텅스텐은 주요 선진국에서 임계 금속으로 지정된 중요한 전략 자원입니다. 현재 텅스텐 자원은 천연 광석에서 얻는 1차 자원과 스크랩을 통한 2차 자원으로 공급되고 있습니다. 최근 텅스텐 사용량이 지속적으로 증가함에 따라 원광의 품위가 하락하고 처리 비용이 상승하고 있어, 2차 자원인 텅스텐 스크랩의 가치는 더욱 높아지고 있습니다. 특히 제품 생산 과정이나 사용 후에 발생하는 스크랩을 효율적으로 재활용하는 기술은 자원의 수급 안정성과 경제성을 확보하는 데 있어 매우 중요한 과제라고 할 수 있습니다.

텅스텐 카바이드 재활용 기술은 크게 두 가지로 분류됩니다. 스크랩에서 직접 분말을 회수하는 아연법과 유용 금속을 화학적으로 분리 회수하는 기술이 그것입니다. 그중에서도 공구용 인서트나 툴팁 등에 사용되는 하드 스크랩은 부피가 크고 단단하여 소프트 스크랩에 비해 재활용 난이도가 매우 높습니다. 이를 효과적으로 처리하기 위해서는 고체 상태의 스크랩을 미세한 분말 형태로 파쇄하는 공정이 필수적이며, 이를 통해 유용 금속의 회수 효율을 극대화하고 고부가가치의 소재로 재생산할 수 있는 기초를 마련하게 됩니다.

한국지질자원연구원에서 새롭게 선보인 기술은 기존의 공정을 획기적으로 단축한 혁신적인 접근법을 제시합니다. 이 공정은 하드 스크랩에 특정 분말을 첨가하여 대기압 조건에서 가열하는 방식을 취하고 있으며, 이를 통해 복잡한 설비 없이도 효율적인 자원 회수가 가능하게 설계되었습니다. 가열 온도와 시간을 최적화함으로써 조업의 편의성을 극대화한 것이 특징이며, 별도의 진공 설비나 초고온 가열로가 필요하지 않아 환경 친화적이고 경제적인 공정으로서의 가치를 증명하고 있습니다. 이는 국내 금속 가공 산업의 원가 경쟁력을 높이는 데 기여할 것입니다.

배소 공정에서 투입된 산화구리는 대부분 괴상의 금속 구리로 변하며, 이를 다시 산화하여 공정의 원료로 재사용할 수 있습니다.

기존의 아연법은 고온 진공 상태에서의 작업으로 인해 에너지 소모가 크고 공정이 까다로운 단점이 있었습니다. 반면 산화구리 플럭스 배소법은 생성된 금속 산화물을 가볍게 분쇄하는 것만으로도 100마이크로미터 이하의 미세 분말을 얻을 수 있게 해줍니다. 이는 기존의 알루미늄 플럭스법이 별도의 고온 산화 공정을 추가로 거쳐야 했던 번거로움을 획기적으로 개선한 것입니다. 짧은 공정 시간 내에 고품질의 금속 산화물을 얻을 수 있고, 코발트와 같은 유용 금속을 높은 순도로 분리할 수 있어 산업적 활용 가치가 매우 높을 것으로 기대됩니다.

현재 전 세계 텅스텐 공급의 80% 이상을 중국이 차지하고 있으며, 자원 무기화와 수출 규제로 인해 자원 확보 경쟁이 매우 치열한 상황입니다. 우리나라는 하드 스크랩을 처리할 전문 기술과 기업이 부족하여 수입한 스크랩을 다시 해외로 수출하는 구조를 보이고 있습니다. 따라서 이번 신기술의 보급은 전략 금속인 텅스텐의 국내 자립도를 높이고 폐자원 선순환 체계를 구축하는 데 큰 기여를 할 것입니다. 이는 단순한 재활용을 넘어 국내 금속 소재 산업 전반의 경쟁력을 강화하고 자원 안보를 공고히 하는 중요한 기반이 될 것입니다.