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| ◈ 금속특징 |
 물성 |
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인듐은 주기율표 제13족에 속하는 금속 원소로서 1863년 독일의 F. 라이히와 H.T. 리히터가 섬아연광 (Sphalerite ore) 내에서 처음 발견하였다. 그들은 그 당시 발견된 분광 분석을 사용하여 이 원소를 확인하였는데, 그 스펙트럼선이 청색을 나타낸 데서 라틴어의 indicum (인디고블루)을 따서 인듐이라고 명명하였다. 주로 섬아연석 등 황화광물 (黃化鑛物) 속에서 미소량이 발견된다. 은백색의 납(蠟)처럼 무른 금속으로, 상온에서 안정한 고체 금속 중에서 가장 연하기 때문에 칼로 자를 수도 있으며 문지르면 곧 부착하고 굽히면 주석과 같은 소리가 난다. 또한 가공이 쉬워 어떤 형태로도 만들 수 있으며, 알칼리수용액과는 반응하지 않으나 산과는 반응하여 녹는다. |
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- |
(천연자원) 인듐은 지각 내에서 약 0.1ppm의 함량을 나타내며 은과 동일한 상대적 함량비를 가지고 있으나 은과 달리 농집 광상의 형태로는 부존하지 않고 주로 아연 (섬아연광), 연 (방연광), 동 (다중금속광) 및 주석 (황화주석과 석석)의 상업적 광상에 수반되어 부존한다. 따라서 인듐 금속의 생산은 이들 광석의 채광과 주요 금속의 정련 중에 수반되며, 상업적 규모의 채광은 주로 아연과 주석 생산 시 이루어진다. |
| 주요용도 |
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인듐은 주로 인듐주석산화물 (ITO : Indium-Tin Oxide, 전체 인듐 소비의 2/3 이상을 차지하는 것으로 알려져 있음), 인듐 금속 및 합금, 인듐 화합물의 3가지 형태로 소비된다. |
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- |
(합금용)
합금용으로 인듐은 비교적 널리 이용되고 있는데 이는 인듐 첨가로 합금의 강도와 경도 그리고 마모에 대한 저항력이 강화되기 때문이다.
일반적으로 인듐은 연․주석․창연․카드뮴 등과 합금을 이루는데, 이러한 합금의 융점은 47℃ 내외로 극히 낮은 상태가 유지되는 바 이러한 물리적 특성에 의해 의학용 및 기타 주형, 전기 휴즈 (electrical fuse), lens blocking 용으로 이용된다. 또한 In 24%-Ga 76% 합금 경우 16℃의 극히 낮은 온도에서 용해하는 특성을 보여 핵반응기의 감마반응을 순환시키는 기능을 하게 되며, In 5%- Ag 15%-cd 80% 합금의 경우 또한 핵발전기의 조절봉에 이용된다.
한편 주석-인듐, 연-주석-인듐 합금의 경우 알칼리에 특히 강한 내마모성을 띠며, 50% 주석-인듐 합금은 유리 및 세라믹의 접점 및 부착 금속으로 이용 된다. 또한 인듐은 특수강 첨가제로 이용되기도 하는데 부하가 크고 고속도의 마모를 갖는 베어링용 철강 제조에 투입되고 특히 piston type 항공기 엔진, 고성능 자동차 엔진, 디젤엔진용 베어링 제조에 이용된다. 마지막으로 인듐은 은, 금, 동과 합금이 되어 치과용 합금 및 특수 브레이징 합금에 사용된다. |
| 천연자원 동향 |
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- |
인듐은 지각 내에서 약 0.1ppm의 함량을 나타내며 은과 동일한 상대적 함량비를 가지고 있으나 은과 달리 농집 광상의 형태로는 부존하지 않고 주로 아연 (섬아연광), 연 (방연광), 동 (다중금속광) 및 주석 (황화주석과 석석)의 상업적 광상에 수반되어 부존한다. 따라서 인듐 금속의 생산은 이들 광석의 채광과 주요 금속의 정련 중에 수반되며, 상업적 규모의 채광은 주로 아연과 주석 생산 시 이루어진다. |
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- |
(매장 및 생산) 인듐은 연, 아연 및 주석 처리 과정 중에서 회수되기도 하지만, 주로 아연의 제련 과정 중에 부산물로 얻어진다. 경제적으로 채굴 가능한 매장량을 정확히 확인하기 어려운데, 이는 해당 정련 설비들이 광산으로부터 원거리에 위치해 있거나 다른 국가나 대륙에 위치해 있기 때문이다. 또한 제련소들이 일반적으로 인듐 함량을 정확히 파악하고 있지 않기 때문에 인듐 함유 광석에 관한 최신 정보가 부족한 실정이다. 인듐 매장량은 채굴되는 아연 광석에 함유된 비회수 인듐 함량을 기준으로 정해진다. |
| <국가별 생산현황(정련)>
(단위 : 톤) |
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| 국가 |
`10 |
`11 |
`12 |
`13 |
`14 |
`15 |
| 중국 |
340 |
380 |
405 |
410 |
460 |
370 |
| 한국 |
70 |
70 |
165 |
150 |
150 |
150 |
| 일본 |
70 |
70 |
71 |
71 |
72 |
72 |
| 캐나다 |
67 |
75 |
62 |
65 |
65 |
65 |
| 프랑스 |
na |
na |
na |
na |
43 |
38 |
| 벨기에 |
30 |
30 |
30 |
30 |
25 |
25 |
| 페루 |
- |
- |
11 |
10 |
