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고려아연이 지향하는 브랜드 가치, 미래 비전을 공유합니다.

[Metal Unboxing 01] 산업 기반 구축의 숨은 주연 ‘아연’

2024-02-23

Series 01

METAL
UN-
BOXING

산업 기반 구축의 숨은 주연 ‘아연’

파리의 지붕이 고풍스러운 이유?

오늘날 파리는 세계에서 가장 낭만적이면서 아름다운 도시로 꼽히며, 고풍스러운 분위기를 물씬 풍기는 건축물이 즐비해 관광객의 눈길을 사로잡고 있습니다. 하지만, 19세기 초반까지만 해도 파리는 악취와 오물로 악명이 높은 도시였습니다. 이때 나폴레옹 3세가 오스만 남작을 세느 지사로 임명한 후 파리 도시 정비 사업을 지시했습니다. 도로망 정비, 정원과 공원 조성, 상하수도망 확충 등 파리 경관 전체를 근대식으로 개조하게 되었습니다.

여기서 중요한 사실은, 석조 건물의 모든 지붕에 아연합금을 사용하도록 규정함으로써 대대적으로 보급되기 시작해 오늘날 파리건물의 90% 이상이 은회색 지붕으로 됐다는 것입니다. 덕분에 지붕은 200년이 넘는 시간 동안 부식되지 않고 초기의 아름다움을 그대로 간직하면서 현대 건축이 추구하는 모던함까지 소화하고 있습니다.

오늘날 파리는 세계에서 가장 낭만적이면서 아름다운 도시로 꼽히며, 고풍스러운 분위기를 물씬 풍기는 건축물이 즐비해 관광객의 눈길을 사로잡고 있습니다. 하지만, 19세기 초반까지만 해도 파리는 악취와 오물로 악명이 높은 도시였습니다. 이때 나폴레옹 3세가 오스만 남작을 세느 지사로 임명한 후 파리 도시 정비 사업을 지시했습니다. 도로망 정비, 정원과 공원 조성, 상하수도망 확충 등 파리 경관 전체를 근대식으로 개조하게 되었습니다.

여기서 중요한 사실은, 석조 건물의 모든 지붕에 아연합금을 사용하도록 규정함으로써 대대적으로 보급되기 시작해 오늘날 파리건물의 90%이상이 은회색 지붕으로 됐다는 것입니다. 덕분에 지붕은 200년이 넘는 시간 동안 부식 되지않고 초기의 아름다움을 그대로 간직하면서 현대 건축이 추구하는 모던함까지 소화하고 있습니다.

아연은 ‘합금’ 외에 ‘화합물’로서도 우리의 생활 속에서 숨은 활약을 보여줍니다. 대표적으로 여름철필수품 자외선차단제 성분 표시를 잘 살펴보면 징크옥사이드(ZnO)가 포함된 경우가 있습니다. 산화아연을 자외선차단제에 넣으면 태양광을 반사시키고 가시광선을 산란시켜 피부 세포 손상을 막아주는 동시에 노화도 예방해주는 효과를 가져오기 때문입니다. 뿐만 아니라 산화아연은 흰색 페인트 안료부터 의약품, 치과재료 등으로 오래 전부터 일상에서 요긴하게 쓰이고 있습니다. 최근에는 우수한 광학적, 전기적 특성을 가진 산화물로서 산업 전반에 다양한 용도로 개발되고 있습니다. 예를 들어, 산화아연의 물성 중 압전성*의 성질을 이용해 무선 바이오센서, 전자사진의 감광체로 사용되기도 하며, 형광성을 이용한 디스플레이 소자로도 각광받고 있습니다.

