22 산업이슈 산업이슈 국내도시광산산업의현황과활성화과제 Ⅰ. 도시광산산업개요 Ⅱ. 국내외도시광산산업현황 목 차 Ⅲ. 국내도시광산산업활성화요건 Ⅳ. 전망및육성방안 Ⅰ. 도시광산산업개요 도시광산 개념 1) 폐처리된 휴대폰, 가전제품, 자동차 등에서 금, 은, 희유금속 1) ( 稀有金屬 ) 등 자원 을 추출하는 산업을 지칭 - 석유, 석탄과 같이 사용 후 사라지는 자원과 달리 비철금속은 추출 후 재활용이 가능 - 1980 년대 일본의 선공제련 연구소 난조 마치오 교수진에 의해 처음으로 사용된 용어 - 폐휴대폰 1톤에서 금 280g, 은 1.5kg 등의 추출이 가능하여 원석 1톤에서 금 4g 을 얻는 것과 비교하면 매우 효율적인 대체자원 희유금속등천연자원수요가증가하고환경보호를위한리사이클링 (Recycling) 이강조되며새로운녹색산업으로부각 * 본고는산은경제연구소조경진선임연구원이집필하였으며, 본고의내용은집필자의견해로당행의공식입장이아님 1) IT, NT 등첨단산업의소재로사용되는리튬, 망간, 코발트와같은매장량이희소한금속류
국내도시광산산업의현황과활성화과제 23 휴대폰에서추출가능한금속 자료 : 지식경제부 도시광산의 필요성 수요가증가하고있는희유금속의안정적인확보수단 - 정부에서정한 10 대희유금속 2) 의전체수입액은 '06 년 2,590 백만달러에서 '08 년 4,487 백만달러로 73.3% 증가 - 이차전지의주요원료인리튬 (Li) 의경우 '06 년수입량이 2,901 톤이었으나 '08 년에 5,752 톤으로 98.2% 증가 2) 몰리브덴 (Mo), 티타늄 (Ti), 크롬 (Cr), 코발트 (Co), 텅스텐 (W), 망간 (Mn), 마그네슘 (Mg), 인듐 & 갈륨 (In & Ga), 희토류 (Ree), 리튬 (Li)
24 산업이슈 10 대희유금속국내수입액추이리튬국내수입량추이 자료 : 한국생산기술연구원자료 : 한국생산기술연구원 희유금속보유국들의자원민족주의강화에따른대응책 - 희유금속 35 종중 25 종은생산량상위 3개국이 70% 이상점유중이며그중 17 종은생산량, 매장량상위 3개국이 70% 이상점유 - 중국은 '09 년의 희토류 3) 산업발전정책초안 을통해테르븀, 디스프로슘등 5 종은수출을금지하고세륨, 란타넘등 4종은모두합쳐매년수출량을 3만 5000 톤이내로제한하며수출관세도 20% 부과할계획 희유금속의국별생산량비율 자원 1위국 2위국 3위국 상위3개국누적비율 (%) 비소 (AS) 중국 (46.7) 칠레 (21.5) 모로코 (13.1) 81.3 리튬 (Li) 칠레 (43.8) 호주 (25.2) 중국 (12.8) 81.8 텅스텐 (W) 중국 (75.1) 러시아 (5.9) 캐나다 (4.8) 85.7 마그네슘 (Mg) 중국 (86.6) 러시아 (4.3) 이스라엘 (3.7) 94.7 자료 : USGS(2008) 시황에따라가격변동성이큰비철금속의수급대비책 - 구리는 2000 년대초반톤당 2,000 달러미만대를유지하던가격이 '04 년이후지속적으로상승하여 '08 년 6월 8,600 달러를돌파 - 니켈가격도 2000 년대초반톤당 10,000 달러미만이었으나이후상승하여 '07 년 4월 50,000 달러대에근접한이후폭락과급등을반복 3 ) 주로 첨단전자제품 원료이며 세륨 (LCD), 란타넘 ( 니켈수소전지 ), 테르븀 (LED), 디스프로슘 ( 영구자석 ) 등을 지칭
