전 세계가 17가지 중요 금속인 희토류 원소(REE)에 대한 중국 의존도를 낮추기 위해 노력하는 가운데, 환경 및 지정학적 영향이 가장 큰 이슈로 떠올랐습니다.
소개
희토류 원소(REE)는 다양한 기술 응용 분야에 중요한 17가지 자연 발생 희소 금속 그룹을 나타냅니다. 현대 기술에서 희토류의 필수적인 역할은 부인할 수 없습니다.
아이폰 혁명
현대 기술에서 REE의 여정은 2007년 스티브 잡스가 선보인 혁신적인 iPhone으로 거슬러 올라갑니다. 이 상징적인 기기의 내구성과 기능을 향상하는 데 17가지 REE 중 9가지가 중추적인 역할을 했습니다. 예를 들어 인듐은 아이폰의 유리를 강화했고 유로퓸과 테르븀은 화면 색상을 개선했습니다. 탄탈륨은 전력 조절을 제어하고 리튬은 에너지를 저장했습니다. 세륨은 광택이 나는 화면 유리에 기여했습니다. REE는 카메라 렌즈부터 휴대폰 진동 센서, 스피커 자석에 이르기까지 다양한 부품에 통합되었습니다. 스티브 잡스는 휴대폰을 스마트폰으로 변화시켰을 뿐만 아니라 희토류 원소 시대를 열었습니다.
희토류 원소의 역할
희토류는 한정된 양으로 발견되지만 현대 기술에서 첨가제로서 없어서는 안 될 중요한 역할을 합니다. 성능을 향상시키고, 제품 크기를 줄이며, 전반적인 강도를 높여줍니다. 가장 널리 사용되는 REE 중 하나인 네오디뮴은 자석을 강화하여 필수 부품을 소형화할 수 있게 해 줍니다.
소비자 제품 그 이상
REE에 대한 수요는 소비재를 넘어선 분야로 확대되고 있습니다. F-35 스텔스 전투기와 같은 첨단 무기를 생산하려면 이러한 요소가 상당량 필요합니다. 이러한 부품을 중국에서 조달할 경우 국가 안보 및 공급망 취약성에 대한 우려가 제기됩니다.
중국의 지배력
REE 시장에서 중국의 지배력은 잘 알려져 있습니다. 중국의 지도자 시진핑은 중동에 석유가 있듯이 중국에도 희토류 원소가 있다고 대담하게 선언한 적이 있습니다. 이 선언과 함께 중국은 REE 매장지에 대한 대대적인 개발에 착수하여 전 세계 공급에 대한 지배력을 더욱 공고히 했습니다.
희토류 소싱의 과제
문제는 세계 다른 지역에서 상당한 양의 REE 매장지가 발견되더라도 이를 효율적으로 추출하려면 광활한 토지, 값싸고 규정을 준수하는 노동력, 환경 파괴와 노동자 보호 문제를 외면하려는 정부 등 여러 요인이 복합적으로 작용해야 한다는 점입니다. 즉, 일부 국가에서는 환경 및 윤리적 고려 사항으로 인해 REE 채굴이 경제적으로 실현 불가능하다는 것을 알게 됩니다.
지역적 집중도
REE는 종종 지역적으로 집중되어 있습니다. 예를 들어, 전 세계 니오븀의 거의 90%가 지질학적 요인으로 인해 채굴이 용이한 브라질 아락사 지역에서 추출됩니다. 이러한 매장지는 암석 발파나 복잡한 공정이 필요하지 않기 때문에 접근하기도 쉽습니다. 브라질산 니오븀은 강철 강도를 높이는 데 중요한 역할을 합니다.
친환경 기술과 역설
태양광 패널 및 풍력 터빈과 같은 친환경 기술에 대한 수요가 증가함에 따라 REE 공급에 부담이 되고 있습니다. 인듐, 셀레늄, 텔루륨과 같은 원소 중 일부는 고효율 태양광 패널에 사용됩니다. 그러나 REE는 이러한 기술의 필수 부품 생산에 필수적이기 때문에 현재 생산 능력으로는 바이든 행정부가 제안한 수천 대의 풍력 터빈과 전기 자동차 건설을 지원하기에는 부족할 수 있습니다.
탄소 중립을 목표로 하는 재생 에너지에 대한 이러한 추진은 아이러니한 상황을 만듭니다. 청정에너지에 대한 추구가 친환경 기술에 필요한 REE의 생산량 증가로 인해 의도치 않게 환경 파괴에 기여하고 있는 것입니다. 탄소 중립적인 미래를 향한 노력은 환경을 보호하는 동시에 중요한 REE를 얻기 위해 환경을 파괴해야 하는 환경 역설을 드러내고 있습니다.
미국이 직면한 과제
한때 REE의 주요 생산국이었던 미국은 그 지배력이 약화되고 있습니다. 현재 미국은 REE의 90% 이상을 중국에서 수입하고 있어 국가 안보와 중국이 이러한 핵심 요소를 무기화할 가능성에 대한 우려를 불러일으키고 있습니다. 미국은 REE 공급망을 재구축하기 위한 조치를 취하고 있지만, 특히 환경 보호를 강조하는 현 바이든 행정부 하에서 환경 고려 사항과 규제 과제는 상당한 장애물이 되고 있습니다.
우주 탐사 및 달 채굴
우주 탐사 또한 각국이 달을 잠재적인 REE 공급원으로 주목하면서 주목받고 있습니다. 달 표면에는 이러한 원소가 풍부하게 함유되어 있어 잠재적인 대체 공급원이 될 수 있을 것으로 여겨집니다. NASA는 달의 REE 채굴을 적극적으로 연구하고 있으며, 9월 27일 발사 예정인 아르테미스 탐사선도 달에서 REE를 채굴할 수 있는 가능성을 조사하는 것을 주요 목표로 삼고 있습니다.
경쟁에서 한국의 지분
한국도 이 글로벌 경쟁에서 지분을 가지고 있습니다. 한국은 강원도 홍천에 50년간 매장된 REE 매장량을 보유하고 있습니다. 그러나 채굴로 인한 환경 영향에 대한 우려로 인해 매장량은 그대로 유지되고 있습니다.
결론
요약하자면, 희토류 원소를 확보하기 위한 글로벌 경쟁은 환경 보호와 기술 발전 사이에서 위태로운 줄타기를 해야 하는 복잡한 과제입니다. 재생 가능한 에너지원과 청정 기술에 대한 요구로 인해 희토류 원소의 중요성은 점점 더 커지고 있으며, 세계 무대에서 새로운 환경적, 지정학적 도전이 제기되고 있습니다.