*어떤 물질에 압력을 가했을 때 전기적인 변화가 생기는 현상

자외선
차단제

흰색 페인트
안료

디스플레이
부품

전자사진
감광체

산화아연
(ZnO)

내 몸 속 면역 방어막, 아연(Zn)

산업적으로 활용도가 높은 아연이 인간을 비롯한 모든 생명체에게 필수 미네랄이라는 사실도 잘 알려져 있습니다. 하지만 우리 몸 안에서 자연적으로 생성되지 않아 보관할 수 없는 영양소이기도 합니다. 이러한 이유로 내 몸의 부족한 영양소를 채워주기 위해 섭취하는 대부분의 종합영양제에는 아연이 소량으로 함유되어 있습니다.

아연의 효능

아연은 단백질과 세포의 유전물질인 DNA 생성을 비롯해 체내 100여 개 이상의 효소 작용과 모든 세포의 신진대사를 돕고 항산화 작용에 관여하는 특성을 가지고 있습니다. 감기몸살에 잘 걸린다면, 아연이 부족한 것은 아닐지 의심해 볼 수 있습니다. 특히 아연은 바이러스 예방 효과에 탁월한데, 감기를 유발하는 리노바이러스 증식을 막아줄 수 있도록 면역체계를 튼튼하게 해주기 때문입니다.

하지만 아연을 충분히 섭취하지 못하면 감염에 대한 초기 반응과 면역과정이 저해되는 것은 물론 성장 지연, 집중력 저하, 식욕부진, 탈모, 눈의 노화 등의 증상이 나타나게 됩니다. 이렇게 좋은 아연은 곡류, 육류, 채소 등에 풍부하게 함유되어 있어 식품으로도 충분히 섭취 가능합니다. 실제로 쌀, 고기, 계란, 김치만으로 우리나라 국민은 하루 아연 섭취량의 절반을 보충하는 것으로 보고됐습니다.

우리 몸과 생활 속 없어서는 안 되는 요소 중 하나인 아연은 우리 몸에 철 다음으로 가장 많이 들어있으면서 동시에 철, 알루미늄, 구리에 이어 네번째로 중요한 금속으로 꼽히고 있습니다.

희생정신 투철한 아연

아연 금속이 가장 보편적으로 사용되는 곳은 바로 철강재의 보호피막입니다. 즉, 전 세계 생산되는 아연의 절반 이상의 역할이 바로 ‘도금’으로 철의 부식을 방지해줍니다.

녹이 슨다는 것은 철이 산소와 만나 산화하는 것을 의미합니다. 이때 철보다 더 쉽게 산화되는 물질을 철 위에 덧대어 놓으면 대신해서 녹이 슬어 철강의 부식을 방지하는 방법이 있습니다.

그것이 바로 ‘희생양극법’입니다. 다시 말해, 소위 ‘함석판’이라 불리는 아연으로 도금된 철강 제품은 철이 산화되기 전에 표면의 아연이 먼저 부식되어 소모될 때까지 내부의 철을 보호하는 희생방식이 적용된 것입니다.

녹이 슨다는 것은 철이 산소와 만나 산화하는 것을 의미합니다. 이때 철보다 더 쉽게 산화되는 물질을 철 위에 덧대어 놓으면 대신해서 녹이 슬어 철강의 부식을 방지하는 방법이 있습니다.

그것이 바로 ‘희생양극법’입니다. 다시 말해, 소위 ‘함석판’이라 불리는 아연으로 도금된 철강 제품은 철이 산화되기 전에 표면의 아연이 먼저 부식되어 소모될 때까지 내부의 철을 보호하는 희생방식이 적용된 것입니다.

이 때문에 오랜 시간 비바람에 잘 견딜 수 있어 지붕과 같은 건물의 외장재부터 철조망, 가드레일, 현수교, 열 교환기, 자동차 구조물 등 부식되기 쉬운 철이나 강철로 이루어진 구조물의 표면에 널리 사용되고 있습니다.

가장 순수한 아연의 탄생

지금은 이렇게 실생활 활용도가 높은 아연이 인류의 삶에 밀착하게 닿기까지는 200년이나 걸렸습니다. 1526년에 날카로운 아연 결정을 발견했지만, 1746년이 되어서야 독일 화학자 마르그라프가 칼라민 광물을 가열해 세계 최초 순수한 아연을 추출하게 됩니다. 덕분에 대규모 공업생산이 이뤄지기도 했습니다. 이후 1800년 이탈리아 과학자 알렉산드로 볼타가 구리와 아연을 쌓은 금속판과 소금물을 적신 종이를 이용해 전기를 생산하는 ‘볼타전지’를 발명하면서 아연의 유용성이 더욱 확대되었습니다.

