김명균 박사 “제련 없는 韓 알루미늄 산업... 스크랩 재활용이 경쟁력”

김명균 포항산업과학연구원(RIST) 공학박사는 6월 25일 LS용산타워에서 열린 ‘2026년 상반기 비철금속 세미나’에서 ‘국내 알루미늄 R&D 현황 및 스크랩 재활용 기술’을 주제로 발표했다.

김 박사는 국내 알루미늄 산업이 1차 제련시설 부재로 원재료 대부분을 수입에 의존하는 구조라고 짚었다. 국내에서는 알루미늄 제련 공정이 없어 인도, 호주, 러시아, 중동 등에서 잉곳을 들여온 뒤 판재류, 박판, 압출재, 주조품 등으로 가공·공급하는 형태가 중심을 이루고 있다.

김 박사는 “대한민국 알루미늄 산업은 1차 제련산업의 부재와 상대적으로 낮은 알루미늄 재활용 수준으로 원료 95%, 대부분을 수입하고 있다”며 “공정산업 수요별로는 압연 55%, 주물 16%, 압출 13% 시장을 형성하고 있다”고 말했다.

2024년 국내 알루미늄 원재료 수입은 157만 톤으로 전량 수입에 의존했다. 주요 수입국은 호주 25.0%, 러시아 21.6%, 인도 14.6% 등으로 집계됐다. 국내 알루미늄 산업은 2023년 기준 매출 15조9,000억 원, 업체 436개사, 종사자 1만6,000명 규모이며, 2024년 수출액은 50억3,000만 달러를 기록했다.

국내 알루미늄 산업은 제련 생산 기반은 없지만 소비 규모는 큰 편이다. 2024년 기준 한국의 알루미늄 소비량은 128만8,000톤으로 세계 7위 수준이다. 반면 중국은 세계 알루미늄 생산의 60.2%, 소비의 64.6%를 차지하며 시장 내 영향력을 확대하고 있다.

김 박사는 “국내 제련생산 시설은 없지만 한국은 세계 7위 알루미늄 소비국”이라며 “원료 조달과 재활용 기반 확보가 산업 경쟁력과 직결될 수밖에 없다”고 언급했다.

최근 알루미늄 시장을 둘러싼 대외 여건도 빠르게 변하고 있다. 알루미늄 가격은 런던금속거래소(LME) 주요 비철금속 가운데 강세를 보이고 있으며, 트럼프 관세와 중동전쟁 등으로 시장 상황이 급변하고 있다. LME 알루미늄 가격은 2025년 6월 톤당 2,471.78달러에서 2026년 4월 3,603.50달러로 상승했다.

미국의 무역확장법 232조에 따른 알루미늄 관세 인상도 업계 부담 요인으로 꼽혔다. 철강·알루미늄 함량에 대한 관세가 기존 25%에서 50%로 높아졌고, 파생상품 적용 범위도 확대되는 흐름이다.

글로벌 알루미늄 업계는 이러한 환경 변화 속에서 재생 알루미늄, 즉 세컨더리 알루미늄 확대에 속도를 내고 있다. 생산량을 늘리는 동시에 탄소 배출을 줄여야 하는 과제가 커졌기 때문이다. 특히 EU 탄소국경조정제도(CBAM), 무역 관세, 저탄소 소재 요구 확대 등이 맞물리면서 재활용 소재 활용은 선택이 아닌 경쟁력 요소로 부상하고 있다.

김 박사는 “글로벌 알루미늄 업계는 생산량 증가와 탄소 발생 저감의 동시 달성을 위해 세컨더리를 확대하고 있으며, 무역 관세 등 규제 강화에 따라 관련 트렌드는 지속적으로 강화될 것”이라고 말했다.

정부 R&D 정책에서도 공급망, 탄소중립, AI, 사회구조 변화 등이 주요 방향으로 다뤄지고 있다. 금속재료 분야 R&D는 소재 확보와 활용률 확대, 탄소중립 대응, 금속재료 산업의 디지털 전환, 글로벌 협력 확대 등을 중심으로 추진되고 있다.