국내도시광산산업의현황과활성화과제 25 주요비철금속가격추이 (2000.6~2010.6) 자료 : Datastream 새로운녹색사업으로서의투자기회 - 국내도시광산시장규모는 2,000 억원수준이나매년폐기되는가전제품, 자동차등으로부터최대생산가능한금액은 4조원수준으로추정 - 전자제품에포함되어있는금속비중은프린터 35%, LCD 모니터15%, 오디오 27% 이며재활용을통한시장가치가높음 - 금속자원의수요대비공급은한정적으로향후도시광산산업에대한사업성은밝은편 전자제품별구성성분비율 자료 : 한국지질자원연구원
26 산업이슈 Ⅱ. 국내외도시광산산업현황 국내폐가전제품회수및재활용경로 폐가전제품의회수및재활용경로는 폐전자제품수집 파쇄및중요부분분리 귀금속및비철금속정 제련 으로구분 - 폐전자제품에서금속이포함되어있는부분을분리한후직접금속을추출하거나수출및고려아연등에판매 폐전자제품회수및재활용처리경로 국내도시광산업체현황 국내 4,128 개재활용업체중폐금속전문재활용업체는 363 개로이중절단 파쇄업이 219 개 (60.3%) 이고금속정련업이 144 개 (39.7%) 임 4) - '07 년기준애강리메텍, 리싸이텍코리아가전체시장의 70% 수준을점유하고있으며토리컴, 리코금속등도참여중 4 ) 조영민, 이선희, 폐금속자원재활용의국가정책및국내현실에관한고찰, 공업화학전망 (2010), 한국공업화학회
국내도시광산산업의현황과활성화과제 27 국내도시광산시장점유율 ('07 년기준 ) 자료 : 켐로커스 폐기물산업의특성상현재까지는중소기업위주 5) 였으나최근포스코, LS 등대기업의지분인수를통한시장진입이증가추세 최근국내도시광산업체의지분인수현황 인수회사 피인수회사 인수연도 인수지분 삼정피엔에이 ( 포스코자회사 ) 나인디지트 2010 85.7% LS니꼬동제련 토리컴 2008 99.4% LS니꼬동제련 리싸이텍코리아 2009 100.0% 국내 3 개도시광산전문업체의 '05~'09 년매출액합은연평균 17.8% 상승하였으며동기간원자재가격상승이주원인 - 가동률, 금속시세등에의해수익성이결정되므로회사별로영업환경에따라손실이발생될가능성도있음 국내도시광산업체매출액및영업이익추이 ( 단위 : 억원, %) 항목 05 06 07 08 09 연평균증가율 매 출 액 489 700 979 966 942 17.8 영업이익 19 11 11 14 4 자료 : 한국신용평가정보 ( 토리컴, 리싸이텍코리아, 나인디지트합산 ) 5) 예컨대충남지역의경우인력규모기준으로 300 인이상대기업은전체의 14% 수준에그침
28 산업이슈 해외 현황 정책추진현황 - 전기전자제품에대한규제및재활용법안을강화하여재활용을촉진하고환경오염을방지하려는추세 일본의경우 2000 년대초부터유효자원이용촉진법, 자동차 가전제품리사이클링법등을통해자원재활용의무강화 EU 도전자제품, 자동차제조업체들에게회수및재활용의의무비율을적용하고불이행시과징금부여등으로규제 일본, EU 등에서는 2015 년까지폐자동차재활용율을 95% 수준까지올리는것을목표로정책추진중 각국전기전자제품재활용관련법안현황 국가 규제및법안 발효시기 내용 일본 가전리싸이클링법 2001. 1 냉장고, 세탁기, 에어컨등리싸이클링 PC 리싸이클링법 2003.10 PC 에포함된유해물질회수, 분리처리 EU 폐전기전자제품처리지침 (WEEE) 2005. 8 폐전기전자제품리싸이클링폐자동차처리지침 (ELV) 2006. 7 폐자동차회수및재활용의무비율부과 미국 휴대폰리싸이클링법 ( 켈리포니아주 ) 2004. 9 폐휴대폰수거를강제하는법안전자폐기물재활용법 ( 인디애나주 ) 2010. 