Journal of the Korean Society of Mineral and Energy Resources EngineersISSN:2288-0291(Print) 2288-2790(Online)한국자원공학회

광물과 에너지는 인류의 삶과 발전에 떼어낼 수 없는 필수 불가결한 자원입니다. 최근, 바나듐 (Vanadium)은 대표적인 차세대 에너지 저장광물 자원으로 손꼽히고 있습니다. 현재까지 주로 제트엔진, 고강도철근, 공구 등 고강도 합금 및 촉매제의 원료로 많이 사용되었습니다. 그러나 최근 대용량 에너지저장시스템(ESS)의 발화 및 폭발로 안정성이 이슈화되면서, 기존 에너지저장 시스템의 대체재로서 충전 및 방전이 자유롭고 장기간 안전하게 사용이 가능한 바나듐 레독스흐름전지 (VRFB: Vanadium Redox Flow Battery)가 개발되어 상용화 단계에 도달하면서, 이에 필수적인 바나듐 원료의 안정적 확보가 관건이 되고 있습니다. 신재생에너지의 확대 및 발전 잉여전력의 저장 활용이 가시화되면서, 대용량 에너지 저장시스템의 시장 확장세를 고려하면 전 세계적으로 바나듐의 사용량이 급격하게 증가할 것이라 기대되고 있습니다.
바나듐은 중국, 러시아, 남아공 3개국에서 전 세계 매장량의 80%, 생산량의 90% 이상을 차지할 만큼 특정 지역에 편중되어 있어, 가격의 변동성이 크고 확보가 매우 어려운 광물입니다. 최근, 경기도 북부지역에 개발 가치가 높은 함바나듐광이 대랑 부존되어 있는 것으로 확인되었습니다. 정확한 매장량과 부존 특성은 현재 조사 중이지만, 바나듐광의 국내 수급측면에서 바나듐의 회수를 위한 선광·제련·활용 기술 등 전주기에 걸친 기술 확보가 매우 시급합니다. 이에, 한국지질자원연구원은 작년부터 국내에 부존되어 있는 VTM 광석을 대상으로 경제성이 우수하고 효율적인 바나듐 회수를 위한 연구를 시작하여, 대량 처리 공정을 현장 실정에 맞게 도입하는 노력과 함께 더 나아가 바나듐 주요 생산국으로 도약할 수 있는 경제 및 산업발전의 견인차 역할을 하고자 열심히 준비하고 있습니다.
본 특별호에서는 국내에 부존되어 있는 함바나듐티탄철광으로부터 바나듐 레독스흐름전지용 전해액을 제조하는 공정까지 선광/제련/활용 전 분야의 기술 및 공정을 포함하는 기술개발 관련 연구 논문들로 특별호를 구성하였습니다. 우선 국내에 부존되어 있는 바나듐 광물자원 생산을 위한 기술개발 필요성에 대한 총설로 시작하였습니다. 그리고 연구의 흐름에 맞게 파분쇄 특성 및 단위선별에 의한 바나듐의 거동 파악 및 정광생산 연구, 바나듐 정광으로부터 고품위 바나듐산화물 (V2O5) 회수를 위한 염배소-수침출, Rotary Kiln 등을 이용하는 건식 및 습식 정/제련 연구, 고품위 오산화바나듐을 활용하여 전해액 제조 및 바나듐 레독스 흐름전지 적용 가능성을 연구한 논문들로 구성하였습니다. 또한, 국내 광산업의 4차 산업 촉진을 위한 메이저 광업회사들의 디지털 첨단사례를 정리한 해설도 수록하였습니다.
산업의 필수 원료인 금속광 자급률이 0.4% 이하인 대표적인 자원빈국인 대한민국에서, 최근 가장 이슈가 되고 있는 고부가가치 광물인 바나듐의 자립수급 기술 확보와 활용은, 국내 뿐 아니라 전 세계적으로 침체되고 있는 광산업계에서 역전의 신호탄이 될 것이라 생각합니다. 본 특별호는 향후 바나듐을 포함한 다양한 산업의 원료광물의 공급을 위한 지속적인 연구개발 및 이를 실용화 할 수 있는 방안을 모색하는데 큰 도움이 될 것이라 기대합니다.