Minowa
자료유형: 학술정보