[초점]서방, 中 희토류 공백 메우기 '안간힘'…핵심 '중희토류' 부족에 난항

서방 국가들이 중국에 대한 희토류 의존도를 줄이고 국내 희토류 자석 공급망을 구축하려는 노력이 중대한 문제에 직면했다.
특히 F-35스텔스 전투기, 전기차, 풍력 터빈 등 필수 부품인 초강력 영구자석 생산에 필수적인 디스프로슘(Dysprosium)과 테르븀(Terbium) 등 '중(重)희토류(Heavy Rare Earth Elements)'의 희소성이 서방의 독립적인 공급망 구축 캠페인에 '아킬레스건'이 될 수 있다고 19일(현지시각) 로이터 통신이 보도했다.

네바다에 본사를 둔 MP 머티리얼즈(MP Materials)는 희토류 채굴부터 자석 생산까지 전체 공급망을 통합하는 것을 목표로, 지난 7월 수십억 달러의 미국 정부 지원 계약을 통해 수년 내에 자석을 생산할 야심 찬 계획을 가지고 있다.

최근 경희토류(Light Rare Earth Elements) 가공 생산량이 51% 증가하는 등 성공을 자랑했지만, 중희토류의 부족은 여전한 문제로 남아있다.
캘리포니아의 MP 마운틴 패스(Mountain Pass) 광산에는 이 두 가지 매우 중요한 중희토류 원소가 미량만 포함되어 있다. 디스프로슘과 테르븀은 전기차 엔진과 같은 고온에서도 자석이 자성을 유지하도록 돕는 핵심 원소다.

컨설턴트 일랴 에피힌(Ilya Efikhin)은 "MP 머티리얼즈는 브라질이나 말레이시아, 또는 일부 아프리카 국가들로 가서 자원을 찾아야 하지만, 많은 시간이 걸릴 수 있다"고 지적했다.

MP는 중희토류 잠재적 원료 공급업체들과 "적극 협력"하고 있다고 밝혔으며, 애플과의 5억 달러 계약을 통해 재활용 소재를 통한 중희토류 확보도 추진하고 있다.

컨설팅 회사인 벤치마크 미네랄 인텔리전스(Benchmark Mineral Intelligence)에 따르면, 서방은 2030년까지 중희토류 수요의 91%를 여전히 중국에 의존할 것으로 보이며, 이는 2024년 99%에서 소폭 감소한 수치에 불과하다.
중국은 지난 4월 자석 내 중희토류에 대해 수출 제한을 부과하여 일부 자동차 공장 가동이 중단되는 사태를 야기하며 서방에 경각심을 불러일으켰다. 10월 30일에는 미중 합의에 따라 새로운 통제 시행을 연기하기로 합의했지만, 중희토류에 대한 전 세계적 수요 급증으로 인해 디스프로슘과 테르비움의 부족 현상은 심화될 것으로 예상된다.

광상 내 중희토류 비율은 자석에 사용되는 다른 원소들에 비해 훨씬 적으며, 전 세계 광산 내 중희토류 비율은 영구 자석 내 상대 비율의 절반에 불과하다.

중국 외 지역에서 중희토류의 희소성은 가격에서도 드러난다. 데이터 제공업체 패스트마켓츠(Fastmarkets)에 따르면, 로테르담의 디스프로슘 산화물 가격은 kg당 900달러에 달하며, 이는 중국 내 가격의 세 배 이상이다.

독일의 진공 자석 제조사 에릭 에셴(Erik Eschen) CEO는 "중요한 자원에 대해 말하자면, 사실상 중간, 나머지는 우리가 얻게 될 것"이라며, VAC가 최근 개장한 미국 내 새로운 공장에 공급하기 위해 중희토류 광산을 생산하는 광부들과 계약을 체결하느라 바쁘게 진행 중이라고 밝혔다. VAC는 캐나다의 Torngat Metals, Aclara Resources와 중희토류 공급 계약을 체결했다.
중국과 일본 외 지역에서의 자석 생산 능력은 2030년까지 연간 7만t에 이를 것으로 예상되며, 이는 연간 1650톤의 디스프로슘 산화물이 필요하다. 아다마스 인텔리전스(Adamas Intelligence)의 라이언 카스티요(Ryan Castilloux) 전무이사는 "중희토류는 대규모로 서구의 자석 생산을 확산시키기 위해 해결해야 할 다음 퍼즐 조각임이 분명하다"고 말했다.

중국 외 최대 희토류 업체인 호주의 라이너스 레어어스(Lynas Rare Earths)는 말레이시아에서 중희토류 생산 확대를 추진하고 있으며, 호주의 일루카 리소스(Iluka Resources)는 서호주에 연간 최대 750t의 중희토류를 처리할 수 있는 정제공장을 건설 중이다.

특히 브라질은 주요 중희토류(HREE) 광석 수출국으로 부상하고 있다. 그러나 벤치마크 미네랄 인텔리전스의 네하 무케르지(Neha Mukherjee) 희토류 분석가는 "진짜 도전은 처리 능력에 있다"면서 " "HREE(중희토류) 정제 기술은 2029년까지 전 세계적으로 보급될 것으로 예상되지만, 중국 외 지역에서는 비용이 여전히 5배에서 7배 더 높다"고 말했다.

또한 중희토류 광산의 환경 문제도 큰 장애물이다. 이온 점토류 광산 매장지에서 중희토류를 추출하는 표준 방식은 화학물질로 퇴적지를 세척하는 것으로, 미얀마에서는 이것이 수자원 오염과 산림 파괴를 초래했다.

서구 광부들은 환경 친화적인 채굴 방법을 사용한다고 말하지만, 주민들의 반대에 부딪히는 경우가 많다. 모나자이트 광석에서 얻은 희토류 광상에는 방사성 원소인 우라늄과 토륨이 포함되어 있어 안전하게 처분하기 어렵다.

CRU의 피유시 고엘(Piyush Goel)은 "신규 생산의 주요 병목 현상은 중희토류 채굴과 가공이 지역 환경에 미치는 더 큰 부정적 영향일 것"이라고 말했다.

일부 회사들은 중희토류 없이 자석을 생산하기도 하지만, 느리게 움직이는 풍력 터빈과 같은 제한된 용도에 불과하며, EV 모터처럼 고속 회전 및 고온 환경에서는 여전히 중희토류가 필수적이다.

서방은 중국 의존도를 줄이기 위해 노력하고 있지만, 중희토류 확보라는 난관에 부딪힌 만큼 아직 갈아야 할 길이 멀어 보인다.


신민철 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com