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국제적인 호텔 체인 켐핀스키 그룹의 레토 위트워 회장(64·스위스)이 생뚱맞은 방한 인터뷰로 논란에 휩싸였다. 이미 지난 6월 공사가 중단되다시피 한 평양 류경호텔 재단장 공사가 차질 없이 진행 중이며, 내년 7∼8월 150석 규모로 문을 열게 될 것이라고 국내 언론과의 인터뷰에서 얘기한 것이다. 여기서 한 걸음 더 나아가 그는 류경호텔이 완공되면 공사를 맡았던 이집트 통신회사 오라스콤이 소유권을, 켐핀스키가 운영권을 가진다고 말하기도 했다.


그러나 그의 이 말에 류경호텔 관련 투자 유치를 담당하고 있는 북한 측 인사들은 “사실이 아니다”라고 부인했다. <시사IN>이 베이징에 있는 대북 소식통을 통해 확인한 결과, 이미 지난 6월 초 오라스콤과 북한의 계약 관계는 끝났고, 북한은 현재 류경호텔 공사 마무리를 위해 두 군데 다른 국제적 호텔 체인과 투자 유치 협상을 벌이고 있다.  

 

사진은 중국 장시성 난청현 광산에서 희토류 광석을 운반하는 한 노동자. ⓒReuter=Newsis


켐핀스키 그룹같이 널리 알려진 호텔 체인의 책임자가 어떤 이유로 이런 얘기를 하게 됐는지 즉각 확인하기는 어렵다. 그러나 그의 얘기 중에도 눈여겨볼 만한 구석은 있다. 바로 북한 희토류와 관련한 부분이다. 위트워 회장은 언론 인터뷰에서 “북한은 중국에 이어 두 번째로 희토류 매장량이 많은데 오라스콤이 희토류 개발권도 가졌다고 한다”라고 말했다. 물론 오라스콤 관련 내용은 사실이 아니다. 다만 그 앞부분, 즉 북한이 중국에 이어 두 번째로 희토류 매장량이 많다고 한 점이 바로 주목할 부분이다. 그동안 북한의 희토류 매장량이 상당한 수준일 것이라는 얘기는 많았지만 서방의 주요 경제계 인사가 ‘중국에 이어 세계 2위’라고 콕 집어 말한 것은 그가 처음이다. 그렇다면 그의 이 말 역시 얼마나 신빙성이 있는 걸까. 


비교적 최근 북한 측이 정리한 희토류 관련 자료에 따르면 북한의 희토류 매장량 규모는 그의 주장대로 세계 2위에 육박한다. 북한 광물자원에 대한 가장 새로운 탐사정보를 취합하고 있는 곳은 바로 합영투자위원회이다. 합영투자위원회는 북한이 해외 투자를 유치하기 위해 만든 기관인데, 광물자원과 무슨 관계가 있을까. 거기에는 다음과 같은 사유가 있다. 즉 2010년 7월 합영투자위원회가 만들어진 이후 해외투자 유치를 위해 노력했으나 실적이 저조했다. 뭔가 해외 투자자를 유인할 거리가 필요했다. 그래서 당시 김정일 국방위원장이 북한 내 광물자원 개발권을 합영투자위원회에 몰아줬고, 합영투자위원회는 외국 투자자들에게 투자의 대가나 담보로 광산 개발권을 주는 형태로 협상을 벌일 수 있게 됐다. 

이 과정에서 기존 탐사 정보를 종합하고 새로운 탐사자료를 추가하는 식으로 최신 광물자원 정보를 합영투자위원회가 갖게 된 것이다.

 

    


매장량 대부분 4개 광산에 집중


희토류 역시 예외가 아니다. 북한 희토류와 관련한 가장 새로운 자료는 지난 3월 합영투자위원회가 작성한 두 건이다. 하나는 희토류 현황을 전반적으로 설명한 것이고 또 하나는 대표적인 희토류 광산인 황해남도 청단군 덕달리와 평안북도 정주시 광산에 대한 탐사 자료다.  


