중국, 희토류 생산 혁신...친환경 기술로 '속도·효율' 향상

중국 과학자들이 희토류 생산의 속도와 효율성을 높이는 동시에 환경 오염을 줄이는 혁신적인 기술을 개발했다. 이 기술은 전기장을 활용하여 희토류 회수율을 획기적으로 높이고, 채굴 시간, 에너지 사용, 폐기물 발생량을 줄이는 친환경적인 방법이라고 홍콩에서 발행되는 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 12일(현지시각) 보도했다.

중국과학원(CAS) 연구팀은 국제 학술지 '네이처 서스테이너빌리티(Nature Sustainability)'에 발표한 논문에서 "전기장 기반 희토류 채굴 기술(EKM)을 통해 95%의 전례 없는 희토류 회수율을 달성했다"고 밝혔다.

희토류는 풍력 터빈, 전기차 배터리, 촉매 변환기 등 첨단산업에 필수적인 원료지만, 기존 채굴 방식은 환경 오염 문제가 심각했다.

기존 방식은 암모늄염 용액을 지각 토양에 주입하여 희토류를 추출하는데, 이 과정에서 유해 물질 배출, 수질 오염, 토양 황폐화 등이 발생한다. 특히, 암모니아 배출량이 많아 환경 문제를 불러왔다.
EKM 기술은 전기장을 활용하여 희토류를 추출하기 때문에 암모니아 배출량을 95%나 줄일 수 있다. 또한, 채굴 시간을 70% 단축하고, 에너지 사용량을 60% 절감하는 효과도 있다.

중국은 세계 최대 희토류 생산국이지만, 환경 오염 문제는 해결해야 할 과제다. EKM 기술은 중국이 희토류 생산에서 환경 문제를 해결하고 지속 가능한 공급 체계를 구축하는 데 기여할 것으로 기대된다.

연구팀은 중국 남부 메이저우(Meizhou)의 광산 현장에서 EKM 기술을 테스트해 산업 규모 적용 가능성을 확인했다. EKM 기술 적용 후 4개월 동안 지하수 수질이 안정적으로 유지되었으며, 누출 등 환경 문제는 발생하지 않았다.

EKM 기술은 희토류 회수율을 획기적으로 높였다. 기존 방식의 회수율은 40~60%에 불과하지만, EKM 기술은 60일 이내에 95.5%의 회수율을 달성했다. 또한, 기존 방식은 다른 금속 원소가 함께 추출되어 정제 및 분리 비용이 추가로 발생했지만, EKM 기술은 이러한 문제를 해결하여 경제성을 높였다.
EKM 기술은 1t의 광석을 얻는 데 드는 생산 비용이 기존 방식보다 약간 높지만, 환경 비용을 고려하면 오히려 경제적이라는 분석이다. 연구팀은 "환경 비용을 포함하면 기존 방식의 생산 비용은 EKM 기술의 3배에 달한다"고 밝혔다.
연구팀은 "EKM 기술은 저탄소 경제 전환에 기여하는 동시에 지속 가능한 희토류 채굴을 위한 새로운 가능성을 제시한다"고 강조했다.

EKM 기술은 희토류 생산의 효율성과 친환경성을 동시에 높이는 혁신적인 기술로 평가받는다. 중국은 이 기술을 통해 희토류 공급 안정성을 확보하고, 글로벌 희토류 시장에서 주도권을 강화할 수 있을 것으로 예상한다.

중국의 친환경 희토류 채굴 기술 개발은 한국 산업에 중요한 시사점을 제공한다. 한국은 희토류를 전량 수입에 의존하고 있는 만큼 중국의 기술 혁신은 공급망 안정성에 직접 영향을 미칠 수 있다. 특히 중국이 친환경 생산능력을 확보하면서 희토류 시장의 지배력을 더욱 강화할 가능성이 크다. 한국이 희토류 공급선 다변화와 함께, 재활용 기술 개발 등 자체 기술력 확보가 시급하다. 주, 베트남 등 대체 공급망 구축과 함께 희토류 비 의존 소재 개발 등 장기인 대응 전략도 필요하다.


신민철 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com