재평가 받는 금속 '망간'…조선부터 배터리까지 산업 쓰임새↑(종합)

포스코·대우조선해양
친환경연료 추진선 핵심 자재
고망간강 LNG 연료탱크
세계최초로 선박에 탑재

중 작년 생산량 3167만t
지난해 '망간 동맹' 결성
원자재 가격 통제 시도
전문가들 "높은 中 의존도 경계해야"

[아시아경제 정동훈 기자] 단단하지만 쉽게 부서지는 금속 망간. 망간이 최근 철강부터 조선, 최근 배터리 분야까지 산업적 쓰임이 넓어지고 있다. 철과 합금하면 강도를 높이고 배터리의 안정성을 높이는 역할을 하는 등 친환경 시대에 제격인 금속으로 재평가 받고 있는 것이다. 하지만 중국 수입량이 절대적이라 의존도를 낮출 필요가 있다는 지적이 나온다.

21일 산업계에 따르면 포스코와 대우조선해양은 최근 망간을 합금재료로 활용한 고망간강을 LNG(액화천연가스) 연료탱크에 세계 최초로 적용해 LNG선박에 탑재했다. 두 회사는 10여년간 공동 연구 끝에 개발한 고망간강을 개발했다. LNG 연료탱크는 친환경 연료 추진선의 핵심 기자재다.

LNG는 액화상태를 유지하기 위해 영하 163도 극저온 상태에서 연료탱크와 화물창 등에 보관돼야한다. 이를 위해 가격이 높은 니켈 합금강이나 알루미늄, 스테인리스강 등이 LNG연료탱크에 적용됐다. 이 소재들은 높은 가격 뿐만 아니라 작업공정이 까다롭고 강도가 낮았다. 하지만 이번에 개발한 고망간강 LNG 연료탱크는 기존 소재 대비 가격이 낮고, 극저온에서의 성능은 물론 높은 강도와 내마모성을 갖고 있다.

철강재에서의 망간은 합금 재료로 사용돼 철강재의 강도를 높이는 역할을 한다. 철강재에서 황 성분이 높으면 황화철(FeS)이 생성돼 철강재가 잘 깨지는 특성이 나타난다. 망간은 황(S)을 제어하는 용도로 사용돼 철강재의 강도와 내구성을 높이게 되는 것이다. 또한 망간은 산소와 결합하여 철강제품 내의 기포나 미세 구멍이 생기는 것을 막아 주기도 한다.

망간은 배터리에 들어가는 핵심 원자재이기도 하다. 망간은 배터리의 안정성을 높이는 역할을 하며 배터리 양극재에 사용된다. 남아프리카공화국·브라질·호주 등 전 세계에 고루 매장돼 있지만 생산량은 중국이 압도적이다. 한국자원정보서비스에 따르면 중국의 지난해 망간 생산량은 약 3167만t에 달한다. 2위 남아공(1602만t)의 2배다.

올해 3월 17일 서울 강남구 삼성동 코엑스에서 열린 '인터배터리 2022'를 찾은 관람객들이 LG에너지솔루션 전시장에서 고품질 니켈·코발트·망간·알루미늄(NCMA) 4원계 배터리를 탑재한 제너럴모터스(GM)의 허머 트럭를 살펴보고 있다./김현민 기자 kimhyun81@

특히 국내 배터리 업체들은 NCM(니켈·코발트·망간)을 주원료로 하는 삼원계 혹은 사원계 배터리를 주로 생산하고 있어 국내에서의 쓰임새는 더욱 커지고 있다. 코발트(t당 5만9000달러 수준)에 비해 망간(t당 1000~2000달러 수준)이 저렴해 배터리셀 내 비중도 커지고 있는 추세다. 일각에서는 중국 수입 의존도가 과도하다는 우려도 제기된다. 한국무역협회에 따르면 망간의 중국 수입 의존도는 99%다. ▲알루미늄케이블(97.4%) ▲마그네슘괴 및 스크랩(94.5%) ▲아연도강판(93.8%) ▲흑연(87.7%) 등보다 높은 수준으로 수입 전량을 중국에 의존하는 형편이다. 강철 제조 필수 소재인 망간, 전기차 배터리의 음극재에 활용되는 필수 원료인 흑연, 자동차 경량화의 주요 소재인 마그네슘 등이 대표적인 중국산 수입 품목이다.

중국은 망간 2억300만t의 매장량을 보유해 언제든지 자원 무기화에 나설 수 있는 상황이다. 1000억 위안(약 17조원)에 달하는 천연자원 망간을 보유한 중국은 지난해 ‘망간 동맹’을 결성해 철광석부터 니켈과 망간에 이르는 원자재의 글로벌 가격을 통제하려고 시도하고 있다.

김필수 대림대 미래자동차공학부 교수는 "정부가 나서서 국가 간의 협약을 통해서 원자재에 대한 것들을 안정적으로 공급할 수있는 시스템 구현이 필요한 시점"이라며 "특히 배터리 뿐 아니라 4차 산업혁명 시대에 필요한 주요 원자재들을 사실상 독차지하고 있는 중국의 의존도는 낮출 필요가 있다"고 말했다.

정동훈 기자 hoon2@asiae.co.kr