안녕하세요, 이번에는 희토류에 대해 알아보려고 합니다. 희토류는 무엇이고, 어디에 쓰이는지, 왜 중요한지, 중국이 왜 독점하고 있는지 등에 대해 간단히 소개해 드리겠습니다.
희토류란?
희토류는 희귀한 흙이라는 뜻으로, 17가지의 금속 원소를 통칭하는 용어입니다. 희토류에는 란타넘, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 프로메튬, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 테르뷰뮴, 디스프로슘, 홀뮴, 에르븀, 툴륨, 이터븀, 루테튬, 스칸듐, 이트륨이 포함됩니다. 자연에서 순수한 형태로 존재하지 않고, 다른 광물과 혼합되어 있어 분리하고 정제하는 과정이 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 화학적으로 안정하고, 열을 잘 전달하고, 탁월한 전기적, 자성적, 발광적 성질을 가지고 있어 다양한 산업 분야에 사용됩니다.
희토류의 종류는 다음과 같습니다.
History
희토류의 역사는 18세기 말부터 시작됩니다. 1787년 스웨덴의 위테르뷔에서 처음으로 희토류 원소인 이트륨이 발견되었습니다. 이후 19세기에는 스칸듐, 란타넘, 세륨, 테르븀, 에르븀, 이테르븀, 이터븀, 루테튬 등이 차례로 발견되었습니다. 20세기에는 나머지 원소들이 모두 발견되었으며 화학적 성질과 구조가 연구되었습니다.
희토류는 지구화학적 성질로 인해 경제성 있는 농축된 형태로는 거의 산출되지 않습니다. 따라서 채굴하고 정제하고 재활용하는 과정은 매우 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 또한 채굴과 정제 과정에서는 염산, 황산, 방사능 등이 발생하여 환경 오염 문제가 발생합니다. 이러한 이유로 세계적으로 생산량이 제한적이었습니다.
1948년까지는 인도와 브라질의 모래 광산이 주요 생산지였습니다. 1950년대부터는 남아프리카 공화국이 새로운 주요 산지로 떠올랐습니다. 1960년대부터 1980년대까지는 미국 캘리포니아주 남부의 마운틴패스 광산이 주 산지였습니다. 하지만 1980년대부터 중국이 저렴한 가격과 느슨한 환경 규제로 대량 생산을 시작했습니다. 중국은 저가로 세계시장에 공급하면서 경쟁자들을 몰아내고 새로운 시장 진입자들을 막았습니다. 현재 중국은 세계 생산량의 약 60%, 가공의 약 87%를 담당하고 있습니다.
어디에 쓰일까?
희토류는 첨단 산업의 비타민이라고도 불리는데요, 그 이유는 합금, 촉매제, 영구자석, 레이저 소자 등을 만드는 데 필수적이기 때문입니다. 전기 자동차, 풍력 발전 모터, 액정 표시장치 (LCD), 스마트폰, 컴퓨터, 카메라, 의료기기, 군사장비 등에 널리 사용되고 있습니다. 예를 들어, 전기 자동차의 모터에는 네오디뮴이나 디스프로슘과 같은 희토류가 들어가는 영구자석이 필요하고, 풍력 발전 터빈에도 영구 자석이 사용됩니다. LCD나 LED에는 유로퓸이나 테르뷰뮴과 같은 희토류가 들어가는 발광체가 필요하고, 스마트폰이나 컴퓨터의 배터리에는 란타넘이나 세륨과 같은 희토류가 들어가는 촉매제가 필요합니다. 또한, 레이저나 의료기기에는 에르븀이나 홀뮴과 같은 희토류가 들어가는 레이저 소자가 필요하고, 군사장비에는 가돌리늄이나 툴륨과 같은 희토류가 들어가는 정밀유도무기나 전자전 장비가 필요합니다.
희금속와 차이는?
희금속과 희토류는 비슷한 용어로 보일 수 있지만, 엄밀히 말하면 다른 개념입니다. 희금속은 희귀한 금속이라는 뜻으로, 희토류뿐만 아니라 플래티넘, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 이리듐, 오스뮴 등의 백금족 원소와 탄탈럼, 니오븀, 리튬, 인듐, 게르마늄 등의 다른 금속을 포함하는 광범위한 범주입니다. 희금속은 희토류와 마찬가지로 다양한 산업 분야에 사용되는 중요한 자원입니다. 희토류는 희금속의 한 종류로, 17가지의 금속 원소를 통칭하는 좁은 범주입니다. 희토류는 희금속 중에서도 특히 희귀하고, 다른 금속과는 다른 화학적, 전기적, 자성적, 발광적 성질을 가지고 있습니다.
희토류가 돈이 되나요?