먼저 희토류 현황부터 살펴보자. 북한은 희토류가 매우 풍부한 나라다. 광물 매장량으로는 10억t 이상이며, 이 중 희토류 산화물만으로 따지면 약 4800만t이라고 한다. 희토류(稀土類: Rare Earth Elements)는 원소기호 57번부터 71번까지의 란타넘(란탄)계 원소 15개와, 21번인 스칸듐(Sc), 그리고 39번인 이트륨(Y) 등 총 17개 원소를 총칭한다. 그런데  이들 원소는 자연계에 존재할 때 경제성이 있을 정도로 농축된 형태로 산출되지 않고 다른 광물 속에 포함돼 있다.  


따라서 여기서 광물 매장량이라고 하면, 희토류 원소를 포함한 광물질의 총량을 뜻한다. 합영투자위원회 자료에 따르면, 오늘날 희토류 광물은 모두 250여 종이 알려졌는데, 그중 산업적 의의를 가진 것은 50여 종이다. 이 중 북한이 가진 주요 희토류 광물은 불소탄산세륨광, 모나즈석, 인규세륨광, 갈렴석, 인이트륨광, 이온형광 등 10여 종이다. 북한 측의 또 다른 자료에 따르면 세계적으로 주로 활용되는 희토류 광석은 불소탄산세륨광과 모나즈석이라 할 수 있다. 북한에는 불소탄산세륨광을 포함한 알칼리 섬장암류들이 여러 곳에 분포하며(북한은 불소탄산세륨광의 세계 5대 산지 중 하나로, 그 매장량이 약 1500만t(함유량 0.39%)에 이른다), 주로 바닷가나 강가의 모래에 많은 모나즈석 역시 동서 해안에 넓게 분포하고 있다. 또한 화강암이나 편마암이 분포되어 있는 구역의 골짜기에도 모나즈석이 많이 존재한다. 


이처럼 희토류 원소를 포함한 광물질의 양이 약 10억t에 이른다는 것이다. 그리고 그 안에 포함된 희토류 성분 원소의 양이 약 4800만t이다. 이것은 어느 정도 규모일까. 미국 국가지질국의 2009년 자료에 따르면(왼쪽 표 참조) 희토류 매장량은 세계 1위인 중국이 8900만t, 그다음인 독립국가연합이 2100만t, 그다음 미국이 1400만t으로 돼 있다. 

그리고 중국이 희토류를 전략 자원화하는 바람에 일본이 대체 구입처로 정한 인도는 고작 130만t으로 돼 있다. 따라서 합영투자위원회 자료가 사실이라면 북한 희토류 매장량 4800만t은 명실공히 세계 2위에 해당하는 것이다.


광물자원공사가 북한 광석 샘플을 분석한 결과 희토류 함유량이 매우 우수한 것으로 나타났다.


흥미로운 것은 이 4800만t에 이르는 막대한 양의 희토류가 고작 4개 광산에 집중돼 있다는 점이다. 합영투자위원회는 해외투자 유치를 위해 북한의 대표적인 희토류 광산 4군데에 대한 탐사 자료를 공개했는데, 

그중 제일 큰 황해남도 청단군 덕달리 광산이 약 2000만t 이상, 두 번째인 평안북도 정주시 용포리의 희토류 광산이 1700만t 규모다. 그리고 강원도 평강군과 김화군에 있는 나머지 두 개 광산의 합이 약 1100만t 규모다. 이처럼 4대 광산 하나하나의 매장량이 웬만한 국가 전체의 매장량을 능가하거나 맞먹을 정도이다. 매장량 세계 1위를 자랑하는 중국의 경우도 매장량의 거의 90%를 네이멍구(내몽고)자치구 바오터우 시의 바이윈어보 희토류 광산이 차지한다는 점을 볼 때, 이 역시 터무니없는 내용이 아니다.



그렇다면 북한 희토류 자원의 두드러진 특징은 무엇일까. 

합영투자위원회 자료에 따르면 란탄계 15개 희토류 중 주로 앞부분의 7개 원소를 뜻하는 경희토류가 약 97%에 이른다고 한다. 경희토류는 원자번호가 작은 원소들로 가벼운 반면 상대적으로 이온반경이 큰 것으로 알려졌다. 따라서 세계적으로 수요가 높은 조명등용 3색 형광분말, 농업용 희토류, 보건의학용 희토류 생산에 유리하다. 또 다른 자료에 따르면 북한에 가장 많은 희토류 원소는 배터리 촉매제로 주로 사용하는 란탄(La)과 세륨(Ce), 그리고 LCD 디스플레이용으로 주로 사용하는 이트륨, 하이브리드 자동차 영구자석에 많이 들어가는 디스프로슘(Dy) 등으로 세계 2∼3위 매장량을 자랑한다.


