[新자원전쟁] #2. 미래 산업 핵심 소재 ‘희토류’ 각국 개발 나서
[新자원전쟁] #2. 미래 산업 핵심 소재 ‘희토류’ 각국 개발 나서
  • 송협 선임기자
  • 승인 2019.06.08 10:50
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

희토류는 무엇이며 어떤 용도로 활용되나?
토륨 및 우라늄 추출 과정서 심각한 환경오염 높아
국내 희토류 광맥 전무…中 의존도 100%

[데일리포스트=송협 선임기자] “자원전쟁은 이미 시작됐다고 할 수 있죠. 전 세계는 다양한 자원이 생산되고 있는데 이 가운데 미래 산업 기술에 절대적으로 필요한 희토류는 경쟁력있는 자원인 만큼 이 새로운 자원을 둘러싼 주요국들의 보이지 않는 전쟁은 이미 시작됐다고 할 수 있습니다.” (박재성 미래산업 포럼 대표)

반도체를 비롯해 IT산업 전자 대다수 부분에서 절대적으로 요구되는 소재인 희토류(稀土類; Rare Earth Elements)가 언제부터인가 생소했던 일상에서 화두가 되고 있다. “중국이 가지고 있는 희토류가 무엇인데 미국을 향해 저토록 당당한 모습을 보이는지 궁금하다.”는 질문을 곧잘 듣는다.

기자 역시 낯설기만 한 희토류가 몹시도 궁금했다. 최근 미국과 중국의 갈수록 첨예해진 무역갈등 소식을 접하면서 일반인들은 생소한 희토류는 무엇이며 어떤 용도로 사용되고 있는지 정리해봤다.

지난해 12월부터 불거진 미국과 중국의 한판 자존심을 건 무역갈등 과정에서 양국은 서로를 겨냥한 압박용 무기들을 하나 둘 꺼내기 시작했다. 미국은 중국의 모든 수출 품목에 대해 고강도 관세인상 카드로 맞섰고 중국은 미국의 수출 1호인 ‘희토류 수출 중단’을 빅카드로 제시했다.

물론 현재 양국은 각자 자국 내 활동하는 기업에 대한 불리한 조건, 그리고 유학생들의 비자 조건 등 내놓을 수 있는 카드는 다 꺼내고 있다고 할 수 있다. 좀처럼 가라앉지 않고 있는 미국과 중국의 총성 없는 무역 전쟁은 언제 어떻게 그 꼬인 실마리를 찾아낼지 불투명한 상황에서 미국과 중국, 그리고 전 세계가 新 자원전쟁 국면에 돌입할 태세다.

절대적으로 희토류 의존률이 높은 우리나라를 제외한 과거 센카쿠 분쟁 당시 중국의 희토류 카드에 백기를 들고 물러섰던 일본을 비롯한 전 세계 주요국들은 미래 산업의 주축 소재인 희토류 개발을 위해 발 벗고 나섰다.

‘희토류’ 미래 산업의 핵심 소재로 ‘각광’

중국과 일본의 갈등을 불러일으켰던 ‘센카쿠 분쟁’과 최근 전 세계 경제 시장을 요동치게 말들고 있는 ‘미·중 무역전쟁’ 과정에서 강력한 압박 카드로 불거졌던 ‘희토류’는 도대체 무엇이며 그 용도는 어떻게 활용되고 있기에 전 세계의 이목을 끌고 있을까?

희토류는 원소기호 57번부터 71번까지 란타넘(란탄)계 원소 15개와 21번인 스칸듐(SC), 39번인 이트륨(Y) 등 총 17개 원소를 총칭한다.

이 물질은 지구화학적 특성상 경제성이 높을 만큼 농축된 형태로 산출되지 않고 광물 형태로는 희귀하다. 때문에 ‘자연계에 매우 드물게 존재하는 금속 원소’라는 의미의 희토류라는 수식어가 붙었다.

희토류 원소를 포함한 광물 가운데 처음 발견된 것은 ‘가돌리나이트’다. 이 광물은 스웨덴의 위테르뷔에서 발견됐으면 많은 희토류 원소가 위테르비의 지명에서 기원한 이름이다.

