주요 현황 ★ 산업적으로 인조흑연이 가장 널리 응용되고 있는 분야는 제철 및 제련용 흑연 전극봉, 전자장비 및 원자로용 등방흑연, 이차전지용 음극활물질로, 인조흑연 전체 사용량의 95% 이상을 차지함 ★ 세계 인조흑연 시장 규모는 15% 수준의 높은 연평균성장률로 증가하고 있으며, 특히 중대형 이차전지 시장의 급격한 성장에 따라 인조흑연 수요가 급등하고 있음 ★ 현재 국내 인조흑연 제조기술은 전무하며, 주요 인조흑연 제품인 흑연전극봉, 등방흑연, 이차전지용 음극활물질의 경우 일본과 중국에 대한 수입의존도가 매우 높은 실정임 ★ 국내에 풍부한 석유계 잔사유를 활용한 인조흑연 합성기술 개발을 통해 부산물의 고부가가치화와 흑연 전극봉, 등방흑연, 이차전지용 음극활물질의 국산화를 동시에 달성함으로써 철강, 반도체, 에너지 산업에서의 산업 분야의 국가경쟁력 제고를 기대할 수 있음 시사점 및 정책제안 ★ 인조흑연 산업은 원료합성부터 제품응용까지 다양한 기술이 집약되어 있으며, 특히 노하우성이 매우 높은 산업이기 때문에, 장기간에 걸친 안정적인 투자가 필요 ★ 인조흑연 산업 R&D를 위해 종합발전계획 수립, 정보체계 구축, 전문인력 양성 등의 종합적인 정책적 지원이 필요함1. 인조흑연 개요 인조흑연의 정의 ★ 인조흑연은 넓은 의미에서 인공적으로 합성된 흑연소재의 총칭으로, 이흑연화성 탄소의 탄화 및 흑연화, 탄화수소의 화학기상증착, 열적으로 불안정한 카바이드의 분해 등을 통해 제조되는 탄소를 일컬음 ★ 산업적으로는 석유계 잔사유 혹은 콜타르로부터 합성된 피치, 코크스를 2,500℃ 이상에서 열처리하여 천연흑연과 유사한 구조를 갖도록 인공적으로 합성된 흑연 분말 혹은 벌크(bulk)상을 인조흑연으로 분류함 ★ 1890년 중반, Edward G. Acheson이 탄화규소의 일종인 카보런덤(carborundum)을 4,150℃ 이상으로 과열처리하는 경우 실리콘의 기화에 의해 덩어리 상의 흑연이 형성됨을 발견하였으며, 이를 통해 최초의 상업적 인조흑연이 제조됨 ★ 인조흑연은 낮은 밀도, 높은 열·전기전도도, 내화학성, 고온에서의 안정적인 기계적 강도 등의 일반적인 흑연의 특성과 함께, 천연흑연 대비 낮은 불순물 함량과 합성과정에서 구조 및 특성의 제어가 용이하다는 장점이 있음 | 그림 1. 인조흑연 응용 분야 | ★ 인조흑연은 전통적으로 철 및 알루미늄 등의 야금 분야에서 가장 널리 사용되어왔으며, 원자력 발전에서 쓰이는 중성자 감속재, 반도체 제조용 히터 및 도가니 등과 같은 초고순도의 인조흑연의 수요 또한 꾸준하게 증가하고 있음 ★ 특히 파리기후협약 이후 세계 각국의 환경규제 강화에 따라 전기자동차 및 에너지저장시스템(ESS)과 같은 중대형 이차전지 시장이 급격하게 성장하고 있으며, 이에 따라 리튬 이온 전지에 사용되는 음극재용 인조흑연의 수요가 급격하게 성장하고 있음 ★ 뿐만 아니라, 2,000℃ 이상의 초고온용 구조재료로 대체 불가하여 각종 진공용 히터, 금속 용해용 도가니, 세라믹스의 소결용 형재, 분말야금 소결용 트레이 등 다양한 형태의 치구 및 부품으로, 항공·우주, 방산, 태양광, 자동차 산업에 폭넓게 적용되고 있음