또한 희토류 광석을 선광해 처리할 경우 알루미나, 규산질 비료, 칼륨(칼리) 비료 등 경제성 있는 부산물을 동시에 얻을 수 있고, 탄탈·나이오븀·세슘·토륨같이 희토류보다 더 값비싼 원소들도 동시에 채굴된다는 점, 그리고 광산이 채굴하기 손쉬운 곳에 위치해 비용이 적게 든다는 점 등이 특징이라고 한다. 


여기에 한 가지 빼놓을 수 없는 대목이 바로 희토류 성분 함량이 매우 우수하다는 점이다. 중국이 희토류를 전략 자원으로 정하면서 희토류의 국제 가격이 급등했던 2010년 11월께 국내의 한 대북 사업체가 북한산 희토류 광석 샘플을 구해 광물자원공사와 세라믹연구소 그리고 내몽고, 일본 등 4군데 연구소에 보내 분석한 결과 t당 희토류 함유량이 중국산은 6g인 데 비해 북한산은 23g으로 4배 가까이 많았다. 북한산 희토류 광석의 우수성에 대해서는 북한과 희토류 공동개발을 탐색한 바 있는 광물자원공사 관계자들 역시 인정한다. 



한국광물자원공사도 우수성 인정


두 군데 대표적인 희토류 광산에 관한 탐사보고서를 통해 북한 희토류에 대해 좀 더 구체적으로 이해해보자. 먼저 황해남도 청단군 덕달리 광산. 위치는 해주시 학현동에서 평천군으로 가는 3등 도로를 따라 동쪽으로 20㎞, 청단역에서 북쪽으로 18㎞ 떨어진 곳에 있다. 광산 구역 중앙에 해발 148m 높이의 덕달산이 있고 이 산의 정상 부근에 광체(채굴했을 때 경제적 가치가 있을 정도로 연속적이고 뚜렷한 광석의 발달 구간)가 모여 있다. 광산 주변에 2000㎾ 용량을 가진 덕달변전소가 위치해 동력 확보에 용이하다. 그러나 공업용수가 부족해 동쪽으로 4㎞ 지점에 있는 저수지 물을 끌어들이는 공사가 필요하다. 1990년대 일본 측이 주로 개발을 진행해왔으나 공산권에 대한 전략 물자 반출을 제한하는 바세나르 협정 발효 후 철수했다. 1998년 2월 지질총국 산하 제9 답사단에서 지표조사를 통해 덕달산 주변에 칼륨 자원이 있다고 평가했고, 2000년 4월부터 2011년 12월까지 황해남도 덕달 답사대가 광산 부근에 대한 세부조사를 진행해왔다. 이 같은 조사 결과 희토류 원석의 총량이 약 2억8920만t이고, 희토류 성분만 2000만t 이상이 매장돼 있다는 사실이 확인됐다. 이곳에서 생산 가능한 희토류는 주로 LCD 디스플레이 등의 형광물질로 사용하는 이트륨과 배터리 촉매제용인 란탄과 세륨, 하이브리드 자동차용 영구자석에 사용하는 네오디뮴(Nd)과 디스프로슘 등이다.


평안북도 정주시 용포리의 희토류 광산은 정주시 용포리를 중심으로 고현리와 구성시 청송리 일대의 넓은 구역에 있다. 광산이 위치한 곳은 산지 지형으로 비교적 깊은 골짜기들과 비탈이 급한 산릉선들로 되어 있다. 해발 140~200m. 골짜기와 하천의 물을 공업용수로 사용할 수 있고, 3㎞ 떨어진 변전소에서 동력을 공급받을 수 있다. 1961년부터 지표지질 조사와 지구화학 탐사 및 시추 탐사 등을 통해 희토류 광산을 찾아왔다고 한다. 현재까지 지르코늄만 소규모 채굴했을 뿐 희토류 광물은 전혀 개발하지 않았다. 주로 6개 광체로 이루어졌고, 인회석·인세륨광·불소탄산세륨광 등이 주요 광물이다. 희토류 원소 매장량은 1700만t에 이른다. 