4 제조사들에판매제품일정비율회수의무 도시광산 산업화에 가장 성공적인 국가는 일본 - 일본의 경우 도시광산의 금 축적량은 6,800톤으로 세계 보유량의 16% 를 차지하며 화폐가치로 약 200 조원 규모로 추정 - 일본내 금, 인듐 등의 잠재시장 규모는 수백조원에 달하여 관련업체들의 진출이 활발 도하 홀딩스 6) 는 '08 년 전체매출의 14% 가 도시광산에서 발생되었으며 영업이 익률도 7~8% 대로 안정적으로 사업을 운영중 요코하마 금속 7) 은 1990년대 중반부터 PC 에서 금속회수를 시작하여 일본 최초로 휴대폰에서 금을 회수하는 기술을 개발 6) 120 년전부터비철금속제련업을시작하여최근도시광산산업에진출한일본의환경및재활용전문기업으로 '09 년매출액 35 억3천만달러이며 5개의자회사를보유 7) 1958 년부터폐기물처리업을시작한폐기물처리전문업체
국내도시광산산업의현황과활성화과제 29 국별금자원보유규모비교 자료 : USCS, 일본물질재료연구소 Ⅲ. 국내도시광산산업활성화요건 국내폐전자제품회수시스템완비 회수경로및제도 - 국내폐전자제품은직영대리점, 중고시장, 지자체등을통해회수중이며전체의 70~80% 는직영대리점과중고시장이담당 품목의경로별회수비율 ( 단위 : %) 품목 직영대리점 중고시장 지자체 일반대리점 기타 냉 장 고 43.9 24.8 21.0 8.3 2.0 세 탁 기 53.4 27.3 11.7 5.1 2.5 TV 31.5 46.7 11.7 11.3 1.7 자료 : 한국전자산업환경협회 - 국내에서도폐가전제품의재활용비율을높이기위해정부차원에서규제와촉진책을추진 폐전자제품재활용정책중대표적인것은재질과구조개선제도 (1993 년 ), 생산자책임재활용제도 (2003 년 ) 등 - '03 년부터생산자책임재활용 (EPR: Extended Producer Responsibility) 제도를
30 산업이슈 시행하여생산자에게재활용의무를부과 시행이후수거량이냉장고는 '03 년 433 천대에서 '08 년 864 천대로 99.4% 로증가하였으며 TV 도동기간 97.5% 증가 가전폐기물수거량추이 자료 : 환경자원공사 회수 및 재활용 현황 - 생산자책임재활용제도 등의 도입에 따라 매년 수거량은 증가하고 있으나 아직 도 전체적인 재활용률은 낮은 상황 각국의 금속재활용률 중 구리는 일본 70%, 독일 54%, 미국 30% 인데 비해 한 국 12% 에 불과 국내 폐휴대폰은 매년 1,300 만대 수준이나 이중 40% 만 수거되고 나머지 800 만 대는 가정에 방치되고 있으며 중고 PC 등 소형폐전자제품의 30~50% 는 일본, 중국 등으로 유출 국가별금속재활용률 ( 단위 : %) 항목 한국 독일 미국 일본 구리 12 54 30 70 알루미늄 18 35 36 21 납 20 59 75 95~100 자료 : 산업연구원 - 환경부에서는전기전자제품의재활용촉진을위해 10 개품목에대해연차별재활용의무비율을규정하고있으나실효성이낮음
국내도시광산산업의현황과활성화과제 31 해당연도출고량기준으로계산되어내구연한이긴가전제품특성상재활용의무비율이낮게책정되는단점이발생 '08년기준의무대상제품및의무비율 ( 단위 : %) TV 냉장고 세탁기 에어컨 PC 오디오 휴대폰 프린터 복사기 팩스 의무비율 14.5 18.9 25.3 2.1 10.3 14.9 18.0 11.2 12.7 11.4 자료 : 환경자원공사 - 현재와 같은 회수시스템하에서 국내 도시광산업체들의 상당수가 공장가동이 원 활치 못한 상황 리싸이텍코리아의 월평균 폐가전제품 처리가능량은 1,500 톤이지만 '10 년 3월 기준 작업량은 500 톤 수준이며 토리컴도 원료부족으로 시설조업률이 50% 에 그침 희유금속 추출기술 고도화 비철제련공정을 활용한 건식공정 - 폐전자제품으로부터 금, 은, 구리 등을 회수하기 위한 상업적인 플랜트의 대부 분은 기존 비철제련공정을 활용한 건식공정임 건식공정은 폐전자제품을 파쇄 후 금속추출 가능부분을 용광로에 