주방의 싱크대와 냄비를 보면 반짝이는 스테인리스가 있습니다. 그 안에 들어가는 대표적인 금속 가운데 하나가 니켈입니다. 그런데 니켈은 주방에서만 만나는 금속이 아닙니다. 정유공장에서는 촉매의 구성성분으로, 전기차 시대에는 일부 배터리의 소재로도 등장합니다.
니켈은 다른 금속과 섞였을 때 부식과 열에 잘 견디는 성질을 더해 주며, 사용 후에는 여러 폐자원에서 다시 회수할 수 있는 금속입니다.
니켈은 어떤 금속일까?
화학기호는 Ni입니다. 은백색을 띠며 다른 금속과 섞어 부식 저항과 내열성 같은 성능을 높이는 데 널리 쓰입니다. 순수한 니켈을 그대로 보는 일보다 합금이나 소재 속에서 만나는 일이 훨씬 많습니다.
가장 친숙한 사용처는 스테인리스
싱크대, 주방용품, 산업용 배관, 화학공장 설비가 대표적입니다. 철에 크롬과 니켈 등을 적절히 더하면 녹과 부식에 잘 견디는 스테인리스강을 만들 수 있습니다. 미국지질조사국(USGS)도 니켈의 큰 사용처로 오스테나이트계 스테인리스강을 꼽습니다.
정유공장에서는 촉매로 만난다
정유공정에서는 니켈-몰리브덴 계열처럼 니켈을 포함한 촉매가 사용될 수 있습니다. 니켈이 불순물을 단순히 빨아들이는 것이 아니라, 원료 속 황·질소 등 줄여야 할 성분을 처리하는 반응이 잘 일어나도록 돕는 구성성분입니다.
왜 배터리 뉴스에도 나올까?
일부 리튬이온 배터리의 양극재에는 니켈이 사용됩니다. 전기차 보급과 함께 니켈 수요와 공급망이 뉴스에 자주 등장하는 이유입니다. 다만 모든 전기차 배터리에 니켈이 들어가는 것은 아닙니다. 배터리 화학계에 따라 니켈을 쓰지 않는 종류도 있습니다.
사용이 끝나도 니켈은 남는다
촉매의 기능은 끝났어도 그 안의 니켈 자체가 사라지는 것은 아닙니다. 일부 폐촉매, 폐배터리, 합금 스크랩과 중유 연소 부산물은 성상과 경제성이 맞을 경우 니켈 회수 원료가 될 수 있습니다. 분석 결과, 회수율, 처리비와 규제가 실제 자원가치를 결정합니다.
정유공장에서는 촉매의 구성성분이었던 니켈이, 촉매 수명이 끝난 뒤에는 다시 회수할 수 있는 금속 자원이 될 수 있습니다.