조 바이든 미국 대통령이 2월22일 백악관 주요 광물 공급망 회의에서 희토류 업체 MP머티리얼즈에 3500만달러(한화 420억원)의 예산을 지원한다고 했습니다. MP머티리얼즈도 자체적으로 7억 달러를 투자해 2024년까지 희토류 영구자석 생산 체제를 구축하겠다고 했죠. 작년 말에는 미국 GM에 연간 전기차 50만대 분의 영구자석을 공급하기로 하는 계약도 체결했습니다.
얼핏 별것 아닌 일처럼 보이지만 중요한 의미가 있습니다. 미국이 수십 년 만에 희토류 채굴부터 선광, 제련에 이르는 일관 생산 라인을 다시 구축하게 된 거죠. 중국에 의존하지 않고 자체적으로 희토류 완제품을 생산할 수 있게 된 겁니다.
◇F-35 1대에 희토류 417㎏ 필요
희토류는 중국이 미국·일본 등과 분쟁이 생겼을 때 단골로 들고 나오는 보복 카드죠. 2010년 센카쿠(중국명 댜오위다오) 영토 분쟁이 생겼을 때 희토류 대일본 수출을 통제했습니다. 미·중 무역전쟁이 한창이던 2019년에는 미국에 대해서도 희토류 수출 제한 카드를 쓸 수 있다고 했죠.
희토류는 원소번호 57~71번에 속하는 15개 원소에 스칸듐·이트륨을 더한 17개 원소를 말합니다. 다른 금속 원소들보다 화학적으로 안정돼 있고 독특한 물리·광학적 특성을 갖고 있어 첨단산업 소재로 사용되죠.
널리 쓰이는 분야가 전기차 모터, 풍력발전기 등에 들어가는 영구자석입니다. 고성능 렌즈 등 정밀광학기기에도 희토류가 들어가요. 미사일, 전투기 등에 장착되는 고성능 제트 엔진도 희토류 합금 소재를 씁니다. 미국의 스텔스 전투기 F-35 한대를 만드는 데 417㎏의 희토류가 들어간다고 하죠.
희토류는 희귀한 토양 물질이라는 의미이지만 사실 희귀한 것은 아닙니다. 지표상에 많은 양이 존재합니다. 하지만 워낙 소량이 흙 속에 포함돼 있어 추출하기가 쉽지 않아요. 1톤의 희토류를 생산하기 위해서는 2000톤의 흙이 필요하다고 합니다.
희토류 추출 과정에는 강한 산성을 띈 화학물질 등이 사용돼 환경오염 우려도 커요. 일부 희토류 원소는 방사능 물질이 포함돼 있다고도 합니다.
◇희토류 강국 미국이 몰락한 이유
사실 1980년대까지만 해도 미국은 희토류 강국이었습니다. 지금은 MP머티리얼즈 소유인 캘리포니아주 마운틴 패스가 미국 희토류의 주공급원이었죠.
중국은 영세업체들이 네이멍구, 장시성 등에서 희토류를 채굴했지만, 여기서 주요 물질을 뽑아내는 제련기술이 없어 흙더미 채로 헐값에 수출했습니다.
1990년대부터 상황이 바뀌어요. 중국이 자체적으로 희토류 제련 기술을 개발한 겁니다. 저렴한 노동력을 이용해 채굴한 희토류를 자체적으로 제련해 국제시장에 내놓으니 미국 업체들이 경쟁력에서 밀렸죠. 게다가 미국 업체들은 희토류 채굴과 제련 과정에서 일어나는 환경오염 문제로 발목이 잡혔습니다. 환경 문제 신경 안 쓰는 중국은 별로 고민하지 않는 문제이죠. 결국 마운틴 패스 희토류 광산이 2002년 폐쇄됐습니다.
미국 희토류 산업 분야의 양대 업체는 몰리코와 마그네퀜치라는 회사인데, 몰리코는 파산했고 마그네퀜치는 중국 업체에 인수됐죠. 이후 미국은 필요한 희토류를 대부분 중국에서 수입해 썼습니다.
◇중 경쟁력 핵심은 희토류 제련기술
전 세계 희토류 매장량은 1억2000만톤인데, 이 중 4400만톤이 중국에 있습니다. 37%가량 되죠. 미국도 1300만톤 규모로 매장량이 적지 않습니다. 브라질, 베트남 등도 2000만톤이 넘어요.
문제는 희토류 제련 기술이 없다는 겁니다. 미국은 수십년 산업 공백기를 거치면서 제련 기술을 잃어버렸고 다른 나라들은 능력이 안된다고 해요.
중국은 전 세계 희토류 제련 시장의 88%를 차지합니다. 나머지 10% 남짓은 호주의 라이너스라는 업체가 말레이시아 콴탄에 있는 공장에서 제련한다고 해요. 미국은 2012년 마운틴패스 광산 희토류 생산을 재개했는데, 모두 중국에 보내 제련을 한 뒤 완제품을 수입해 왔습니다.
◇막 오른 희토류 대전
중국의 보복 위협을 받은 미국은 이번에 단단히 준비를 하는 것 같아요. 오크리지 국립연구소와 아이다호 국립연구소가 작년 11월 독자적으로 친환경적인 희토류 제련법을 개발했다고 합니다. 애리조나주 라파즈 등에서 희토류 광산 탐사 작업도 본격화되고 있어요.
중국도 작년 말 3개의 국내 희토류 업체를 통합해 중국희토그룹이라는 대형 국유기업을 만들었습니다. 가격 경쟁력을 바탕으로 시장 지배력을 강화해 미국 희토류 산업의 싹을 밟아버리겠다는 거죠. 챔피언과 도전자가 뒤바뀐 미중 간 희토류 대전이 불붙고 있습니다.