북한의 희토류 공업은 1980년대에 창설되었고, 2000년대 중반 조선희토류센터를 통해 희토류 자원의 지질학적 특성과 개발 과정의 다양한 문제들에 대한 종합적인 연구 성과를 발표해왔다. 특히 국방위원회 산하의 용악산종합회사는 1988년 ‘조선국제화공합영회사’를 설립해 희토류 원광과 금속 및 산화물 등을 홍콩·중국·일본·유럽으로 수출해왔고, 함경남도 함흥시에는 전 세계에 몇 곳만 존재하는 희토류 제련소까지 갖추고 있다.

[시사IN]


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희토류 원소(稀土類元素, 영어: rare earth elements, rare earth metals)는 주기율표의 17개 화학 원소의 통칭으로, 스칸듐(Sc)과 이트륨(Y), 그리고 란타넘(La)부터 루테튬(Lu)까지의 란타넘족 15개 원소를 말한다. 종종 악티늄족 원소를 포함시키는 경우도 있다.


희토류라는 이름이 붙기는 했으나, (불안정 원소인 프로메튬을 제외하면) 지구의 지각에 상대적으로 풍부하게 분포한다. 세륨은 68 ppm으로, 지각을 구성하는 원소 중 25번째로 풍부한 원소로 구리와 비슷한 양이다. 그러나 지구화학적 성질로 인해, 희토류 원소는 경제성 있는 농축된 형태로는 거의 산출되지 않는다. 광물 형태로는 희귀한 원소이므로 "희토류"라는 이름이 붙게 되었다. 희토류 원소를 포함한 광물 중 처음 발견된 건 스웨덴의 위테르뷔에서 발견된 가돌리나이트이다. 많은 희토류 원소가 위테르비의 지명에서 기원한 이름을 가지고 있다. - 위키백과


세계의 희토류 산출량 (1950~2000)


지난 수십 년 동안 중동은 석유로 세계경제에 만만찮은 영향력을 미쳐왔다. 그런데 앞으로 수십 년은, 중국이 ‘희토류’로 세계경제를 지배하는 시대가 될지도 모른다.


오바마 미국 대통령은 지난 3월 중순 중국이 희토류 세계시장을 조작하고 있다며 유럽연합(EU)·일본과 함께 세계무역기구(WTO)에 제소하겠다고 말했다. 중국은 세계의 희토류 생산량 중 90% 이상(95% 이상으로 추정되기도 함)을 차지하고 있다. 그런데 최근 수출 물량을 크게 제한할 움직임을 보이면서 선진국들이 일제히 반발하는 것이다.


희토류(稀土類, rare earth metals)란 문자 그대로 디스프로슘, 네오디뮴, 란탄, 테르븀, 사마륨 등 ‘희귀한 광물질’ 17종을 가리키는 용어다. 용도는 컴퓨터 하드 드라이브, LCD, 의료영상기기(MRI와 엑스레이 등), 하이브리드 자동차, 녹색 에너지까지 하이테크 제품에 집중되어 있다. 예컨대 란탄은 하이브리드 자동차 배터리의 핵심 원료다. 테르븀을 사용해야 하이브리드 자동차의 전기 사용량을 80%까지 절감할 수 있다. 희토류가 없다면, 벽돌보다 작은 스마트폰은 만들기 힘들다. 2025년까지 미국 자동차의 연비를 현재의 두 배로 올리겠다는 오바마의 국가전략적 산업정책도 희토류 없이는 달성할 수 없다. 군사적으로도 희토류는 대단히 중요하다. 사마륨은 유도 미사일, 란탄은 야간 고글 생산에 사용된다.


1960년대부터 텔레비전 브라운관 원료로 쓰이기 시작했던 희토류에 대한 수요가 폭증한 것은 최근의 기술혁신 때문이다. 영국 BBC 방송에 따르면, 지난 10여 년 동안 희토류 수요는 연간 4만 메트릭톤(metric tons)에서 12만5000메트릭톤으로 3배 불어났고, 2014년에는 20만 메트릭톤을 넘을 예정이다.


