신소재 원료, 이젠 우리땅에서 직접 캔다

[산업일보]
최근 국가간, 기업간의 신소재 기술경쟁은 전쟁을 방불케 할 정도로 그 치열함을 더하고 있다. 특히 신소재 개발 및 상용화가 고부가가치 창출의 핵심으로 자리잡은 정보·통신, 바이오 등의 첨단 산업분야에서는 한차원 높은 기술경쟁력과 시장경쟁력 확보를 위하여 기존의 물질과는 다른 새로운 신소재 원료를 발굴하는데 총력을 기울이고 있는 실정이다.

이와 같이 신소재 개발의 핵심요소로서 기존의 기술개발은 물론, 새로운 원료자원의 발굴·확보가 절실히 요구됨에 따라, 이제 신소재 기술경쟁은 기술·자원전쟁으로까지 불리는 등, 새로운 국면을 맞게 되었고, 이는 기술경쟁력에 비하여 부존자원이 상대적으로 부족한 우리나라의 신소재 개발에 있어서 중대한 해결과제가 되고 있다.

이러한 시점에, 최근 우리나라에서 세계적으로 희귀한 금속인 니오븀(Niobium, Nb)이 발견되어 주목을 받고 있다.

니오븀은 회색의 연성이 있는 전이금속으로서, 고온에서도 잘 산화되지 않고, 특정 임계온도 이하에서 초전도성을 나타내며, 알레르기를 일으키지 않는 등의 특성을 가지고 있어, 고합급강 등의 철강재료, 정보기술(IT) 융합제품, 초전도체, 의료용구 등의 신소재, 촉매성분에 필수적으로 사용되는 성분이다.

또한 세계적인 채굴 가용연수가 45년밖에 남지 않았으며, 우리나라는 지금까지 전량 수입에 의존하였던 희귀금속이기도 하다.

특허청(청장 이수원)에 의하면 니오븀 제조, 정제, 합성, 및 니오븀 첨가 제품 등, 니오븀 관련 출원건수는 8,000여건(2011년 12월 31일 기준)에 달하고, 2006년 이후 매년 평균 600건 정도가 꾸준히 출원되었으며, 이 중 국내 출원은 30%를 상회하는 것으로 확인되었다.

산업기술별 출원비율을 살펴보면 유기화합물·고분자 제조, 촉매, 세라믹, 제철·야금 등의 화학 합성·처리기술분야(42%), 반도체, 초전도체, 전지, 에너지 변환 기술분야(20%), 금속가공 기술분야(12%), 정보저장, 측정, 분석기술분야(9%), 위생·의류, 식료품 등의 생활필수품 분야(2%) 순으로, 니오븀 관련 기술이 다양한 산업분야에서 활용되고 있음을 알 수 있다.

특히 니오븀 소재를 활용한 수소 저장 재료 제조 기술, 티타늄을 사용한 초고순도 니오븀 소재의 정련기술, 및 지르코늄과 니오븀 산화막을 포함하는 유전막을 구비한 반도체 소자 제조 기술 등, 제품의 품질은 물론, 가격경쟁력을 겸비한 것으로 평가되는 기술들이 최근 특허 등록 되었을 뿐만 아니라, 니오븀 산화물의 나노 구조체, 니오븀이 코팅된 연료전지와 같은 최첨단 복합기술에 관한 연구성과가 속속 발표되고 있는 점은 최첨단 신소재 분야에 있어서, 니오븀 활용기술의 위상이 점차 높아지고 있음을 실감할 수 있게 한다.

이에 대하여 특허청의 담당 심사관은 비록 국내에서 발견된 니오븀 성분의 매장량과 규모가 정확히 확인되지 아니하였고, 현재는 광물자원공사 등, 관련기관이 조사에 착수한 시점에 불과하기는 하나, 새로운 소재원료의 발굴 및 확보는 신소재 기술개발을 가속화하는데 중요한 원동력이 될 수 있음을 감안하면, 이번 니오븀의 발견은 기술경쟁력과 가격경쟁력을 동시에 갖추기 위한 신소재 개발기술 발전방향을 제시하는데 상징적인 의미가 충분한 것으로 평가된다고 밝혔다.