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[쉽게 배우는 철강용어]니오븀(Niobium)

  • 송고 2013.02.23 07:00 | 수정 2013.02.22 20:23
  • 조인영 기자 (ciy810@ebn.co.kr)

철강업종을 영위하는 사람들에게는 상식적이며 이미 익숙한 용어들을 일반인들은 의외로 잘 모르는 경우가 많다. EBN은 매주 생활 속에서 접하지만 헷갈리는 철강용어와 개념들을 누구나 알기 쉽게 정리한다.<편집자주>

양극산화처리한 나이오븀 입방체(왼쪽)와 고순도의 나이오븀 결정(오른쪽). ⓒ(CC)Alchemist-hp at Wikipedia.org

양극산화처리한 나이오븀 입방체(왼쪽)와 고순도의 나이오븀 결정(오른쪽). ⓒ(CC)Alchemist-hp at Wikipedia.org

니오븀은 페로합금 형태로 수입돼 철강제조 부원료로서 합금철에 이용되며 공구용 소재 및 IT산업용 부품에 사용되는 핵심 소재다.

니오븀은 순수한 금속은 회색이나 공기 중에 장시간 노출되면 산화돼 푸른색을 띤다. 순수한 금속은 무르고 연성(잡아 늘이기 쉬운 성질)이 있으나 불순물이 들어가면 단단해 진다.

또 고온에서도 잘 산화되지 않고 특정 임계온도 이하에서 초전도성을 나타내며 알레르기를 일으키지 않는다.

니오븀의 주된 용도는 강철 생산에 합금제로 첨가되는 것으로 니오븀의 80% 이상은 페로니오븀(FeNb) 형태로 생산된다.

페로니오븀은 철과 니오븀의 합금으로 니오븀 함량은 보통 60~70%이며 보통 철 산화물과 니오븀 산화물의 혼합물을 고온에서 알루미늄으로 환원시키는 테르밋 공정(aluminothermic process)으로 얻는다.

강철에 나이오븀을 0.1% 이내로 첨가하면 특성이 크게 향상된 고강도저합금(HSLA) 강이 얻어지는데 강하고 가벼우며 잘 부식되지 않아 자동차 차체, 송수관과 가스관, 철 구조물, 스테인리스 강, 철도 궤도 등에 사용된다.

또 고순도 FeNb와 니켈 니오븀(NiNb)은 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe)을 기반으로 하는 초합금(superalloy) 제조에 사용되며 이들 초합금은 내열성이 탁월해 제트 엔진 부품, 로켓 부품, 내열성 연소 장치, 핵 반응로, 항공기 기체, 화학 반응기 등에 활용된다.

전세계 니오븀 광석 매장량은 440만t으로 추정된다. 니오븀은 성질이 비슷한 같은 족의 탄탈럼에 비해 생산량이 약 40배나 되고 가격도 약 1/3 수준으로 대체 가능한 용도엔 탄탈럼 대신 니오븀이 쓰인다.

니오븀의 자원유효수명은 45년이며 2011년 기준 전세계 니오븀 생산량은 6만3천t이었다. 이중 브라질이 전 세계 생산량의 90%를 담당하고 있으며 세계 니오븀 광산업체인 CBMM사가 전체 공급량의 약 80%를 점유하고 있다.

우리나라는 니오븀을 전량 수입에 의존하고 있으며 지난 2011년엔 전 세계 약 10%인 5천t을 소비했다.

앞서 포스코는 지난 2011년 3월 국민연금 및 일본 철강업계와 컨소시엄을 구성해 브라질 CBMM(Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineracao) 지분 15%를 취득한 바 있다.

지분 확보는 포스코와 국민연금이 5%를 취득하고 JFE, 신일본제철, 일본 석유천연가스금속광물자원기구(JOGMEC), 일본철강기업, 소지츠 등이 10%를 사들이는 방식으로 이뤄졌다.

이 사업을 통해 한국은 향후 20년간 2010년도 수입물량(5천146t)의 약 78%에 달하는 연간 약 4천t 규모의 니오븀을 안정적으로 확보할 수 있을 것으로 예상된다.


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