코발트(Cobalt)/ 특성, 용도, 영양소, 가격, 배터리양극재, 관련주

코발트의 역사, 용도

코발트는 고대 이집트에서 도자기나 유리에 푸른 색상을 내기 위해 사용했는데요. 페르시아의 보석, 폼페이 유적지, 투탕카멘의 묘, 바빌로니아, 중국 유물에서도 사용 흔적이 발견되기도 하였습니다.

코발트는 20세기 초까지 유리, 도자기, 물감, 의류 등 푸른색상의 안료를 만드는 용도 외에는 다른 쓰임이 거의 없었습니다.

코발트(출처: 해시넷)

코발트라는 이름은 독일어로 ‘도깨비’라는 뜻의 코볼트(Kobold)에서 따온 것입니다.

독일 광부들이 코발트가 섞인 파란 광석을 보며 도깨비 눈처럼 보여 코볼트라고 불렀습니다.

코발트는 1735년경 스웨덴 화학자 게오르그 브란트(Georg Brandt)가 푸른빛을 띠는 광석에서 코발트를 분리했지만 다른 화학자들이 코발트를 원소로 인정하지 않았습니다.

이후 1780년에 스웨덴 화학자 토르베른 올로프 베르만(Torbern Olof Bergman)이 다시 확인하여 코발트가 새로운 원소로 인정받게 됩니다.

 

1903년 미국의 발명가 엘우드 헤인즈(Elwood Haynes)가 코발트와 크로뮴의 합금을 개발했는데요 이름은 스텔라이트(Stellite)로 지었습니다.

스텔라이트는 부식, 마모, 고온에 강해서 단단한 기계 부품이나 터빈, 제트엔진 등을 만드는 데 사용합니다.

이후 1940년대에는 일본인 과학자가 코발트를 이용한 알니코(AlNiCo)라는 자석을 만듭니다.

알니코는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 코발트(Co)로 이루어져 있고 앞 글자만 따서 알니코라고 지었다고 합니다. 알니코는 영구자석이고 스피커, 전화기, 발전기, 모터 등에 쓰입니다.

이외에도 코발트는 절단 도구, 리튬배터리, 의족, 임플란트 등에 사용합니다.

또한 코발트는 동물의 비타민B12 에도 코발트가 함유되고, 방사선치료, 의료기구나 식료품의 살균에 사용됩니다.

  

코발트 원소기호: Co

코발트의 특성

원자번호: 27

원소기호: Co

원자량: 58.933194g/mol

녹는점: 1495도

끓는점: 2927도

형상: 단단하고 강자성을 띤 은백색 금속

 

코발트는 공기 중에서 안정적이며 물에 반응하지 않지만 묽은 산성에 노출되면 천천히 녹는 성질이 있습니다.

스말타이트 같은 광석에 비소(As)나 황(S)에 결합하여 함유되어 있고, 구리 광석과 납 광석에도 들어 있습니다.

또한 단독으로 채굴되는 경우는 많지 않고, 대부분은 구리, 니켈을 채굴하고 정제하는 과정에서 부산물로 생산됩니다.

 

 

 

리튬이온배터리의 양극재 재료 코발트

 

코발트는 전기차의 배터리 성능에 중요한 요소인 양극재에 사용됩니다.

양극재의 부식을 막고 안정성을 높이는 필수 재료입니다.

양극재중 삼원계 배터리(NCM, NCA)나 사원계 배터리(NCMA)에 꼭 필요한 양극재 소재입니다.

코발트는 구리와 니켈의 정제과정에 얻어지는 부산물로 희소성이 높아 가격도 다른 양극재 소재보다 비싸서 ‘하얀석유’라고 불리기도 합니다.

또한 코발트는 전 세계 생산물량의 70%가 콩고민주공화국에서 생산되어 수급이 쉽지 않아 단가가 비싸지는 것이죠.

코발트는 배터리 제조원가의 20% 이상을 차지할 만큼 비싸고 채굴이나 인권문제, 생산과정, 환경오염 등의 문제점이 있어서 세계적 관심이 높습니다.

전기차 생산이 늘어남에 따라 코발트의 수요가 점점 많아지고 있는데요.

국제에너지기구는 향후 3~4년 내 코발트에 대한 수요가 공급을 넘어설 것으로 예상됩니다.

또한 향후 10년 이내 고갈될 것으로 보인다는 예측도 나오고 있습니다.

최근 글로벌 전기차와 배터리 기업들은 코발트의 의존도 줄이기에 나섰습니다.

삼원계 배터리의 가격이 비싼 코발트 비중을 줄이고 니켈을 늘린 하이니켈 배터리, 망간을 늘린 하이망간(망간리치) 배터리를 개발 중입니다.

또한 코발트를 완전히 없앤 코발트프리 배터리도 관심을 끌고 있습니다.

 

코발트 채굴의 인권문제

세계에서 가장 가난한 나라 콩고민주공화국의 어린아이들이 맨손으로 코발트 광석을 채굴합니다.

코발트는 독성이 있지만 아이들은 보호구 없이 중금속에 노출되어 있습니다.

가장 가난한 아이들의 값싼 노동력으로 전 세계 코발트를 공급하고 있는 것이죠.

요즘 개발되는 거의 모든 휴대용 전자기기들은 충전이 가능한 리튬이온 배터리를 사용하지만 여기에 코발트는 꼭 필요한 자원이고 수요는 계속 늘고 있습니다.

이에 따른 콩고민주공화국의 아이들은 코발트의 독성에서 벗어날 수 없는 것입니다.

세계인들은 스마트 기기의 신제품에 열광하지만 콩고의 아이들은 계속되는 위험에 노출될 수밖에 없습니다.

부모를 잃고 생계를 유지해야 하는 아이들은 코발트 광산에서 치명적인 광물성 먼지를 흡입하는 것이 아이들의 일상입니다.

코발트 먼지로부터 아이들을 보호하기 위한 국제사회의 관심이 필요합니다.

 

코발트 가격

수요가 늘어나 계속 오를 것 같던 코발트 가격이 최근 떨어지고 있습니다. 1년 전만 해도 예측 못한 상황인데요. 코발트뿐만 아니라 리튬, 니켈과 같은 다른 광물 가격도 하락하는 추세입니다.

코로나19 상황이 좋아짐에 따라 스마트기기의 수요가 감소하여 나타난 결과로 보입니다.

지난해 4월 톤당 8만1천달러까지 오르던 코발트 가격이 23년4월 톤당 3만4천달러까지 내려갔네요. 그 이전 18년 4월 9만달러까지 올랐다가 떨어졌으니, 앞으로 다시 가격이 오를지 지켜봐야겠습니다.

코발트가격-한국자원정보서비스

 

코발트 관련주

코스모화학(005420) – 황산코발트 제조 사업, 폐배터리 재활용

포스코퓨처엠(003670) – 포스코케미칼, 이차전지 양극재, 음극재 생산