이정훈 경제학과 교수는 “희토류는 탁월한 화학적·전기적·자성적·발광적 성질을 가지고 있으며 특히 희토류의 4번째 산화물인 이트륨은 CRT를 비롯해 형광램프 등 형광체와 세라믹 기능 소재는 물론 초전도체 제품에 사용되고 있다.”고 설명했다.

희토류는 전 세계 곳곳에서 매장된 것으로 알려지고 있다. 하지만 현재 가장 많은 희토류 매장량과 생산량은 중국으로 나타났다. 중국의 매장량은 공식적으로 5500만 톤에 이르고 있다. 희토류의 생산량 역시 중국으로 꼽히는데 지난 2010년 생산량은 13만 톤으로 이는 전 세계 생산량의 97%에 해당한다.

아울러 희토류 원소는 금속형태로 활성이 크고 합금화가 상대적으로 쉽다. 또 산화물은 매우 안정되고 유리화되기 쉬어 오래 전부터 금속공업과 유리공업에 많이 사용되고 있다.

한국광물자원공사 관계자는 “희토류의 촉매 화학적 특성을 이용한 석유화학공업에 응용, 광학적 특성을 이용한 각종 고급렌즈 뿐 아니라 형광물질 사용 등 여러 산업분양에서 이용되고 있다.”면서 “대표적으로 강력 자성체와 초전도체, 수소흡장재, 고밀도 기억소자, 레이저 등 새로운 기능성재료로 확대되고 있다.”고 말했다.

이 관계자는 또 “세륨(Ce)과 네오디뮴(Nd)은 자동차 촉매 컨버터와 영구 자석의 주요 원료인데 자동차 배출 가스 촉매장치와 영구자석, 축전지용으로 주로 사용되는 희토류는 하이브리드 자동차와 컴퓨터, 전자제품 등 수요증가에 따라 그 소비량이 가파르게 성장하고 있다.”고 덧붙였다.

이 외에도 희토류 소재 금속은 톡특한 물리와 화학적인 성질을 가지고 있어 자동차 배기가스 정화에 중요한 역할을 한다. 희토 자동차 배기가스 정화촉매제를 자동차 배기구에 넣으면 자동차 배기가스에서 뿜어져 나오는 오염된 공기는 희토 자동차 배기가스 정화촉매제에 의해 정화된다.

중국이 미국과의 첨예한 무역 갈등에도 불구하고 희토류를 앞세워 전방위 압박에 나서는 가장 큰 이유 중 하나로 희토류가 미국은 물론 전 세계 군사 무기 소재로 꼽히고 있기 때문이다.

한 군사 무기재질학 전문가는 “희토류는 군사 및 우주항공 분야 등 국가 전략 산업에도 그 용도가 중요하게 쓰이고 있다.”면서 “반도체용 연마제와 세라믹 제조 등에도 사용량이 더욱 증가할 것”이라고 전했다.

‘희토류’…新자원전쟁의 서막이 올랐다

솔직히 희토류를 둘러싼 자원전쟁은 이미 오래전부터 시작됐다. 물론 ‘희토류’라는 희귀 광물에 대한 전 세계 주요국가들의 개발 움직임은 어쩌면 과거 섬(센카쿠 열도) 하나를 둘러싼 중국과 일본의 자존심 대결에서 비롯됐다고 해도 과언이 아니다.

당시 반도체 산업에 절대적으로 요구되는 희토류 수입의 대다수를 중국에 의존했던 일본은 중국의 ‘희토류 카드’ 한방에 센카쿠 분쟁이 일단락된 바 있다.

이에 일본은 국가적 차원의 ‘희토류 개발’에 전력하고 나섰다. 이 같은 현상은 비단 일본뿐 만의 일이 아니다. 전 세계 95% 수출량을 앞세워 무소불위 강세를 몰아치고 있는 중국에 맞선 일본, 미국 등 대다수 국가들이 새로운 자원 확보와 선점을 위한 치열한 자원전쟁에 돌입한 상태다.

산업 발달에 따른 수요의 지속적인 상승세로 인해 원자재 부족사태를 우려하는 세계의 여러 국가들이 자원 확보의 필요성을 절감하며 해외자원 개발의 각축전을 펼치고 있는 것이다.

특히 전 세계에서 가장 넓은 땅과 풍부한 자원을 보유하고 있는 국가 가운데 하나인 중국은 막강한 자원 보유력을 국제무대에서 외교적으로 활용하고 있다.

