미국·캐나다, 중국 ‘희토류 독점’ 깨뜨릴 매장량 충분

북미 대륙이 중국의 전 세계 희토류 시장 독점 체제를 뒤흔들 수 있을 만큼 충분한 자원을 보유하고 있다는 연구 결과가 나왔다고 과학 기술 전문매체 인터레스팅 엔지니어링이 28일(현지시각) 보도했다.
미국과 캐나다가 잠재적 매장량을 전면 개발할 경우 공급망 리스크를 해소하고 자급자족 체제를 구축할 수 있다는 분석이다. 그러나 중국산에 비해 떨어지는 광산 품질과 높은 초기 가공 비용을 극복하기 위해 정부의 정책적 지원과 양국 간 긴밀한 협력이 선행되어야 할 것으로 지적됐다.

보도에 따르면 미국 미시간 대학교 지속가능시스템연구소의 스티븐 케슬러 지구환경과학과 명예교수와 그렉 케올리언 교수 공동 연구팀은 북미 전역의 28개 희토류 광상을 정밀 분석한 결과 이 같은 결론을 도출했다고 밝혔다.

네오디뮴, 프라세오디뮴, 디스프로슘, 테르븀 등 희토류 금속은 전기차 배터리 및 모터, 풍력 터빈, 첨단 전자제품은 물론 최첨단 무기 체계의 핵심 부품인 고성능 영구자석을 만드는 데 필수적인 전략 자산이다. 공급망 차질이 발생할 경우 국가 안보와 친환경 에너지 전환 전체가 마비될 수 있어 최근 미·중 갈등의 핵심 뇌관으로 꼽혀왔다.

연구진에 따르면 북미 대륙의 28개 광상에 묻힌 희토류 산화물은 약 3,500만 톤으로 추정된다. 이는 전 세계 연간 희토류 생산량의 약 90배에 달하는 규모로, 양적 측면에서는 향후 수십 년간 미국의 수요를 채우고도 남는다.

문제는 광산의 ‘품질(품위·Grade)’이다. 중국은 1980년대부터 정부 주도로 대규모 채굴 광산, 정교한 제련 가공 시설, 효율적인 글로벌 공급망에 막대한 자본을 투입해 현재 전 세계 희토류 공급량의 약 70%를 지배하고 있다. 반면 미국은 현재 전 세계 채굴량의 11%만을 담당하고 있으며, 캐나다는 상업적 채굴이 전무한 실정이다.

인터레스팅 엔지니어링에 따르면 케슬러 교수는 "현재 가동 중인 캘리포니아의 마운틴 패스(Mountain Pass) 광산을 제외하면, 북미의 거의 모든 매장지가 중국이나 호주에서 가동 중인 광산보다 희토류 원소의 농도가 낮고 품질이 떨어진다"고 짚었다. 또한 희토류 채굴 과정에서 함께 발생하는 방사성 물질인 ‘토륨’을 안전하게 처리하는 과정에서도 막대한 환경적·경제적 비용이 수반된다는 설명이다.

다만 연구팀은 품질 차이가 극복 불가능한 수준은 아니며, 국내 공급망 확충을 통한 유통 비용 절감이 채굴 비용 상승분을 상쇄할 수 있다고 평가했다. 특히 희토류 원소의 특성에 따른 미국과 캐나다의 전략적 분업이 해결책으로 제시됐다.

가전과 일반 자석에 흔히 쓰이는 ‘경희토류(란탄, 세륨, 네오디뮴 등)’는 미국 내 매장량으로도 충분히 자급할 수 있다. 반면 고온 환경에서 자석의 안정성을 높여줘 전기차나 군사용 장비에 핵심적인 ‘중희토류(디스프로슘, 테르븀 등)’는 캐나다 지역에 집중 매장되어 있다. 케슬러 교수는 "경희토류는 미국이 자체 공급망을 다지고, 중희토류는 캐나다와 긴밀히 협력해 공동 전선을 구축하는 것이 가장 이상적인 시나리오"라고 제안했다.

전 세계 희토류 광물 수요는 2024년 91킬로톤(kt)에서 2030년 123킬로톤, 2040년에는 150킬로톤까지 가파르게 증가할 것으로 전망된다. 연구팀은 향후 전기차 시장 확대 흐름에 맞춰 2050년까지 북미 자체 공급망이 이 수요를 온전히 감당할 수 있을지 심층 연구를 이어갈 계획이다.

그렉 케올리언 교수는 "희토류는 국가 방위와 청정에너지 전환의 핵심 투입재인 만큼 공급망 차질은 경제에 치명적"이라며 "과도한 생산으로 인한 가격 폭락과 기업 부도를 막기 위해, 정부가 세제 혜택과 재정 지원을 정교하게 설계해 안정적인 국내 산업 생태계를 이끌어내야 한다"고 강조했다.

이인수 글로벌이코노믹 기자 tjlee@g-enews.com