"中 텅스텐 무기화 돌파"… 스미토모전기, 텅스텐 80% 줄인 차세대 초경공구 확대

글로벌 핵심 광물 공급망을 장악한 중국이 희토류에 이어 핵심 전략 금속인 '텅스텐(Tungsten)'에 대한 수출통제를 강화하자, 일본 대표 특수 소재·전기 전자 기업인 스미토모 전기공업(Sumitomo Electric Industries)이 텅스텐 사용량을 획기적으로 낮춘 초경질 절삭공구 라인업 확충에 나섰다.

자동차와 항공우주, 정밀기계 가공의 '쌀'로 불리는 초경공구 시장에서 중국발 공급 리스크와 금속 가격 폭등에 대응해 티타늄계 대체 합금 기술을 상용화함으로써 원자재 대중국 의존도를 끊어내겠다는 전략이다.

10월 28일(현지시각) 일본 종합 경제 미디어 닛케이 아시아(Nikkei Asia)에 따르면, 스미토모 전기공업은 중국의 핵심 금속 수출 통제 조치에 맞서 텅스텐 함량을 대폭 줄인 절삭·가공 공구의 대량 공급 체제를 구축하고 있다.

텅스텐 카바이드(초경합금)로 제작되는 절삭공구는 다이아몬드에 버금가는 고경도 소재로 통상 텅스텐 함유량이 약 90%에 달해 자동차 엔진, 변속기와 항공기 동체 부품을 절단하고 정밀 천공하는 핵심 공정에 필수적으로 쓰인다. 그러나 전 세계 텅스텐 생산량의 약 80%를 독점하고 있는 중국이 대외 수출 쿼터와 통제를 강화하면서 글로벌 제조현장의 원자재 조달에 심각한 차질이 빚어졌다.

스미토모 전기공업은 지난 10월 26일 도쿄에서 개막한 일본 국제 공작기계 박람회(JIMTOF)에서 텅스텐 함량을 기존 초경공구 대비 80% 이상 줄인 차세대 공구 제품군을 공개했다.

해당 공구는 텅스텐 대신 티타늄계 화합물을 주원료로 활용했다.

그동안 대체 합금으로 만든 절삭공구는 강철이나 난삭재를 가공할 때 가해지는 충격에 의해 팁이 쉽게 깨지거나 균열(치핑)이 발생하는 결함이 있었다. 스미토모 전기는 기초 모재의 소결 밀도를 극대화하는 독자적인 나노 분말 제어 기술을 적용해 대체 소재 공구의 내구성을 기존 대비 3배 수준으로 끌어올리는 데 성공했다.

회사 측은 시장의 폭발적인 수요에 맞춰 오는 11월부터 관련 제품군을 시장에 대거 추가 출시할 계획이다.

일본 공구 업계가 대체 소재로 급격히 방향을 튼 결정적인 도화선은 살인적인 가격 폭등이다.

중국의 수출 규제가 본격화된 이후 국제 텅스텐 시장 가격은 2024년 초 대비 무려 9배 폭등했다. 원가 급등을 견디지 못한 글로벌 공구 제조업체들이 완제품 가격을 줄줄이 인상하면서 가공 업체들의 원가 부담이 한계에 달했다.

반면 대체 소재를 적용한 신형 공구는 기존 고가 카바이드 제품 대비 약 절반 가격에 공급이 가능하다.

일본 정밀공구 제조사 디제트(Dijet)의 후루바야시 유이치 이사는 "비용 절감이 절실한 자동차 및 부품 가공 고객사를 중심으로 대체재 문의가 쇄도하고 있다"고 전했다.


중국발 광물 위기는 경쟁 관계였던 일본 공구 제조사 간의 전격적인 합종연횡으로 이어지고 있다.

일본의 중견 공구 기업 후지 다이(Fuji Die)와 디제트는 지난 6월 상호 합금을 공급하고 공동 영업망을 공유하는 전략적 제휴를 맺었다.

후지 다이는 이번 박람회에서 내년 봄 출시를 목표로 텅스텐을 전혀 사용하지 않는 완전한 '텅스텐 프리(Tungsten-free)' 파손 방지 소재를 선보였으며, 지난해 선보인 텅스텐 90% 저감 합금의 주문량도 생산 능력을 초과하고 있다. 쓰다 마사노부 후지다이 사장은 "폭증하는 시장 수요를 공장 생산 능력이 따라가지 못할 정도"라고 밝혔다.

디제트 역시 텅스텐이 들어가지 않은 티타늄 합금 공구를 선보인 데 이어, 마모가 극심한 공구의 최외곽 절삭 날(刃) 부분에만 극소량의 텅스텐을 접합하는 복합 설계 기술을 앞세워 광물 사용량 감축을 주도하고 있다.

아울러 기업들은 신소재 전환과 더불어 공장에서 버려지는 폐초경공구를 수거해 텅스텐을 화학적으로 추출하는 순환 재활용 시스템을 구축하고, 마모된 공구의 날을 다시 정밀 연마해 수명을 연장하는 등 자원 방어 총력전에 돌입했다.

글로벌 소재 전문가들은 "일본 제조사들이 2010년 센카쿠 열도(중국명 댜오위다오) 분쟁 당시 중국의 희토류 보복을 겪은 이후 10년 넘게 축적해 온 대체 합금 기술이 원자재 무기화 국면에서 강력한 공급망 방패막 역할을 하고 있다"며 "핵심 소재의 '비(非)중국화' 기술을 선점한 일본 소부장 기업들의 가격 경쟁력과 시장 지배력이 한층 강화될 것"이라고 분석했다.


신경원 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com