그렇다면 아연 생산 전세계 1위는 어디일까? 바로 세계 유일무이한 제련 생산 시스템을 구축한 고려아연입니다!

특히 고려아연이 만든 아연괴는 순도 99.995% 이상의 최고 품질로, 런던금속거래소(LME)에 등록돼 있는 SHG Zinc Slab의 경우 세계 최고의 기술력을 바탕으로 생산되고 있는 제품으로 그 품질의 우수성을 글로벌하게 인정받고 있습니다.

고려아연의 독보적인 생산 기술력을 보여주는 것은 대표적으로 ‘통합공정시스템’, ‘DRS시스템’, ‘TSL시스템’이 있습니다. 광석상태의 아연, 연 등을 각각 하나씩 제련하게 되면 아연과 연, 동 이외의 나머지 다른 금속들은 불순물로 처리가 됩니다. 그렇게 되면 생산성이 저하되고 공정 폐기물 처리 등의 환경문제까지 야기하게 됩니다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 고려아연은 아연, 연의 제련 공정을 하나의 공장 안에서 유기적으로 통합함으로써 각종 유가 금속 회수율을 거의 100%까지 올려 생산성을 높일 뿐만 아니라 높은 원가경쟁력도 확보하게 되었습니다.

아연, 연 통합 공정 모식도

아연 정광

2차 원료

연 정광

아연, 연 통합 공정 모식도

아연 정광

2차 원료

연 정광

DRS 연제련공법’은 고려아연이 세계 최초로 상용화에 성공한 기법으로, 기존의 2단계 (산화-환원)로 구성된 공정을 하나의 로(爐)로 통합한 용융-환원 기술입니다. 특히 다양한 원료를 처리하는 과정에서 탁월한 에너지 절감 및 공해 방지 효과를 보여주어 친환경 선진 기술이라 할 수 있습니다.

마지막으로 아연잔재 처리기술인 ‘상부침적식랜스(TSL) 공법’ 역시 친환경 공법으로 제련 과정 중 필연적으로 발생하는 최종 잔여물을 폐기물이 아닌 청정슬래그로 만들어 시멘트 원료로 배출해 순환경제의 가치를 실현합니다. 또한, 타 제련소에서 처리 불가능한 저품위 원료와 각종 산업폐기물에서 유가금속(아연, 연, 동, 은, 인듐 등)을 회수하고 빗물을 재활용하는 등 수익창출과 환경보호를 동시에 실행하고 있습니다. 이러한 혁신성을 인정받아 고려아연의 TSL 공법은 과학기술정보통신부와 환경부로부터 국산신기술(KT, Korea Technology) 및 환경신기술(ET, Envrionmental Technology) 인증을 획득했습니다.

고려아연은 건축자재, 귀금속 액세서리, 의료기기, 화장품에서 자동차, 반도체 등 첨단 산업에 이르기까지 우리 생활 모든 곳에 없어서는 안 될 기초소재를 생산하는 종합 비철금속 제련 회사입니다. 1974년 설립 이후 지속적인 투자와 끊임없는 기술 개발로 현재 연간 아연 64만 톤, 연 41만 톤, 금 12톤, 은 2,000톤 등을 생산할 능력을 보유하고 있습니다. 특히, 아연 제품의 경우 연간 가동률 100%를 유지하며 생산 효율성을 극대화하고 있습니다. 50년간 축적한 제련사업의 노하우와 전문성을 바탕으로, 앞으로도 지속가능한 가치를 만들어나가는 기업으로 거듭나겠습니다.

글로벌 No.1
제련 기업 고려아연

오늘을 제련하며
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만듭니다

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