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나노분산화에 의한 유리 연마제 개발

전문가 제언: ○ 산화세륨(Ⅳ)은 ceric oxide, 세리아(ceria) 혹은 단순히 산화세륨 또는 2산화세륨이라고 부르는 담황-백색 CeO2 분말이다. 산화세륨은 세라믹스에서 유리용 연마제 및 감광유리에 사용된다. 그간 세륨과 그 산화물은 주로 연마제로 많이 이용되어 왔으나, 최근에는 촉매용, 반도체용, 고체산화물 연료전지, 초전도재료 등의 첨단산업으로 응용이 높아지고 있다. 그러나 전제 사용량의 50% 이상이 유리연마제로 사용되고 있다.

○ 일본은 NEDO가 중심이 되어 산화세륨을 저감하기 위한 연구를 국가적인 차원에서 실시하고 있으며, 성과가 일부 나타나고 있다. 또한 사용한 연마제의 리사이클과 희토류 자원의 저감에 노력하고 있다. 이 프로젝트에서는 산화세륨 사용량의 저감과 세정성을 높이기 위해 ① 복합지립의 연구개발, ② 복합입자 연마법 적용, ③ 고기능 연마패드 개발, ④ 새로운 프로세스 기술개발의 4가지 테마를 수행하고 있다. 이 문헌에서는 산화세륨의 연마 메커니즘과 산화세륨을 사용하지 않는 유리연마제 개발에 대해 소개하고 있다.

○ 국내에서 사용되는 산화세륨 원료는 약 1200억 원의 시장을 형성하고 있다. 그러나 평판 디스플레이 시장이 확대됨에 따라서 유리연마제 수요는 계속 증가할 것으로 예측되고 있다. 국내 연구는 기초보다는 연마제 폐액에서 세륨자원을 회수하여 유리 연마제 및 세리아 원료로 개발하는 연구가 진행되었다. 또한 연마 슬러지를 이용하여 시멘트 등의 이차 제품을 개발하는 연구도 수행되었다.

○ 유리 연마에 사용되는 산화세륨은 대부분 중국에 의존하고 있다. 따라서 우리도 일본처럼 산화세륨의 저감과 대체원료 개발에 노력을 하여야 한다고 본다. 우선 연마 슬러지에서 세륨을 회수하여 재활용하는 것이 가장 용이한 방법의 하나이다. 그리고 장기적으로 대체 원료와 연마 공정에 대한 연구도 진행하여 산화세륨 저감에 대해 정부의 저극적인 지원이 필요하다고 생각된다. 유리연마와 관련된 분야에 있는 연구자에게 좋은 문헌으로 추천하고 싶다.

저자: Seiichi Suda
자료유형: 학술정보