14 |
15 |
| 독일 |
na |
na |
na |
na |
10 |
10 |
| 러시아 |
na |
5 |
13 |
13 |
5 |
10 |
| 브라질 |
5 |
5 |
- |
- |
- |
- |
| 기타 |
27 |
27 |
25 |
25 |
- |
- |
| 세계합계 |
609 |
662 |
782 |
770 |
844 |
755 |
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| <연도별 인듐의 수입현황 >
(단위: 톤, 천불 ) |
|
| 품명 HS코드 |
|
`09 |
`10 |
`11 |
`12 |
`13 |
`14 |
`15 |
인듐
(8112925000)
|
중량 |
28 |
108 |
147 |
96 |
134 |
99 |
172 |
| 금액 |
10,024 |
53,828 |
95,051 |
46,105 |
76,045 |
65,742 |
43,309 |
인듐
(8112995000)
|
중량 |
29 |
10 |
14 |
10 |
4 |
3 |
5 |
| 금액 |
34,007 |
9,000 |
5,023 |
9,276 |
4,391 |
2,306 |
2,257 |
기타
(8112929000)
|
중량 |
67 |
43 |
14 |
2 |
115 |
35 |
6 |
| 금액 |
21,173 |
21,896 |
7,815 |
638 |
650 |
1,642 |
1,451 |
기타
(2825901090)
|
중량 |
466 |
730 |
640 |
794 |
624 |
633 |
585 |
| 금액 |
6,432 |
15,610 |
21,835 |
18,531 |
15,462 |
11,677 |
8,773 |
기타
(3824909090)
|
중량 |
351,677 |
321,873 |
311,287 |
290,209 |
273,934 |
275,086 |
297,696 |
| 금액 |
851,295 |
1,116,105 |
1,210,146 |
1,122,899 |
1,103,660 |
1,194,058 |
1,042,739 |
| 합계 |
중량 |
352,267 |
322,764 |
312,101 |
291,110 |
274,811 |
275,856 |
298,464 |
| 금액 |
922,931 |
1,216,439 |
1,339,870 |
1,197,449 |
1,200,208 |
1,275,425 |
1,098,529 |
|
| <연도별 인듐 원료의 수출현황 >
(단위: 톤, 천불 ) |
|
| 품명 HS코드 |
|
`09 |
`10 |
`11 |
`12 |
`13 |
`14 |
`15 |
인듐
(8112925000)
|
중량 |
8 |
111 |
225 |
162 |
148 |
159 |
127 |
| 금액 |
2,937 |
41,040 |
152,371 |
70,495 |
78,282 |
106,025 |
50,158 |
인듐
(8112995000)
|
중량 |
0 |
29 |
23 |
32 |
14 |
21 |
2 |
| 금액 |
120 |
639 |
1,261 |
2,102 |
954 |
1,301 |
310 |
기타
(8112929000)
|
중량 |
442 |
91 |
12 |
16 |
3 |
7 |
5 |
| 금액 |
67,583 |
43,041 |
470 |
353 |
119 |
357 |
242 |
기타
(2825901090)
|
중량 |
376 |
661 |
514 |
258 |
412 |
589 |
468 |
| 금액 |
3,215 |
6,283 |
2,101 |
697 |
1,783 |
1,774 |
1,459 |
기타
(3824909090)
|
중량 |
351,677 |
321,873 |
311,287 |
290,209 |
273,934 |
275,086 |
297,696 |
| 금액 |
851,295 |
1,116,105 |
1,210,146 |
1,122,899 |
1,103,660 |
1,194,058 |
1,042,739 |
| 합계 |
중량 |
352,503 |
322,765 |
312,061 |
290,676 |
274,511 |
275,863 |
298,297 |
| 금액 |
925,150 |
1,207,108 |
1,366,349 |
1,196,546 |
1,184,798 |
1,303,515 |
1,094,908 |
|
| * 자료 : 무역통계 |
|
- |
(평균가격) |
| <인듐의 연간 평균가격 > |
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| 연도 |
평균가격(USD/kg ) |
| `06 |
803 |
| `07 |
642 |
| `08 |
551 |
| `09 |
412 |
| `10 |
561 |
| `11 |
692 |
| `12 |
533 |
| `13 |
607 |
| `14 |
721 |
| `15 |
408 |
|
 |
|
| * 자료:한국자원정보서비스(인듐메탈(99.99%) 가격정보2006∼2015년간평균가격) |
| ◈ 재생자원 동향 |
|
인듐은 국내에서 재자원화가 가장 잘 이루어지고 있는 원소중 하나이다. 그리고 디스플레이 장치의 제조에 없어서는 안 되는 원소이기도 하다. 인듐은 2011년부터 2014년사이 가격상승으로 기업에서는 보유량을 줄이고 순환량을 늘리고 있다. |
|
- |
순환량의 증가로 인한 재자원화 과정에서 회수율 증대 필요 |
|
|
● |
디스플레이 패널 제조 업체의 보유량을 줄이기 위한 순환 회수 증가 |