희토류 채굴에 천문학적 비용


그런데 사실 희토류는 이름과 달리 그리 희귀하지는 않은 광물이다. 납이나 구리처럼 지구 곳곳에 산포되어 있다. 단, 대량 채굴이 가능한 곳은 많지 않다. 더욱이 희토류는 방사성 물질 등 인체에 해로운 광물과 같이 묻혀 있는 경우가 많아서 채굴에 엄청난 비용이 든다. 단기적으로 큰 수익을 내야 하는 서구의 민간 기업으로서는 ‘희토류 채굴업’에 뛰어들 만한 인센티브가 크지 않다는 이야기다. 


예컨대 미국에서 희토류 채굴업을 하려면, 10억 달러 규모의 투자와 15년 이상의 준비 기간이 필요한 것으로 추정된다. 이에 반해 중국에는 내몽골을 중심으로 광범위한 희토류 지역이 존재하고, 국유 광업 기업들이 있어서 단기수익과 상관없이 희토류 채굴업을 할 수 있다. 더욱이 노동 및 환경 규제가 느슨하다. 덕분에 중국이 지구 시장의 희토류 독점 공급자가 될 수 있었던 것이다.


서방 각국 희토류 확보 전략 마련


문제는 독점 공급자인 중국의 수출정책에 따라 세계시장이 춤추게 되었다는 것이다. 이미 중국은 지난 6~7년 동안 수시로 수출을 제한해 희토류 가격을 치솟게 했다. 중국의 희토류 수출 규모는 2005~2010년 사이 절반으로 줄었다. 이에 따라 산화 란탄의 경우 2010년 초에는 1㎏당 5달러였던 것이 지난해 7월 140달러, 같은 해 11월 62달러로, 폭등과 폭락을 거듭했다. 2010년 한 해만 봐도, 디스프로슘은 ㎏당 300달러에서 1900달러로, 네오디뮴은 45달러에서 450달러로 치솟았다. 더욱이 중국은 국내 기업에는 수출가보다 30~40% 싼 가격으로 희토류를 공급한다. 이는 해외 기업을 중국으로 유치하기 위한 전략이기도 하다.


최근에는 중국이 희토류를 ‘무기화’하는 현상까지 실제로 나타났다. 2010년 일본이 분쟁 지역인 동중국해 일대에서 조업하던 중국 어선들을 나포하자 중국이 일본에 대한 희토류 수출을 금지한 사건이 그것이다. 일본은 즉각 중국 선원들을 석방했다.


이런 상황에서 중국은 환경오염을 핑계로 희토류 수출 제한을 공언한다. 지난 3월10일 중국 전국인민대표대회에서 환경오염을 이유로 희토류 채굴 제한이 발의되기도 했다. 그러나 서방세계는 중국의 의도를 의심한다. 그래서 한편으로는 WTO에 제소하고 다른 편으로는 다양한 희토류 확보 방안을 모색 중이다. 특히 미국은 자유시장 원칙 따위와 상관없이 희토류 산업을 국가전략적으로 육성하려는 움직임을 보이고 있다. 민간 기업의 투자와 국가 지원을 결합하는 방식이다.


미국의 경우, 콜로라도 주의 몰리코프(Molycorp) 사가 캘리포니아 사막 지대의 희토류 산지를 다시 채굴하기로 했다. 2002년 환경문제로 채굴이 중단된 지역이다. 몰리코프는 이 사업을 위해 지난해 7월 주식시장에서 4억 달러를 조달했다. 최근에는 캐나다의 희토류 정제 업체를 13억 달러에 인수했다. 그러나 민간 기업이 가격 변동이 심한 희토류 부문에 이 정도의 대규모 투자를 쏟아 붓는 것은 심상한 일이 아니다.


그래서인지 미국의 유력 경제지로 자유시장 이데올로기를 대표하는 <블룸버그>가 ‘국가 차원의 지원’을 역설하기도 한다. “WTO에 중국을 제소하는 것은 정당하지만 성공하기는 쉽지 않을 것 같다. 희토류가 미국 경제와 국방에 미치는 중요성을 볼 때 미국 정부는 몰리코프와 다른 관련 기업들의 성공을 위해 맡아야 할 역할이 있다.” 미국 의회 역시 국방부에 희토류 확보 방안을 제출하라고 압박을 가해왔다. 조만간 이에 대한 의회 브리핑도 이뤄질 예정이다. 미국의 경우, IT나 제약 같은 첨단산업 부문에서 국가 주도의 기술혁신이 이루어져왔다. 희토류 산업도 같은 발전 경로를 겪을 가능성이 크다는 이야기다.


