한국생산기술연구원(원장 이낙규)이 반도체, 기계공구 제조에 쓰이는 희소금속 '몰리브덴' 해외 공급처를 확보하고 엔에이티엠(대표 김인호)과 함께 99.995% 초고순도 정련 기술 및 장비를 개발했다.
몰리브덴은 반도체, 디스플레이 기판 등에 적용되는 국내 전방산업 필수 소재다. 하지만 매장량이 적고 매장지가 편중돼 수급이 원활하지 않다. 또 국내에 원료를 들여오더라도 순도를 높이는 정련 기술과 장비가 부족한 상황이다.
특히 정련을 거친 초고순도 몰리브덴 경우, 매년 7000억원 규모를 전량 수입에 의존하고 있다. 60~70%를 일본서 들여온다.
생기원 한국희소금속산업기술센터는 2019년 6월 희소금속 자원부국 우즈베키스탄과 공급 계약을 체결하고 몰리브덴 원료 공급망을 구축했다. 우즈벡 키르치크 지역에 '한-우즈벡 희소금속센터'를 설립해 소재 공동개발 거점을 마련하고 몰리브덴 공급을 지원받는 방안이었다. 다만 우즈벡 몰리브덴은 중간 단계 순도를 지녀 이를 초고순도로 끌어올려야 하는 과제가 남아 있었다.
박경태 한국희소금속산업기술센터 연구원팀이 엔에이티엠과 함께 '고융점 몰리브덴 정련기술·장비' 국산화에 나서 99.995% 초고순도 구현 성과를 냈다.
진공 체임버 안에서 전자빔을 쏘면 내부가 약 6000도로 상승하고 내부 물질 기체화가 빨라지는 원리를 적용했다. 몰리브덴 녹는점인 2600도보다 기화점이 낮은 불순물이 기체가 돼 날아가고 99.995% 초고순도 액체 몰리브덴만 남아 잉곳 형태로 성형되는 공정을 구현했다.
엔에이티엠 장비 제작 노하우를 더해 파일럿 플랜트 실증 테스트를 진행 중이다. 향후 1년 내 시제품 제작까지 가능할 전망이다.
박경태 연구원은 “소부장 이슈로 국산화 전례가 없는 몰리브덴 연구에 나서게 됐다”며 “상용화에 성공한다면 전방산업이 튼튼한 국내 제조업이 더 큰 경쟁력을 갖추는 계기가 될 것”이라고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