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|
● |
사용 후 타겟, 챔버 스크랩 그리고 에칭액으로 부터 인듐 회수율의 증대 필요 |
| ◈ 물질흐름 분석 |
| 1차 흐름(원료→1차가공→중간제품→최종제품) 특징 |
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- |
국내에서 인듐과 관련된 인듐광의 생산은 없으나 아연을 생산하는 과정에서 부산물로 생산 |
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|
● |
고려아연, 영풍석포제련소에서 년 150톤 생산 |
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|
● |
국내의 순환은 국제 가격의 변동애 따라 수출과 수입량이 조절되고 있음. |
|
- |
1차가공제품생산단계에 ITO타겟이외에도 IGZO , IZO타겟 생산 |
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|
● |
IZO 타겟은 일본의 이데미쯔에 특허 보유, 생산에 제한 |
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|
● |
IZO 타겟은 상온 sputtering과 약산 사용이 가능 |
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|
● |
IGZO 타겟은 현재 전량 수입하여 OLED 생산에 이용, 이것에 대한 연구개발 필요 |
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- |
중간제품단계에 디스플레이 생산에 ITO, IGZO, IZO타겟의 효율성 증대 필요 |
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|
● |
ITO 평판형 타겟은 전체 양의 70%, 원통형인 경우 약 65%이상 사용 |
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|
● |
7세대 디스플레이 생산 공정은 평판형, 8세대는 원통형 적용, 현재 국내는 7세대까지 적용되고 있음 |
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|
● |
OLED 디스플레이 생산이 점점 증가하면서 IGZO 타겟 개발 필요 |
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- |
디스플레이 생산업체의 중국내 공장운영을 위한 부품 및 원료의 수출입이 계속 증가 추세 |
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|
● |
삼성전자의 중국내 4개의 공장 가동, 3곳은 조립생산라인, 1곳은 디스플레이 패널제조 공정 |
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|
● |
LG 디스플레이의 중국내 4개의 공장 가동, 3곳은 조립생산라인, 1곳은 디스플레이 패널제조 공정 |
| 2차 흐름(사용축적→수집→재자원화→폐기) 특징 |
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인듐은 sputtering 타겟으로 사용되는 양이 전체 이용량의 95%이상이다. 그리고 이것들은 반복적으로 사용되며, sputtering 장비 내에 그리고 에칭액으로 배출되며 제품에 함유량은 극히 낮다. 따라서 인듐의 재자원화를 위한 회수 체계와 재자원화 공정의 기술적인 요수가 중요하다. |
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- |
2011년 이후 가격의 상승으로 인한 재고량 감소를 위한 순환 횟수의 증가 |
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● |
디스플레이 패널 생산이용횟수의 증가로 재자원화량 증가 |
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● |
2010년 조사 때는 5%미만의 스크랩은 중국으로 유출되었으나 현재는 재자원화됨 |
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● |
디스플레이 패널 업체는 자체 재자원화 시스템 구축 |
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- |
스크랩 종류에 따른 인듐 회수율 증대 필요 |
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● |
사용 후 타겟의 경우 습식과 건식에 의한 재자원화 회수율이 98%이상을 유지 |
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● |
챔버스크랩의 경우 다른 sputtering 금속원소와 함께 회수되고 있으며 함유량은 낮다. |
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|
● |
에칭액으로부터의 회수는 액칭액에 수분 및 다름 금속원소가 포함되어 있어 챔버스크랩의 회수율보다 낮은 회수율을 보이고 있어 기술 개발이 필요 |
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