그 가치가 높은 만큼, 그 가격도 높습니다. 가격은 종류나 품질, 수요와 공급 등에 따라 변동되지만, 일반적으로 다른 금속보다 몇 배에서 몇 백 배까지 비싼 경우가 많습니다. 예를 들어, 2021년 10월 기준으로 세륨의 가격은 1kg당 약 10달러 정도이지만, 네오디뮴의 가격은 1kg당 약 100달러, 디스프로슘의 가격은 1kg당 약 1,000달러, 툴륨의 가격은 1kg당 약 10,000달러 정도입니다. 가격은 수요와 공급의 균형에 따라 크게 변동할 수 있습니다. 예를 들어, 2010년에 중국이 수출을 제한하면서 가격이 폭등했고, 2015년에 중국이 수출을 확대하면서 가격은 급락했습니다. 최근에는 전기 자동차나 풍력 발전 등의 수요 증가로 인해 가격이 다시 상승하고 있습니다.
우리나라는 어디서 수입하나요?
우리나라는 국내에서 생산하지 않고, 외국에서 전량 수입하고 있습니다. 우리나라의 수입량은 연간 약 3천톤 정도이며, 그 대부분이 중국에서 오고 있습니다. 2020년 기준으로 우리나라의 수입량은 3,139톤이었는데, 그 중 2,855톤이 중국에서 수입된 것으로 나타났습니다. 중국의 수출량은 4,168톤이었으므로, 우리나라는 중국의 수출량의 약 68%를 차지하고 있습니다.
우리나라는 중국 외에도 일본, 베트남, 말레이시아, 프랑스, 독일, 미국 등에서도 수입하고 있습니다. 그러나 이들 국가의 수입량은 중국에 비해 매우 적습니다. 예를 들어, 2020년에 우리나라가 일본에서 수입량은 131톤, 베트남에서 수입량은 67톤, 말레이시아에서 수입량은 36톤 정도였습니다.
우리나라는 수입하여 전기 자동차, 풍력 발전, 디스플레이, 스마트폰, 컴퓨터, 의료기기, 군사장비 등에 사용하고 있습니다. 희토류는 우리나라의 첨단 산업과 미래산업에 필수적인 자원이므로 안정적인 수급을 위해 노력하고 있습니다. 우리나라는 희토류의 국내 자립을 위해 국내 광산의 재개발, 해저 광물의 개발, 재활용, 대체재의 개발 등의 방안을 추진하고 있습니다. 또한 다각적인 공급원을 확보하기 위해 미국, 호주, 몽골, 카자흐스탄 등과의 협력을 강화하고 있습니다.
중국이 독점, 무기화 하는 이유
앞에서 언급했다시피 중국은 세계 희토류 생산의 약 60%, 가공의 약 87%를 담당하고 있습니다. 반면 미국의 희토류 채굴은 전 세계 생산량의 15% 정도에 불과하며, 자체 희토류 수요의 거의 80%는 중국에 의존하고 있습니다. 유럽의 미국 동맹국들도 미개발 희토류 자원을 갖고 있지만 중국에 대한 의존도는 미국 못지않게 높은 편입니다.
중국이 희토류를 독점하게 된 이유는 다음과 같습니다.
- 첫째, 중국은 희토류의 채굴과 정제 과정에서 발생하는 환경 오염 문제를 무시하고 저렴한 가격과 느슨한 환경 규제로 희토류의 대량 생산을 시작했습니다. 희토류는 자연에서 순수한 형태로 존재하지 않고, 다른 광물과 혼합되어 있어 분리하고 정제하는 과정이 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 희토류를 소비 제품으로 정련하는 과정에서는 염산과 황산 등이 발생해 심각한 환경 오염 문제가 발생합니다. 환경 규제 기준이 높은 선진국에서는 이러한 공정을 진행하는 것이 쉽지 않습니다. 하지만 중국은 상대적으로 느슨한 규제와 저렴한 인건비를 활용해 지속적으로 희토류 생산을 이어왔습니다.
- 둘째, 중국은 희토류를 저가로 세계시장에 공급하면서 경쟁자들을 몰아내고 새로운 시장 진입자들을 막았습니다. 중국은 희토류를 자신의 전략적 입지를 강화하는 데 사용하고 있습니다. 중국은 희토류의 수출을 제한하거나 규제하면서 무역전쟁이나 외교적 분쟁의 일환으로 희토류를 무기로 사용하고 있습니다. 예를 들어, 2010년에는 센카쿠 열도(다오위다오) 분쟁으로 인해 일본에 대한 희토류 수출을 중단했습니다. 2019년에는 미중 무역전쟁의 일환으로 미국에 대한 희토류 수출을 제한하는 계획을 세웠습니다. 최근에는 조 바이든 미국 대통령과 시진핑 중국 국가주석의 회담을 앞두고 희토류 수출 규제를 강화하는 전술을 사용하고 있습니다.
- 셋째, 중국은 자체 정책을 조정하거나 새로운 자원을 탐사하여 시장 지배력을 유지하려고 합니다. 중국은 국내 생산을 확대할 여지를 갖고 있습니다. 중국은 자국 내 생산의 거의 70%를 담당하는 거대 기업 ‘중국 희토류 그룹’이 세 개의 국영 기업을 합병하는 것을 승인했습니다. 이는 중국의 관련 산업 지배력 강화 조치로 해석됩니다. 또한 중국은 동남아시아와 중앙아시아를 포함한 인근 지역 자원에 대한 탐사도 계속하고 있습니다.