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첨단 산업의 비타민, 희토류

글 : 팀 폴저 사진 : NICK MANN

스마트폰부터 하이브리드 자동차, 무선 동력 드릴까지 우리가 갖고 싶어하는 장비에는 소량의 희토류 원소가 들어간다. 이름부터 낯선 이들 원소는 현재 거의 대부분 중국에서 채굴되고 있다.

기사 본문에서 발췌한 내용을 일부 공개합니다.

지도에서 네이멍구 자치구나 장시 성, 광둥 성이 어디 있는지 제대로 짚어낼 수 있는 사람은 별로 없을 것이다. 하지만 이 세 지역을 비롯한 중국의 여타 지역에서는 휴대전화와 노트북 그리고 그 밖에 우리 생활에 꼭 필요한 수많은 첨단 장비에 들어가는 낯설기 그지없는 원소들이 가끔은 불법적으로 채굴된다. 

희토류(稀土類)라고 하는 이 원소들은 사실상 금속이며, 실제로 그렇게 드문 원소들도 아니다. 그저 여기저기 흩어져 존재할 뿐이다. 뒷마당에서 흙을 한줌 움켜쥐면 그 속에도 이 원소가 아주 소량 들어 있을 것이다. 루테튬과 툴륨 같은 가장 희귀한 희토류 원소도 금보다 거의 200배 이상 많이 존재한다. 하지만 광산을 개발할 수 있을 정도로 매장량이 대량으로 집중되어 있는 곳은 실로 드물다.

희토류가 함유된 물건을 나열하자면 한도 끝도 없다. 자석에 희토류를 첨가하면 기존 자석보다 자력이 훨씬 강하면서도 무게는 가벼워진다. 게다가 희토류 덕분에 수많은 전자제품을 초소형으로 만들 수 있게 되었다. 또한 희토류는 하이브리드 자동차와 풍력 발전용 터빈을 비롯한 수많은 친환경 기기의 생산에 없어서는 안 될 존재이기도 하다. 도요타 프리우스 자동차 한 대의 건전지에 희토류 원소인 란탄이 10kg 이상 들어간다. 커다란 풍력 발전용 터빈에 내장된 자석에는 260kg이 넘는 네오디뮴이 함유되어 있을지도 모른다. 미군이 착용하는 야간투시경, 순항미사일, 그 밖의 무기를 제조할 때도 희토류 원소가 필요하다. 

“안 쓰이는 데가 없습니다.” 미국의 선임 야금학자인 칼 슈나이드너는 말한다. “TV에 쓰이는 형광체 중 붉은색은 유로퓸이라고 하는 원소에서 발현됩니다. 자동차의 배기 장치에 탑재하는 촉매변환기는 세륨과 란탄을 함유하고 있지요. 이 희토류 원소들은 아는 사람만 알 뿐 잘 알려져 있지 않습니다. 따라서 지속적으로 구입하는 데 어려움이 없다면 대다수의 사람들은 이들 원소에 결코 신경도 쓰지 않을 겁니다.” 

그런데 지금 많은 사람들이 우려를 나타내고 있다.

세계 희토류 수요량의 97%를 공급하고 있는 중국이 2010년 가을 일본과 외교 분쟁을 벌이며 한 달간 희토류 수출을 중단해 세계 시장을 발칵 뒤집어놓았다. 중국은 급성장하는 자국의 산업에 필요한 희토류를 충분히 확보하기 위해 향후 10년 동안 희토류 수출을 꾸준히 줄여나갈 것으로 보이는데, 중국의 산업은 이미 자국에서 채굴한 희토류의 약 60%를 소비하고 있다. 앞으로 공급이 달릴 거라는 우려가 일자 희토류 가격이 치솟고 있다. 컴퓨터 하드 드라이브에 사용되는 디스프로슘은 8년 전만 해도 킬로그램당 14.93달러 하던 것이 지금은 467달러에 판매되고 있다. 미국 광산업체인 몰리코프 사의 회장 겸 최고경영자인 마크 A. 스미스는 2011년이 끝나기 전에 전 세계 희토류 수요가 공급을 초과하게 될 것이라고 전망한다. 몰리코프 사는 지난해에 캘리포니아 주 마운틴 패스에 있는 희토류 광산의 채굴을 재개했다.

“우리는 지금 당장 아주 심각한 공급 부족에 시달리고 있습니다.” 스미스 회장이 우려섞인 목소리로 말한다. “올해 중국을 제외한 세계 시장의 희토류 예상 수요량이 5만 5000t~6만t 정도인데, 현재 모든 사람들이 전망하기로는 중국이 대략 2만 4000t 정도 수출할 것으로 보입니다. 미국은 업계 재고 물량과 정부의 비축분이 있어서 버텨내겠죠.”