마그네슘과 마그네슘 합금

마그네슘(Mg)은 은백색의 경량 금속으로, 지각에 여덟 번째로 많이 존재하는 원소이다. 아이파인드(iFind)에 따르면, 2022년 기준 전 세계 마그네슘 매장량은 68억 톤 정도로 추정되며 러시아, 슬로바키아, 중국 등지에 분포하고 있다. 주로 마그네슘 광석에서 추출한 염화마그네슘을 전기 분해하여 마그네슘 금속을 생산한다. 철과 알루미늄 다음으로 많이 쓰이는 금속이지만 부식에 취약하다는 단점이 있다.

마그네슘 합금은 마그네슘을 주성분으로 하고 각종 원소를 첨가하여 만든 합금으로, 마그네슘-알루미늄 합금, 마그네슘-지르코늄, 마그네슘-리튬 합금 등이 있다. 마그네슘 합금은 실용 금속 중 가장 가벼운 금속 중 하나이지만 알루미늄 합금이나 철보다도 강도가 훨씬 높다. 또한 밀도가 높고, 충격에 강하고 전자파 차단성과 진동 흡수성이 우수하다는 특징이 있다. 아주 가벼우면서도 단단해 자동차, 항공 부품과 노트북 컴퓨터 케이스 등에 널리 사용된다.

마그네슘 산업의 업스트림은 마그네슘 잉곳 제련 산업이다. 마그네슘 광석을 제련하여 마그네슘 금속(마그네슘 잉곳)을 생산한다. 중국에서 생산된 마그네슘 잉곳의 일부는 해외로 수출되어 알루미늄 합금 생산에 이용되고 나머지는 중국 내에서 마그네슘 합금, 알루미늄 합금, 마그네슘 가루 가공 등에 이용된다. 마그네슘 산업의 미들 스트림은 마그네슘 합금 제련 산업으로, 주로 마그네슘 합금과 알루미늄 합금을 생산하며 합금은 자동차와 항공기 부품, 전자기기 부품 등으로 다양하게 활용된다.

*알루미늄 합금: 알루미늄을 주성분으로 하고 구리, 마그네슘 등의 금속을 첨가한 합금

<중국의 마그네슘 산업 사슬>

[자료: KOTRA시안무역관]

중국의 마그네슘 합금 산업 규모

중국은 풍부한 마그네슘 자원을 보유하고 있다. 2022년 중국의 마그네슘 생산량은 93만3000톤으로, 전 세계 생산량(111만5000톤)의 83.7%를 차지했다. 그 중 산시성(陕西) 마그네슘 생산량은 54만8400톤으로, 이는 전 세계 생산량의 약 50%에 해당한다.

이처럼 중국은 풍부한 마그네슘 자원을 바탕으로 마그네슘 합금 연구개발에 힘쓰고 있다. 중국의 마그네슘 합금 시장 규모는 약 3억 달러로 세계 1위이다. 마그네슘 합금 시장의 연평균 성장률 또한 13.9%로 세계에서 가장 높은 수치를 기록하고 있다.

특히 신에너지차 산업이 발달하며 차량 경량화에 대한 수요가 높아지며, 마그네슘 합금 산업 규모가 커지고 있다. 2015-2021년 중국의 마그네슘 합금 생산은 지속적으로 증가했으며, 2017년에는 생산량이 전년 대비 18.35% 증가, 32만9000만 톤을 기록했다. 2021년 마그네슘 합금 생산량은 전년 대비5.35% 증가한 36만500만 톤으로 나타났다.

<2015-2021 중국 마그네슘 합금 생산량>

(단위: 만 톤)

[자료: 지옌 컨설팅]

<중국 마그네슘 합금(HS 810490) 수출입(2021-2022)>

(단위: 천 불)

* HSCODE 해설서 (8104.90)

마그네슘(93％) 주성분에 알루미늄 등이 합금된 은회색의 봉상 (magnesium alloy)

[자료: 한국무역협회, HS 오토팬]

<2002-2022년 중국 마그네슘 제품 수출량> 

주: 상기 데이터는 마그네슘가루, 잉곳, 합금 모두 포함

[자료：중국해관, 중국유색금속공업협회 마그네슘 분회]

마그네슘 합금 응용 분야 및 기업 동향

마그네슘 합금은 신에너지 자동차, 전자기기, 의료, 항공 산업의 부품으로 널리 활용된다.

<마그네슘 합금의 응용 분야>

[자료: KOTRA 시안무역관 정리]

중국 마그네슘 합금 시장은 선두 기업들의 점유율이 높다. 윈하이금속 (云海金属)은 마그네슘 합금 산업의 선두 기업으로, 시장 점유율이 30%를 웃돈다. 이 밖에도 루이거 (瑞格镁业), 하이메이터(海镁特) 및 수이파(水发镁业) 등의 기업이 10% 이상의 시장 점유율을 차지한다.

<2022년 중국 마그네슘 합금 시장경쟁 구조>

[자료Mysteel]

<인터뷰 – 마그네슘-리튬 합금 소개 (Xi'an Sifang Superlight Materials Co., Ltd)>

[자료: KOTRA 시안무역관 자체정리]

결론 및 시사점

<SWOT 분석>

[자료: Markets and Markets]

마그네슘 합금은 현존하는 가장 가벼운 금속으로 향후 자동차 산업, 항공우주, 의료분야에서 활용도가 더 높아질 것으로 예상된다. 특히 마그네슘 합금은 연비향상과 탄소 저감을 위한 차량 경량화의 핵심 소재로, 표면처리 기술이 좀 더 발전한다면 더 광범위하게 활용될 수 있을 것으로 전망한다.

자료: 지옌 컨설팅, 한국무역협회, HS 오토팬, 중국해관, 중국유색금속공업협회 마그네슘 분회, Mysteel, Markets and Markets 등 KOTRA 시안무역관 통합 정리