현재 알루미늄 분야에서는 사용후 스크랩 재활용 기반 신지금급 알루미늄 합금소재화 기술, PIR·PCR 기반 탄소배출량 저감 자동차용 알루미늄 판재 및 부품화 제조기술, 저탄소 소재·공정 활용 알루미늄 다이캐스팅 부품 제조기술, 열교환기용 클래드재 국산화 기술, 저탄소·다특성 알루미늄 합금소재 및 고성능 전기부품 개발 등이 정부 R&D 과제로 수행되고 있다.

김 박사는 “비철금속은 미래전략산업과 주력산업의 필수 기초 소재”라며 “수요산업의 고도화와 고부가가치화를 뒷받침하기 위해 R&D 전략 수립이 중요하다”고 강조했다.

기획 중인 R&D 사례로는 공급망 대응 3R 사업이 제시됐다. 3R은 대체(Replace), 저감(Reduce), 재활용(Recycle)을 뜻한다. 해당 사업은 산업 공급망 3050 전략에 대응해 2027년 착수를 목표로 하고 있으며, 알루미늄과 티타늄, 니켈 등 금속 3종을 비롯해 반도체, 이차전지, 화학소재 등 총 15개 품목을 대상으로 한다.

자원순환형 저탄소 알루미늄 분야에서는 스크랩 사용 80% 이상, 원소재 수입 50% 대체, 2035년 탄소배출량 70% 절감 등이 주요 목표로 제시됐다. 이를 위해 스크랩 제어, 불순물·폐기물 제어, 탄소배출량 제어 기술 개발이 필요하다는 내용이다.

김 박사는 “스크랩 사용 확대만으로는 충분하지 않다”며 “불순물 제어와 용탕 품질 평가, 저탄소 부품 제조 공정까지 함께 고도화해야 한다”고 말했다.

알루미늄 스크랩 재활용 기술과 관련해서는 용탕 품질평가의 중요성이 부각됐다. 다이캐스팅을 포함한 주조용 재활용 소재에서는 기존 세컨더리 잉곳 공급이 이어지고 있으며, 하이퍼캐스팅 등 신기술과 소재 탄소중립 이슈에 대응하기 위해 PCR과 PIR 사용이 늘고 있다.

PCR은 사용 후 회수된 재활용 소재, PIR은 산업 공정에서 발생한 재활용 소재를 의미한다. 스크랩 사용이 늘어나면 용탕 내 수소가스, 개재물, 불순물 관리가 중요해진다. 이에 따라 K-Mold, DI(감압응고), 수소가스 측정, PoDFA 등 평가 기술이 활용되고 있다.

김 박사는 “최근 스크랩 사용 요구가 늘어나면서 재활용 과정의 용탕 품질 이슈와 실시간 품질평가 필요성이 동시에 커지고 있다”고 말했다.

RIST는 스크랩 알루미늄 용해 후 용탕 특성 평가도 진행하고 있다. 대상 소재는 1070, 3003, 3104, 6063, 6082 등이며, PCR과 PIR 구분 및 스크랩 함유량에 따라 공정별 수소, 개재물, 회수율 특성을 평가하고 있다. 스크랩 잉곳을 활용한 빌렛 연주, 압출, 물성평가까지 이어지는 실증도 추진 중이다.

마그네슘 선택 제거 실험도 소개됐다. 3104 알루미늄 스크랩은 캔 뚜껑 소재 혼입으로 마그네슘 함량이 높아질 수 있는데, 플럭스 정련을 통해 마그네슘 함량을 낮출 수 있는 것으로 나타났다. 6063 알루미늄 스크랩도 플럭싱 후 마그네슘 함량 저감 가능성이 확인됐다.

김 박사는 “알루미늄 재활용 확대를 위해서는 단순 용해를 넘어 합금 성분과 불순물, 회수율, 압출성까지 종합적으로 관리해야 한다”고 덧붙였다.

국내 알루미늄 산업은 제련 기반 부재와 높은 원재료 수입 의존도, 글로벌 탄소 규제, 관세 장벽, 가격 변동성 확대라는 복합 과제에 직면해 있다. 이에 따라 스크랩 재활용 기술과 저탄소 합금 소재 개발은 공급망 안정성과 탄소중립 대응을 동시에 달성하기 위한 핵심 수단으로 주목받고 있다.

저작권자 © 철강금속신문 무단전재 및 재배포 금지