센카쿠 분쟁 과정에서 희토류 공급 중단 압박정책을 펼쳤던 중국은 미국과 유럽 등에 수출하던 희토류 반출을 제한할 가능성도 시사하면서 또 한번 자원 보유력의 강세를 과시하고 있다.

한국광물자원공사 관계자는 “자동차와 전자 등 첨단산업에 절대적으로 필요한 희토류를 독점적으로 개발하고 생산하고 있는 중국이 희토류 공급량을 제한하면서 광물자원이 외교적인 무기로 사용될 수 있다는 것으로 여실히 보여주고 있는 대표적인 사례”라고 설명했다.

센카쿠 분쟁 당시 일본을 대상으로 희토류 수출제한 조치와 미국과의 무역갈등 과정에서 희토류 압박에 나선 중국의 일련의 사건들을 지켜본 주요국들은 수출제한 움직임과 향후 수급 차질을 우려해 해외 희토류광산 확보에 적극적으로 나서고 있는 추세다.

최석영 지질학과 교수는 “사실 희토류는 전 세계 곳곳에 막대한 양이 매장돼 있을 만큼 중국 국가만의 독점 광물은 아니다.”“러시아와 베트남, 브라질, 인도 등에 산재돼 있지만 그 매장량과 생산량을 따져보면 중국보다 뒤떨어져 이 같은 상황을 고려할 때 중국의 공급 우위는 당분간 지속될 것”이라고 내다봤다.

그렇다면 전 세계 반도체 분야 1위를 기록하면서 희토류 수입량이 높은 우리나라는 희토류 확보를 위한 대안을 없을까?

최근 한 인터넷 언론사에서 충북 청주와 강원도 홍천 지역에서 향후 50년간 자급자족이 가능한 규모의 희토류 광맥이 발견됐다는 보도가 있었다. 그 규모만 무려 2400만 톤에 이르는 소식에 관련 주식시장이 잠시 요동을 쳤지만 광물 업계나 시장의 반응은 시세 차익을 노린 낚시성 기사라는 의견이 분분했다.

실제로 국내 대형 광물 업계 관계자는 “사실 국내에서도 희토류 원료 확보를 위해 희토류광의 탐사작업을 꾸준히 진행해 왔지만 아직까지 개발 가능한 희토류광산을 확보하지 못했다.”면서 “국내 희토류광산 탐사 작업을 지속하면서 해외 희토류 광산 확보에 나설 전망”이라고 설명했다.

자료출처=한국광물자원공사 / 데일리포스트 재구성
자료출처=한국광물자원공사 / 데일리포스트 재구성

미래 산업 최대 핵심 소재 ‘희토류’…문제는 환경오염 주범

희토류가 반도체를 비롯해 우주항공 및 전자제품 등 미래 산업의 주요 핵심 소재로 각광을 받고 있지만 희토류 원소 발굴하고 정제 및 재활용하는 과정에서 심각한 환경오염이 발생할 수 있다는 지적도 제기되고 있다.

국제 환경단체 그린피스에 따르면 희토류는 독특한 화학적 및 전기적, 자성적 등 특징과 방사선 차폐 효과 등을 보유하고 있지만 심각한 환경오염 물질로도 지목되고 있다.

특히 희토류 물질에 포함된 토륨을 뽑아내는 과정에서 방사능을 내 뿜는 ‘선광’이 환경 위험의 제대 물질로 꼽힌다. 여기에 유독성의 산성물질이 정제과정에서 사용되는 것 역시 환경오염의 문제점이라는 지적이 팽배하다.

환경부 관계자는 “희토류는 1)채굴과정(mining), 2)분리과정(separation), 3)정련과정(refine), 그리고 4)합금화과정(alloy)을 거쳐 수요자에게 공급된다.”면서 “희토류의 분리, 정련 및 합금화 과정에는 고도의 기술력과 장기간 축적된 노하우가 필요할 뿐만 아니라, 이 과정에서 엄청난 공해물질이 발생한다.”고 말했다.

실제로 이 같은 환경오염 물질의 위험성을 심각하게 염두한 희토류 최대 생산국인 중국 역시 지난 2010년 자연과 자원을 보호하기 위해 불법광산에 대한 집중 단속에 나섰고 자국 내 희토류 생산을 점진적으로 줄인 바 있다.






댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.