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| ◈ 금속특징 |
 물성 |
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하프늄은 지각에서의 존재비가 약 5.3ppm(0.00053%)으로, 지르콘(zircon, ZrSiO4)을 비롯한 대부분의 지르코늄 화합물 천연 광석에 산화하프늄(HfO2) 형태로 소량 들어있는데, 지르콘에는 0.05~2.0%, 키르톨라이트(cyrtolite, 지르콘의 변종)에는 5.5~17%, 바델라이트(baddeleyite, ZrO2)에는 1.0~1.8%의 비율로 들어있다. 하프늄은 주로 이들 광석에서 지르코늄을 생산할 때 부산물로 얻는데, 호주, 남아프리카 공화국, 브라질 등에서 캐내는 지르콘 광석이 하프늄 생산의 주된 원천으로 이에 포함된 지르코늄과 하프늄의 비율은 대략 50:1이다. 연간 전세계 생산량은 약 100톤이며, 주된 생산국은 미국(약 40톤/년)과 프랑스(약 30톤/년)이다. |
| 주요용도 |
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하프늄의 약 60%는 원자력 산업에서 제어봉에 사용된다. 그리고 약 30%는 항공기와 가스터빈 블레이드(blade) 등에 쓰이는 초내열성 합금을 만드는데 사용되며, 나머지 약 10%는 플라스마 절단 장비 전극 등 여러 용도로 사용된다. 산화하프늄(HfO2)은 펜티엄 프로세서 등의 고집적 반도체 칩에 게이트 절연체로 사용된다. 이처럼 하프늄은 용도는 많은 반면, 공급이 적고 가까운 장래에 고갈될 우려가 있어 이에 대한 적절한 대책이 필요한 금속이다. |
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| 산업 |
사용제품 |
특징 |
| 원자력 |
연구용 원자로
(원자로 제어봉)
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현재는 연구용 원자로에만 하프늄 금속으로 제작된 제어봉을 사용중이며 플랜트 수출이 증가하는 추세이다. |
전기 및
전자기기
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컴퓨터
(CPU)
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반도체 산업의 고집적화, 고성능화에 따라 산화 하프늄 절연막의 사용이 증가하며, 미래에 메모리 반도체 분야로 확대될 전망이다. |
| 수송장비 |
항공기
(엔진 블레이드)
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주로 수입 전투기 엔진 블레이드에 0.1 ~ 0.3 % 하프늄이 함유된 super alloy가 사용된다. |
| 일반기계 |
금속절삭가공기계
(플라즈마전극)
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플라즈마 금속 절단기에 투입되어 사용된다. |
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| 천연자원 동향 |
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(매장 및 생산) 전세계 매장량: 13,645,000 ton |
| <주요 국가별 매장 및 생산량 >
(단위 : ton) |
주요 국가별 매장 및 생산량
| 국가 |
매장량 |
생산량 |
| `03 |
`04 |
`05 |
`06 |
`07 |
`08 |
`09 |
`10 |
`11 |
`12 |
`13 |
| 미국 |
5,000 |
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| 프랑스 |
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| 호주 |
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| 남아공 |
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| 브라질 |
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| 세계 총계 |
5,000 |
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| * 자료원 : USGS, Mineral Commodity Summaries |
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USGS조사 결과에 따르면 지르코늄(하프늄함유) 광석 생산은 호주, 중국, 남아프리카에서 주로 하고 있다. 하지만 하프늄을 생산하는 국가는 미국과 프랑스이고, 미국에서는 지르코늄금속과 하프늄금속을 생산하는 주요 업체가 플로리다와 버지니아에 각각 1업체씩 있다. 하프늄에 대한 천연자원은 별도로 표기되어 있지 않으며, 수요 수입업체는 프랑스이다. 프랑스에서는 광물을 수입하여 하프늄을 생산하고 있는 것으로 판단된다. 년간 하프늄의 생산량은 미국 약 40톤과 프랑스 약 30톤이며, 생산량 및 생산 업체는 미국에서 통제하는 것으로 알려져 있다. 하지만 산화 하프늄 등 전자기기 산업에 하프늄의 사용량이 증가 할 것으로 예상되기 때문에 하프늄의 자원관리가 필요한 실정이다. |
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| <연도별 하프늄 원료의 수입현황 >
(단위: Kg ) |
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| 품명 |
HS코드 |
`09 |
`10 |
`11 |
`12 |
`13 |
하프늄
(괴, 웨이스트, 스크랩 )
|
81.12.92.4000 |
10 |
8 |
201 |
80 |
33 |
하프늄
(기타제품)
|
81.12.99.4000 |
50 |
90 |
19 |
76 |
214 |
| 합계 |
60 |
98 |
220 |
156 |
247 |
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| <연도별 하프늄 원료의 수출 현황 >
(단위: Kg ) |
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| 품명 |
HS코드 |
`09 |
`10 |
`11 |
`12 |
`13 |
하프늄
(괴, 웨이스트, 스크랩 )
|
81.12.92.4000 |
- |
11 |
- |
- |
114 |
하프늄
(기타제품)
|
81.12.99.4000 |
- |
- |
- |
- |
- |
| 합계 |
- |
11 |
- |
- |
114 |
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| * 자료 : 한국무역통계 |
| <하프늄의 연간 평균가격 > |
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| 연도 |
평균가격(US$/Kg) |
| `08 |
225 |
| `09 |
472 |
| `10 |
453 |
| `11 |
544 |
| `12 |
530 |
| `13 |
- |
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| ◈ 재생자원 동향 |
| 하프늄 괴, 웨이스트와 스크랩, 분의 수출입 현황 |
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USGS 보고서에 따르면 하프늄은 보통 지르코늄에 함유되어 있지만 분리 정제가 어렵고 비용이 많이 소요되기 때문에 재생 자원에 활성화에 큰 의미를 두지 않는다. |
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국내에서 역시 하프늄 재자원화는 전무한 실정이다. 원료인 광석에서부터 최종제품까지 제조하는 업체가 거의 없을 뿐만 아니라, 웨이스트 및 스크랩을 국내에서 재자원화 하는 것보다 수출하는 것이 더 경제성 있기 때문이다. |
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또한 하프늄은 핵시설에 관련하여 중요한 금속이기 때문에 미국에서 생산량과 생산국가 등을 통제하고 있는 실정이다. |
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원자로 제어봉의 경우 원자로의 수명과 함께 하기 때문에 하프늄 제어봉은 지속적으로 사용되고 있으며, 기타 제품에서는 사용중 자연 발화 및 소량 첨가되어 하프늄을 따로 재자원화 하지 않는 실정이다. |