대표적 금속인 철강뿐만 아니라, 구리, 알루미늄, 니켈, 아연 등 대부분의 비철금속 연간 생산량은 20여 년 전에 비해 거의 2배로 증가하였는데요. 이 같은 수요 증가는 중국이 이끌었다고 해도 과언이 아닙니다.
 
하지만, 2050 탄소중립을 달성하기 위해 주요국들이 에너지 전환을 적극 추진하는 가운데 재생에너지 및 수소산업 등에 사용되는 비철금속이 큰 주목을 받고 있는데요. 특히, 전기차가 대중화되기 시작하며 더욱더 주목받고 있습니다.

또한, 비철금속 기업들은 제조 공정상 환경 오염이 불가피해 그동안 부정적인 이미지가 많았지만, 최근 친환경 제련 기술 개발, 전기차 배터리 재활용 사업에 진출하는 등 다양한 노력을 통해 녹색 제련소로 탈바꿈하며 이미지 변신을 꾀하고 있습니다.

오늘은 탄소중립 시대에 오히려 더 큰 관심을 받고 있는 비철금속 산업에 대해 자세히 알아보도록 하겠습니다.

네. 맞습니다. 비철금속은 비철(非鐵) 즉, ‘철이 아닌’ 모든 금속을 일컫는 말입니다. 그중에서 가장 수요가 많은 비철금속, 즉 구리, 알루미늄, 아연, 납, 니켈, 주석을 ‘6대 비철’이라고 부릅니다.

대표적인 비철금속 6가지의 특성과 쓰임새를 알아보겠습니다.

구리(동)는 전기 전도성과 열 전도성이 뛰어나 전선, 배선, 전자제품의 부품 등에 필수적으로 사용됩니다. 또 부식 방지에 탁월해서 선박, 자동차, 항공기의 주요 부품에 사용됩니다. 다양한 산업 분야에서 사용되기 때문에 경기에 민감하며, 경기가 좋을 때 수요가 살아납니다.

알루미늄은 열 전도성이 뛰어나고 잘 늘어나기 때문에 알루미늄박(포일), 자동차 및 에어컨용 열교환기뿐만 아니라 방습성 및 가공성, 보호성이 우수해 포장재료로도 많이 사용됩니다.
 
아연은 공기 중에서 막을 형성해 부식을 막아주기 때문에 자동차와 가전제품의 외장재, 건설용 철강재의 부식 방지 도금 원료로 쓰입니다. 또한 전기차 배터리의 소재로 향후 성장성이 좋아 비철금속계의 대표 주자로 손색이 없습니다.
 
납은 수 세기 동안 총알, 연료, 페인트 등 다양한 용도로 사용되었습니다. 그러나 대기 중으로 방출되었을 때 인체에 좋지 않은 것으로 밝혀졌습니다. 납은 가장 무거운 금속이며 부식에 강합니다. 또한 많은 화학물질과 반응하지 않으며 부드럽고 유연합니다. 배터리, 전원 케이블 및 산성 탱크에 널리 사용됩니다.
 
니켈은 스테인리스 스틸 원료로 많이 사용되며 쉽게 변형할 수 있는 특징이 있습니다. 일반 가정에서 사용하는 식기, 수저, 컵 등에 약 8%가 포함되어 있으며, 전기통신기 재료로도 널리 쓰입니다. 최근에는 전기차 배터리의 핵심 소재로 수요가 급증하고 있습니다.
 
주석은 쉽게 녹이고 변형할 수 있는 특성이 있습니다. 납과의 합금으로 전자제품의 회로를 연결하는 데 가장 많이 사용되며, 파이프오르간, 종, 식기와 장식품 등에도 다양하게 사용됩니다.

근본적인 이유는 채굴하는 광석에서 금속의 함량 문제입니다. 철강의 원재료인 철광석의 경우 철 함량이 50~60%에 달합니다. 반면 비철금속은 광석에서 함량이 5% 정도에 그칩니다.
 
그래서 광산회사는 채굴한 비철을 1차 가공해 50~60% 가까이 함량을 높인 후에 제련회사에 공급합니다. 그래서, 상대적으로 비철금속이 가격이 비쌉니다.
 
비철금속 시장은 광산에서 광석을 캐서 판매하는 정광^* 시장과 광석을 제련하여 순도 99%의 제품을 만들어 판매하는 메탈 시장으로 구분됩니다.

여기서 특이한 점은 철강회사의 경우 자동차 회사, 가전 회사 등의 수요처와 가격 협상을 하지만, 비철금속 시장에서는 이런 과정 없이 런던금속거래소^**(LME, London Metal Exchange)의 전월 평균 가격으로 거래됩니다.
 
* 정광(광석): 금속 광석에서 제련에 적합하도록 불순물을 제거한 광석
** 런던금속거래소(LME): 1877년 영국 런던에 설립된 140년 역사의 세계 최대 비철금속 거래소로, LM E에서 발표되는 공시 가격은 세계 비철금속 계약 및 파생상품 가격의 기준이 된다.

보통 우리가 알기로는 전기차 배터리에 비철금속이 많이 쓰이고 있는 것으로 알고 있는데요. 이외에도 전기차에는 많은 비철금속이 필요합니다. 전기차로 인해 수요가 급증하고 있는 4가지 비철금속에 대해서 알아보겠습니다.

니켈은 최근 들어 전기차용 삼원계 배터리의 핵심 원료, 특히 배터리 성능 향상을 위해 양극재에 투입되는 니켈의 비중이 높아지면서 수요가 급증하고 있습니다.
 