한편 광업이 기간산업인 오스트레일리아에서도 라이너스(Lynas), 에어러퓨러 리소스(Arafura Resources) 등 광업 부문의 대기업들이 최근 10억 달러 규모의 투자나 정제공장 설립 등으로 희토류 산업에 뛰어들었다.


덩샤오핑은 톈안먼 사태 직후인 1992년 초 ‘남순강화(중국 남부 지역을 순회하며 개혁·개방의 가속화 촉구)’에 나서며 “중동에 석유가 있다면, 중국엔 희토류가 있다”라고 말했다. 그리고 중국은 30년 뒤 희토류 세계시장의 지배자로 성장했다. <블룸버그>는 이 발언을 인용하면서 “중국 정부가 희토류 가격을 올리거나 공급을 중단하는 사태에 대비해, 국방부는 몰리코프와 장기 매입 계약은 물론 라이너스 같은 비중국 기업과도 협력해서 공급을 다변화해야 한다”라고 주장한다. 희토류를 매개로 한 서방세계의 대중국 연합전선 결성을 촉구한 것이다.

- 시사IN



중국의 희토류 자원무기화에 대한 대응 움직임


지난 12일 일본 언론은 히타치제작소와 히타치산기시스템의 공동연구팀이 희토류 금속을 포함한 자석을 사용하지 않는 에너지 절약형 산업용 모터를 개발했다고 보도했다. 모터의 핵심 부품인 철심에 비정질 금속을 채용하는 방법으로 네오디뮴과 디스프로슘 등의 희토류 자석을 사용하지 않는 고효율 영구자석 모터를 개발한 것.


이 연구팀은 이미 지난 2008년에 희토류 금속을 사용하지 않는 모터의 기초기술을 개발한 바 있으나, 대용량화와 고효율화를 도모하기 위해 이번에 구조의 최적화와 철심의 손실 저감 등의 응용기술을 개발해 중형 용량급 모터에 적용하는 데 성공했다.


이번에 개발한 모터는 국제전기표준회의(IEC)의 모터의 에너지 효율 가이드라인의 최고 수준에 대응이 가능한 93%의 에너지 효율을 달성한 것으로 알려졌으며, 2014년부터 시중에 나올 전망이다.


이 모터의 개발이 특히 화제가 된 이유는 최근 긴박한 과제로 부상한 탈 희토류 기술의 개발이란 점 때문이었다. 


희토류 수출금지로 영유권 분쟁 대응


2010년부터 중국은 자국 내 희토류 생산량을 제한하고 희토류에 부과하는 세금을 대폭 인상하는 등 정부 통제하에 희토류를 자원무기화하려는 움직임을 계속 보여왔다. 특히 최근에는 자국 언론매체를 통해 오는 6월부터 희토류를 ‘국가전매 대상’으로 편입해 관리할 예정이라고 시사했다.


이는 중국이 희토류 개발을 줄임으로써 이에 대한 가격통제를 통해 대외 수출량을 제한하겠다는 의미로 분석된다. 중국은 현재 전 세계 희토류 시장의 97%를 공급하고 있다.


이에 따라 희토류 사용량을 저감시키거나 대체원소의 이용, 종래와 다른 원리로의 부품개발 등 탈 희토류 기술개발 움직임이 전 세계적으로 확산되고 있다. 이 같은 움직임은 지난 2010년 영유권 분쟁에서 희토류 수출금지라는 뜻하지 않은 철퇴를 맞은 경험을 가진 일본에서 특히 활발하다.


히타치의 모터 개발 외에도 일본은 지난 3월 희토류 원소의 일종으로 액정 TV 등의 유리기판 연마재로 사용되는 산화세륨의 사용량을 저감한 다수의 신규 연마 재료의 개발에 성공했다고 밝혔다.