포집금속 8) 과 함께 투입하여 귀금속과 유가금속이 포집금속에 농축되면 이를 다시 회수하는 방식 - 기존 설비를 이용하므로 추가 투자비용이 감소하며 대량으로 폐전자제품 처리가 가능하다는 장점 폐전자제품 전용로를 활용한 공정 - 상용화는 되지 않았으나 폐전자제품 전용로를 이용하여 처리하는 방법도개발 중 현재 상용화된 비철제련공정 대비 비용이 많이 든다는 단점이 있는 반면 다량 의 폐전자제품을 처리할 수 있으며 추출율이 높고 공정시간이 짧다는 장점을 보유 - 전기아크로 용융법, 고주파유도로 용융법, 산화 / 환원 탑브로잉 용융법, 귀금속 동시 농축회수 공법, 폐동슬래그 활용 공법 등이 적용 8) 폐전자제품에함유된금속의추출을위해용융시투입하는금속으로주로납, 구리등이사용
32 산업이슈 폐전자제품전용로를이용한공법 공법전기아크로고주파유도로산화 / 환원탑브로잉 내용 - 폐전자제품을전기아크로에투입하여 1,100~1,300 로용융 - 아크열발생을위해구리, 철등기저금속이필요 - 고주파저항열로폐전자제품을대기중에서 6~7시간소각후파쇄하여다시 1,300~1,500 에서용융 - 회수율이높은반면대량처리가어려움 - 화석연료를사용하여폐전자제품을 700 에서가열후다시 1,250 에서산화용융과환원과정을거쳐귀금속등을회수 - 포집금속을사용하지않지만용재의사용량이많음 귀금속동시농축회수 자료 : 한국지질자원연구원 - 폐전자제품과자동차폐촉매를이용하여단일공정으로진행 - 용제투입량이적고단일공정으로동시회수가능 국내기술수준 - 환경부에따르면국내도시광산기술은선진국의 50% 수준이며희유금속의경우이를추출하여상용화하거나재가공하는기술은 20% 수준에그침 특히인듐, 텔루륨, 니켈등 18 가지금속을동시에처리할수있는복합광물처리기술은일본 벨기에 캐나다등에서만보유중 특허에서도 1999~2008 년까지일본은 320 개의특허를출원한반면국내에서는 96 건에그침 내용에서도주로정 제련시발생되는부산물의처리기술이며추출기술에관련된내용은 20% 수준 - 국내기술로추출이어려운희유금속은일본등에추출을의뢰하여재수입하고있는상황 '08 년기준국내희유금속수입상대국에서일본이 2위를차지 - 기술개발수준이낮은이유는기존업체들의영세성과도관련 현재전체재활용업체의 53% 가종업원 5 명미만의소규모업체들로기술개발은기대난 - 국내폐금속자원재활용기술수준은전반적으로선진국대비낮음 스크랩분야보다폐가전제품분야의기술수준이낮으며특히희유금속재활용기술이상대적으로열위
국내도시광산산업의현황과활성화과제 33 금속종류및분야별선진국대비기술수준 금속종류 분야 기초기술 실증기술 상용화기술 초고순도기술 대체기술 귀금속 스크랩 80~90 70~80 70~80 40~50 30~40 ( 금, 은 ) 폐제품 40~50 40~50 40~50 40~50 20~30 비철금속 스크랩 80~90 70~80 70~80 60~70 40~50 ( 동, 주석등 ) 폐제품 50 40~50 40~50 30~40 30~40 희유금속 스크랩 50 50~60 30~50 20~30 30~40 ( 인듐등 ) 폐제품 30~40 30~40 20~30 20~30 20~30 자료 : 환경부 사례 : 국내폐 LCD 처리현황 LCD 는 Case, Frame, Panel, Driving Circuit, BLU 로구분되며국내에서는 Frame, Driving Circuit 위주로재활용 - LCD 모니터의경우전체구성성분에서금속류가차지하는비중은 34% 로높은편 ( 금속 34%, 플라스틱 51%, 유리 8%, PCB 6%, 기타 1%) - 폐 LCD 대당가치는 17 인치모니터가 1,509원, 42인치 TV 가 5,412 