2050년 탄소중립을 달성하기 위해 에너지 전환용 니켈 수요는 2040년까지 2배 이상 증가할 것이며, 전기차용 배터리 수요가 전체 수요 증가세를 주도할 것으로 예상됩니다. 주요 생산국으로는 인도네시아, 필리핀, 러시아 등이 있습니다.

최근까지 인류에게 가장 중요한 원료는 석유였지만, 탄소 중립과 친환경에 대한 이슈가 커지면서, 미래의 새로운 에너지원으로 하얀 석유, 리튬을 주목하고 있는데요.
 
리튬은 전기차용 배터리로 가장 많이 사용되는 리튬이온전지의 핵심 소재이며, 대부분의 2차 전지에 공통으로 들어갑니다.
 
전기차가 확대됨에 따라 글로벌 리튬 수요 역시 크게 증가하고 있어서 세계 각국에서는 리튬 확보에 각별한 노력을 기울이고 있는데요. LG에너지솔루션, SK온, 포스코 등 우리나라 기업들도 리튬 확보를 위해 미국, 호주, 모로코, 칠레, 아르헨티나 등과 장기 공급 계약을 맺으며 안정적인 리튬 확보와 공급망 다각화를 꾀하고 있습니다.
 
혹시, 2차 전지의 구성과 소재에 대해 더 알고 싶으시면 아래의 URL을 클릭하셔서 내용을 살펴보시기 바랍니다.
https://www.kcie.or.kr/yeouitv/actualReport/web_view?series_idx=&content_idx=1694

알루미늄은 철과 구리보다 3분의 1 이상 가볍고 합금으로 이용하면 강도가 높아집니다. 이에 경량화가 필요한 항공우주, 전기차 등에 널리 사용되는데요.
 
전기차의 핵심 경쟁 요소는 주행 거리·경량화·안정성·에너지 효율성·친환경·재활용 가능성 등입니다. 이를 구현하려면 내구성이 뛰어나고 경량화·열처리가 가능한 소재가 필요합니다. 알루미늄은 이를 구현하기 쉬워 전기차 부품에 적합한 소재로 꼽힙니다.

또한, 2차 전지 배터리에 사용되는 알루미늄 케이스는 열방출, 충격 흡수에도 효과적입니다. 그리고, 알루미늄박은 전류를 모아두거나 전류를 전달하는 양극 집전체 역할을 합니다. 알루미늄은 전기차의 성능 보장을 위한 필수 소재인 것입니다.

자동차, 전자, 건설 등 산업 전반의 필수 원자재로 쓰이는 구리는 전기차로 인해 수요가 더 커지고 있는데요.
 
구리는 전기차에 들어가는 핵심 원료로 배터리와 전기 배선, 모터, 충전포인트 등에 널리 쓰이며, 내연기관에 사용되는 양의 4배인 약 80kg 이상의 구리가 사용됩니다.

재생에너지 발전 규모가 커질수록 기존의 파워그리드(전력망)가 아닌 신규 파워그리드(분산전원-스마트그리드)가 필요합니다. 2050년까지 탄소중립을 달성하기 위해서는 약 4,900만km 이상의 신규 파워그리드가 필요할 것으로 예상되는데, 파워그리드를 만들 때 구리가 많이 쓰입니다.

비철금속 업계가 환경 문제에 대응하는 방식은 크게 2가지 방향입니다.
 
첫째는 탄소 배출이 적은 친환경 제련 기술을 개발하여 대기오염 및 수질오염을 낮추는 것입니다. 제련소는 제조 공정상 환경 오염이 불가피합니다.
 
비철금속 기업은 불순물을 1차 제거한 정광(광석)을 들여와 국내에서 제련 과정을 거치는데, 이 정광에는 황, 카드뮴 등 중금속이 포함되어 있습니다. 이 제련 과정에서 중금속이 방출되어 대기 환경을 오염시키고 폐수에 따른 수질 오염 문제가 발생합니다.
 
이러한 문제를 해결하기 위해 기존 원료인 정광 대신 제련 공정 중에 나오는 제강 분진을 포함해 잔사, 슬래그 등 스크랩(폐기물)을 2차 원료로 다시 활용하면 정광을 그만큼 덜 쓰게 되고 그만큼 환경 오염도 줄일 수 있습니다.

둘째는 ‘도시 광산’ 사업이라 불리는 전기차 배터리 재활용 사업에 진출하는 것입니다.
 
폐배터리에서 리튬, 코발트, 니켈 등 고순도의 비철금속을 회수하여 재활용하는 것인데요. 전기차 배터리 재활용 사업은 앞으로 더 주목받을 것으로 전망됩니다.

폐배터리 밸류체인의 핵심 공정은 제련입니다. 폐배터리 사업의 경쟁력을 좌우하는 것은 파쇄된 폐배터리에서 핵심 금속을 종류별로 분리하는 기술입니다. 제련에 특화된 철강·비철금속 기업이 폐배터리 사업에 뛰어든 배경도 이러한 기술력의 우위가 있기 때문입니다.

- 본 콘텐츠에서 제공되는 금융상품 및 시장 정보 등을 이용하여 투자를 했을 시 발생하는 손실의 귀책사유는 이용자에게 귀속되오니 투자는 이용자 자신의 판단과 책임 하에 신중히 결정하여 주시기 바랍니다.

- 본 콘텐츠의 일부 내용을 인용하거나 발췌하려면 전국투자자교육협의회의 동의를 얻어야 합니다.