새롭게 개발한 연마 기술 중 하나는 산화세륨 연마용 입자 대신에 금속 산화물 가루를 넣은 산화지르코늄 연마용 입자를 이용한 것으로서, 마감 품질은 그대로 유지한 채 유리를 연마하는 시간을 2/3로 줄였다. 


또 산화세륨 연마용 입자 대신 금속염을 배합한 산화지르코늄 연마용 입자를 이용한 기술도 개발했는데, 같은 연마 시간에 평활성이 보다 뛰어난 연마가 가능하다. 이들 기술에 의해 세륨을 사용하지 않고 연마가 가능해졌다.


이 기술들의 개발은 일본 신에너지‧산업기술종합개발기구(NEDO)에서 추진하고 있는 ‘희소금속 대체재료 개발 프로젝트’의 일환으로 이루어졌다. 또 미쓰비시전기와 니혼덴산 등에서도 전기차와 하이브리드차용 모터에 희토류를 사용하지 않는 방안을 연구하고 있다.


희토류 영구자석 저감형 기술 개발


한편, 우리나라에서도 중국의 희토류 자원무기화에 대응하기 위한 기술개발 등의 움직임이 일고 있다.


지난 1일 한국전기연구원(KERI)은 반도체, IT, 디스플레이 분야 제조 설비에서 사용되고 있는 영구자석 선형전동기에 비해 훨씬 낮은 비용으로 생산이 가능한 희토류 영구자석 저감형 고정밀 위치제어용 전동기 기술인 ‘이중돌극형 영구자석 선형전동기’를 개발하는 데 성공했다고 밝혔다.


이 기술은 기존 영구자석 선형전동기와 동등 수준의 성능을 구현하면서도 고정자에 영구자석을 ‘N-S-N-S…’ 형태로 배치하지 않고 ‘N-철심-N-철심…’ 형태로 배치함으로써 희토류를 사용해야 하는 영구자석의 총 사용량을 40% 가량 줄어들게 했다. 


선형전동기는 산업 전반에 걸친 기초 기반 제품으로 활용되고 있으며 특히 반도체 산업 및 IT 산업의 발전에 따라 관련 장비업체의 수요가 증가하고 있는 품목이다. 연구팀은 해당 기술이 정밀위치제어응용 시스템, 직접구동 장거리 반송시스템, 자동화장비, 반도체‧디스플레이 제조 장비의 이송용 구동기, 공작기계, 검사장비의 이송계, 로봇 등 다방면에 걸쳐 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.


폐자동차에 포함된 희토류의 회수율을 높여 재활용하려는 움직임도 일고 있다. 환경부는 지난해 10월 국내 자동차 제조 5사(현대‧기아차, 한국지엠, 쌍용자동차, 르노삼성자동차)와 폐자동차 자원화를 위한 자발적 협약을 맺은 데 이어 지난 3월에는 한국지엠과 쌍용자동차,르노삼성자동차와 폐자동차의 금속자원 회수와 폐냉매의 적정 처리를 위한 ‘폐자동차 자원순환체계 선진화 시범사업’ 협약을 체결했다.


폐자동차에는 온실가스인 냉매와 유해중금속 등이 포함돼 있어 함부로 버리면 폐기물로서 심각한 환경오염을 유발하지만, 철‧비철 등은 물론 희토류 등 다량의 희유금속을 함유하고 있어 이를 회수해 재활용하면 오히려 ‘자원의 보고’가 된다.


그러나 고철 등 유가성이 높은 물질만 재활용돼 현재 재활용률이 84.5%에 불과하다. 환경부는 올해 폐자동차 2만2천600대에 대해 폐자동차 재활용률을 95%(2015년 법정목표)까지 올리기로 했는데, 이를 위해 제조사는 폐차장 및 폐차 재활용업체 등과 친환경 폐차 재활용체계를 구축하는 등 제조사와 재활용업계 간 상생협력을 도모할 예정이다.


환경부는 ‘폐금속‧유용자원재활용기술개발 사업단’ 등을 통해 자동차 재활용 부분에 R&D 지원을 확대하며 자동차 제조사의 노력을 뒷받침할 예정이다. 이와 더불어 친환경 폐차사업장에 대한 홍보 및 포상 등 인센티브 제공 방안을 마련할 계획이다.

-The ScienceTimes

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