원수준 재활용 소각 / 매립 ( 개선필요 ) 폐 LCD 재활용에대한경제적가치분석 종류 17 인치모니터 42 인치 TV 플라스틱 476 1,417 금속류 729 2,270 전선류 27 27 유리 7 43 인듐 270 1,655 형광체 Not Available Not Available LC Not Available Not Available 기타 Not Available Not Available 합계 1,509+α 5,412+α ( 원 / 대 ) 현재국내기술로는인듐등고가금속에대한회수기술이부재하여재활용이어려운상황으로향후관련기술도입및개발이필요 - LCD 에는 Ti, Sn, Ni, Ba 등다양한희유금속이포함되어있어국내에서도이를추출하여자원화할수있는기술개발이시급 - Sharp, Hitachi 등일본기업들은관련기술개발을활발하게진행
34 산업이슈 LCD 패널로부터인듐재활용공정 (Sharp 사 ) 자료 : 홍현선, LCD 전자제품내의희유금속재활용, 고융점 / 백금족희유금속고순도화기술심포지엄 (2010.4), 한국지질자원연구원, 한국자원리싸이클링학회 정책적지원을통한문제점해결 폐기물관련허가획득과정의높은진입장벽 - 현재도시광산업은일반제조업이아닌폐기물관련산업으로지정되어지자체등을통해허가를획득하기어려움 산업단지내일반제조업이시설을설치하는것과비교하여폐기물관련업종이공장등을짓는것이지자체등의허가를받기가어려운상황 - 폐기물관련허가를취득한기존업체들에게유리한상황이며이는진입장벽으로작용 이와같은진입장벽은기술과자금력을확보하고있는기업들의시장진입을막아산업전반이활성화되는데걸림돌로작용 도시광산산업에대한통계시스템미비 - 도시광산산업에대한통계시스템이일부부재하여효율적인정책및사업전략수립에장애 희유금속등의수입량은확인이가능하나이후가공되어사용되는소재및부품의흐름에대한정확한통계가부재 폐전자제품에대한통계도부족하여대부분가정에따른잠재적수치를사용, 미회수되고있는물량에대한회수계획수립이용이하지못함
국내도시광산산업의현황과활성화과제 35 전문연구인력 부재에 따른 사업수행의 어려움 - 충남지역 희유금속 관련 업체 및 희유금속 취급업체 70 업체의 설문조사 결과 상시종업원수 대비 연구인력 비율이 10% 미만인 기업이 전체의 69% 로 나타나 연구인력 부족현상을 반증 상당수의 도시광산 업체들은 영세성을 벗어나기 어려워 국가차원의 연구인력 육성이 필요 Ⅳ. 전망및육성방안 향후금속자원에대한수요가증가하는반면매장량은한계가있어도시광산산업의역할이중요해질전망 - 중국, 인도등이머징국가를중심으로금속자원에대한수요가증가할것으로예상되는반면매장량은한정되어있어점진적인가격상승이예상됨 - 금속자원을대체할수있는소재가없어기존자원을회수하여재사용하는방법외에는수요를충족시키기어려움 - 향후국가간도시광산산업에대한관심과경쟁이심화될전망 국내 도시광산산업의 초기 시장형성및활성화를 위해 정부차원의 지원책이 필요 - 현재 국내 도시광산 산업은 업체들의 영세성, 사업허가 과정의 진입장벽, 추출 기술의 부재, 통계시스템의 취약 등으로 초기시장 형성에 어려움을 겪고 있는 상황 - 30 년 전부터 관련법안을 추진한 미국, 10 년전부터 관련대책을 마련한 유럽 및 일본 등과 대비하여 지원법의 도입도 늦은 상황 - 국가차원의 금속비축량 확대, 물질흐름 통계시스템 구축, 진입장벽 완화, 정 제련 기술개발 등을 통해 시장 활성화 유도가 필요 진출기업들은시장환경에맞는전략적인대응책이요구됨 - 전자회사와의계약을통해안정적인폐전자제품수급을유지하거나희유금속추출기술이있는해외기업과제휴하여기술력확보를통한차별화시도 - 기본적으로비철금속정 제련관련기술이바탕이되므로이와연관성이높은기업들과의공동기술개발고려