국립 부경대학교

수입의존 신소재 ‘산화마그네슘’, 국내 생산기술 개발한다

- 부경대 주관 연구팀, 산자부 52억 산업기술혁신사업 선정

국내 수요의 대부분을 수입에 의존하고 있는 세라믹 신소재 산화마그네슘(MgO)을 국내에서 생산하기 위한 독자기술 개발이 추진돼 관심을 모은다.

부산 국립부경대학교를 주관으로 한 연구팀(책임교수 왕제필 교수·금속공학과)이 산업통산자원부의 2021년도 산업기술혁신사업 ‘마그네슘계 세라믹원재료 국내생산 시범사업’ 부문에 선정, 2025년까지 52억 원을 지원받아 기술개발에 나선다.

사업에는 주관기관인 부경대를 비롯, 한국지질자원연구원, ㈜제이피에스, 오리엔트세라믹, 신라대 등 연구원과, 기업, 대학 등 기술혁신 주체들이 공동으로 참여한다.

이번 사업의 목표는 ‘마그네슘 함유 폐 내화물 활용 산화마그네슘 제조기술 및 이를 활용한 응용제품화 기술개발’ 연구다. 마그네슘계 세라믹 원재료의 국내 생산기반을 구축해 소재 공급 및 수요산업의 글로벌 경쟁력을 강화하기 위한 것.

산화마그네슘은 철강을 제조하는 용광로의 내화물(고온에 견딜 수 있는 재료) 소재를 비롯해 촉매, 흡착제, 유리, 의약품 등에 널리 사용되는 세라믹 신소재이지만 국내 수요의 90 % 이상을 수입에 의존하고 있고, 그마저도 공급량이 수요에 크게 미치지 못하는 실정이다.

이에 따라 연구팀은 버려지는 폐 내화물의 산화마그네슘을 재활용하는 아이디어를 제시했다. 폐 내화물에서 산화마그네슘을 회수하고, 공정을 거쳐 고부가가치 소재로 재탄생시킨다는 것이다.

이를 위해 산화마그네슘계 내화물의 선별, 분쇄, 탈철 공정 등을 검토하고, 분리된 산화마그네슘 분말의 물리적 화학적 처리를 통한 마그네슘 화합물 등 분말 제조공정을 개발한다. 이렇게 가공된 분말은 내화물 혹은 제철용 부원료로 활용할 수 있다.

이와 함께 산화마그네슘을 이용한 고기능성 세라믹 필터 제조기술도 개발한다. 산화마그네슘을 혼합한 알루미늄 용탕의 불순물 제거용 세라믹 여과 필터와 수처리용 세라믹 멤브레인 기술을 개발할 계획이다.

왕제필 연구 책임교수는 “이번 사업으로 산화마그네슘을 재자원화함으로써 부족한 소재 수요를 충족시켜 수입비용도 절감하고, 폐 내화물 매립으로 인한 토양오염도 방지해 철강 등 관련 산업 발전과 기술 발전에 기여할 것으로 기대한다.”라고 밝혔다. <부경투데이>

Developing domestic own production technology for ‘magnesium oxide,’ an import-dependent new material

- The PKNU supervised research team, selected as a 5.2 billion won industrial technology innovation project by the MoTIE

With the development of independent technology for the domestic production of Magnesium oxide (MgO), a new ceramic material that relies on imports for most of the domestic demand is being promoted and is attracting public attention.

The research team (Chief Prof. Wang Je-Pil, Metallurgical Engineering) supervised by Pukyong National University in Busan has been selected for the 'Pilot Project of Domestic Production for Magnesium-based Ceramic Raw Materials,' which is an industrial technology innovative project by the Ministry of Trade, Industry and Energy for 2021, and the team will be provided 5.2 billion won for technology development by 2025.

In addition to the leading institution, Pukyong National University, researchers from Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources, JPS Co., Ltd., Orient Ceramic Co., and Silla University will jointly participate in the project.

The project aims to research ‘manufacturing technology for magnesium oxide using waste refractory materials containing magnesium and technology development for applied products using it.’ This is to build a domestic production base of magnesium-based ceramic raw materials to strengthen the global competitiveness of materials for supply and demand industries.

Magnesium oxide is a new ceramic material widely used in refractory materials (materials that can withstand high temperatures) in furnaces that manufacture steel, catalysts, adsorbents, glass, and medical supplies; however, more than 90% of the domestic demand depends on imports, and even that amount is far below the supply.

Under such conditions, the research team presented the idea of recycling magnesium oxide from waste refractory materials. According to the team's idea, magnesium oxide is recovered from waste refractory materials and re-created as a high-value material through processing.

Based on the research results, screening, grinding, and the iron removal processes of magnesium oxide-based refractories are reviewed. Also, powder manufacturing processes are developed through the physical and chemical treatment of the separated magnesium oxide powder. The powder processed in this way can be used as a refractory material or an auxiliary raw material for iron making.

In addition, the research team will develop a high-functional ceramic filter manufacturing technology using magnesium oxide. They plan to develop a ceramic filter for removing impurities from molten aluminum mixed with magnesium oxide and a ceramic membrane technology for water treatment.

Professor Wang Je-Pil, chief professor of the research team, said, "I expect that this project will contribute to the development of related industries such as steel and technology by recycling magnesium oxide as a resource, reducing the import costs by meeting the demands for materials that are scarce in Korea, and preventing soil pollution caused by landfilling of waste refractories." <Pukyong Today>