2011년 7월 1일

북한 자원 이야기 | 북한 마그네사이트, 매장량 세계 3위…중국기업 위탁가공 2011년 7월호

북한 자원 이야기15

북한 마그네사이트, 매장량 세계 3위…중국기업 위탁가공

마그네사이트(Magnesite)는 천연에서 산출되는 마그네슘 함유 광물을 말한다. 마그네사이트는 결정질과 괴상의 비결정질로 존재하며, 대개 석회암과 백운암의 교대광상에서 산출된다.

광석(MgCO3)상태로 사용되는 마그네사이트의 양(量)은 그리 많지 않다. 대부분 다양한 온도에서 하소(Calcine)된 마그네시아(MgO)로 만들어, 내화물산업, 농업, 환경처리, 촉매제 및 기타 화학산업 등에 사용되고 있다.

마그네시아의 종류는 열처리 온도에 따라 다음 3가지로 나눈다. ①마그네사이트를 600~1,000℃의 저온에서 열처리 한 경소 마그네시아(caustic-calcined magnesia : CCM), ②1,450℃ 이상에서 열처리한 중소 마그네시아(dead-burned magnesia : DBM), 그리고 ③2,750℃ 이상에서 용융된 용융마그네시아(fused magnesia : FM)가 있다.

남한에는 마그네사이트 매장량이 없어 전량 수입에 의존하고 있다. 특히, 국내에는 마그네사이트를 1차 가공하여 마그네시아로 만드는 공장도 없어, 중국 등지에서 제품 형태로 수입하고 있다.

세계 마그네사이트의 주요 매장지역은 러시아, 중국, 북한 등이다. 북한은 매장량 세계 3위 국가이다. 마그네사이트 광산은 대부분 노천채광으로 개발한다. 채광된 광석은 대부분 선광작업 없이 파쇄 및 분쇄 과정만을 거친 후 마그네시아 제조 원료로 사용된다.

남한, 가공공장도 없어 … 전량 수입

마그네시아 제조 공정 중 가장 많이 사용되는 중소 마그네시아 제조공정은 다음과 같다. 먼저 마그네사이트(MgO 46%)를 800~1,100℃에서 1차 하소하여 경소 마그네시아를 만들고, 경소 마그네시아와 코크스를 샤프트 킬른에 장입하여 1,600~2,000℃에서 재소성하면 최종 제품인 MgO 95% 이상의 고순도 DBM이 만들어진다.

북한의 마그네사이트 매장량은 광석기준 60억t(추정)으로 세계 3위이다. 북한의 주요한 마그네사이트 매장지역은 함경남도 단천 지역이며, 중국 최대 마그네사이트 부존 지역인 랴오닝성 대석교지역과 광상이 연결되어 있다. 북한의 마그네사이트 광석 생산량은 120만t으로 매장량에 비해 매우 적다. 이는 후방산업인 마그네시아 가공공장의 노후화, 전력부족 및 판매처 미확보에 기인한다.

북한은 1980년대에는 단천마그네시아클링커 공장 등에서 200만t 이상의 클링커를 생산하여 동유럽 등에 판매하였으나, 지금은 매우 적은 양인 연간 12만t 정도 생산하고 있다. 이와 같이 마그네시아 생산이 줄어든 가장 큰 이유는 장비 노후화와 코크스(cokes) 부족 때문이다.

마그네시아 클링커 제조에 필수적인 코크스는 역청탄으로 생산하나, 북한은 역청탄이 없어 수입해 왔다. 그러나 경제난으로 인한 외화부족으로 코크스를 수입하지 못해, 마그네시아 클링커를 제대로 생산하지 못하고 있다.

북한은 국내산 석탄으로 저품질 마그네시아 클링커를 생산하고 있으나, 품질이 균질하지 못해 판매에 어려움을 겪고 있다. 특히, 가격이 비싼 전기용융 마그네시아는 북한의 고질적인 전력부족과 시설용량 부족으로 생산량이 매우 적다. 이 또한 중국기업이 시설과 자재를 제공하여 위탁가공 하는 것이 많다.

북한에는 단천마그네시아 가공공장(함경남도 단천시 항구동), 성진내화물 공장(함경북도 김책시 청학동), 대흥마그네시아 가공공장(함경남도 단천시 대흥동), 용양마그네시아 가공공장(함경남도 단천시 돈산동) 등 4개의 마그네시아 가공공장이 있다.

북한에는 대흥 청년광산, 용양광산, 쌍용광산 등 많은 마그네사이트 광산이 있다, 그중 대표적인 광산인 용양광산과 대흥광산을 소개한다.

용양광산은 함경남도 단천시 돈산동에 있으며, 매장량(가채광량)은 7억7,000만t이고, 품위는 MgO 45.82%,, SiO2 3.23%, CaO 0.49%, R2O3 1.21%이다. 개발 초기에는 노천 채광작업으로 개발되었으나 현재는 갱내 채광작업으로 연간 30만t을 생산하고 있다. 마그네사이트 품위가 낮아 선광에 의해 MgO 품위를 높이고 있다. 선광은 수선과 중액선광법을 사용하고 있으며, 2개의 선광장이 있으나 모두 시설 노후화가 심해 가동이 어렵다.

선광장의 연간 생산능력은 제1선광장이 정광 80만t, 제2선광장이 정광 54만t 등 총 134만t이나, 실제 생산량은 연간 30만t에 그치고 있다. 전력은 허천강 수력발전소(발전용량 39만4,000kW)에서 금골변전소(220kV→66kV)를 통해 공급받고 있다. 용수는 북대천 등에서 취수하며, 수량이 풍부한 계곡이 다수 산재하고 있다.

철도 구간은 광산에서 김책항까지 98km이다. 중국기업이 일부 시설(전융로 500t/월 생산규모) 투자를 하였으며, 2007년 남북 당국간 협력사업(경공업 및 지하자원)으로 현지조사를 한 바 있다.

북한 광산, 품질 우수 … 채굴조건도 양호

대흥 청년광산은 함경남도 단천시 대흥동에 있으며, 매장량(가채광량)은 8억2,000t이고, 품위는 MgO 46.77%, SiO2 0.73%, CaO 0.79%, R2O3 0.67%이다. 평상시에는 노천개발에 의해 채광하고 있으며, 동절기에는 갱내채광도 한다.

연간 채광량은 40만t이다. 선광 작업은 주로 파쇄 및 분쇄를 하고 있으며, 연간 선광능력은 60만t이나 실제 생산량은 연간 36만t(2006년 기준)이다. 전력은 허천강 수력발전소(발전용량 39만4,000kW)에서 금골변전소(220kV→66kV)를 통해 공급받고 있다.

허천강 1발전소에서 검덕변전소까지는 40km이다. 철도 구간은 광산(대흥역)에서 김책항까지 128km이다. 중국기업의 일부 시설(전융로) 투자가 있었고, 2007년 남북 당국간 협력사업(경공업 및 지하자원)으로 현지조사를 한 바 있다.

북한 마그네사이트 광산은 품질이 우수하고 채굴 조건이 양호하여 중국, 미국, 영국 등 많은 국가들의 투자 대상이 되고 있다. 남북이 공동개발키로 합의한 이 사업을 우리 기업이 하루 빨리 개발해야 외국 기업 손에 넘겨주지 않을 것이다.

최경수 / 북한자원연구소 소장