메르의 팜
중국이 희토류 수출금지를 시작했다. 미국은 답을 찾을까?
메르
2025.04.18
|
중국이 희토류 수출금지를 시작했다. 미국은 답을 찾을까? - 링크 요약 - 1. 희토류 개요 및 분류
2. 네오디뮴 자석의 개발
3. 중국의 희토류 기술 확보 및 생산 독점
4. 디스프로슘
5. 미국의 안보
6. 디스프로슘 공급
7. 그린란드
8. 환경 문제
9. 심해 채굴
10. 제련 문제와 해결 방안 모색
한줄 코멘트. 중국의 희토류 수출금지는 디스프로슘을 집중해서 봐야 제대로된 분석이 가능함. 경희토류는 세계 각국에 폭넓게 분포되어 한국에도 매장이 확인되고 있음. 중희토류인 디스프로슘은 매장지가 몇군데 없고,제련에 환경오염이 심해서 중국 독점상품이 되고 있음. 그린란드 광산 또는 심해채굴로 확보한 디스프로슘을 우크라이나에서 제련하는 방법이 검토되고 있음. |
관련글 (희토류)
250416 중국이 희토류 수출금지를 시작했다. 미국은 답을 찾을까?
250224 트럼프가 우크라이나 희토류에 집착하는 숨겨진 이유
241027 희토류 전쟁 근황 업데이트 1 (feat 미얀마, 군부 쿠데타, 로힝야족)
241027 희토류 전쟁 근황 업데이트 2 (feat 미얀마, 디스프로슘)
241027 희토류 전쟁 근황 업데이트 3 (feat 머스크, 중국, 분리독립)
희토류 무기화는 "1%를 읽는 힘"에서도 충분한 분량으로 기술을 했고, 2024년에는 3편으로 이어지는 글로 정리를 한 적이 있다.
희토류 전쟁 근황 업데이트 1 (feat 미얀.. : 네이버블로그
희토류 전쟁 근황 업데이트 2 (feat 미얀.. : 네이버블로그
희토류 전쟁 근황 업데이트 2 (feat 미얀마, 디스프로슘)
1편에 이어서 계속 87. 미얀마 군부는 국민들의 지지율이 올라오는 때를 기다리면서, 계속 총선을 연기하고…
blog.naver.com
희토류 전쟁 근황 업데이트 3 (feat 머스.. : 네이버블로그
긴 글을 요약하고, 최근 내용을 보강해서 재정리 해본다.
1. 희토류는 크게 분류하면 경희토류(Light Rare Earth Element)와 중희토류(Heavy Rare Earth Element)로 나누어짐.
2. 경희토류는 세계 각지에 분포되어 매장량이 많고, 채굴 난도도 높지 않아 공급은 충분한 상태임.
3. 원소기호 65번 터븀(Tb)부터 71번 루테튬(Lu)까지의 중희토류, 특히 66번 디스프로슘(Dy)이 중요함.
4. 1983년, 일본의 사가와 마사토 박사가 네오디뮴-철-보론(붕소) 자석을 개발함.
5. 네오디뮴 2에 철 12, 붕소 1을 섞어서 자석을 만들면, 현존하는 최상의 자기력이 나오는 영구자석을 만들수 있다는 것을 알아낸 것임.
6. 당시까지 주로 쓰이던 페라이트 자석에 비해 10배이상 강력한 자석이 탄생된 것임.
7. 네오디뮴을 넣어 자석을 만들면 자력이 10배 이상 강해지므로 그만큼 자석을 작게 만들 수 있음.
8. 적은 용량으로 강력한 힘을 영구적으로 발휘하니, 첨단 모터에 네오디뮴이 들어가기 시작함.
9. 전기자동차,로봇등 전기를 통해 운동력을 만들어야 하는 모든 제품에 모터가 들어 감.
10. 기존 산업용 모터는 강력한 힘과 회전속도가 중요했지만, 로봇등 첨단제품으로 갈수록 정밀제어의 중요성이 높아지고 있음.
11. 다관절 로봇은 3차원공간에서 운동성능을 발휘해야 하고, 물건을 집거나 용접하거나 잘라내야 하는등 정교한 작업이 필요함.
12. 로봇 관절마다 엑츄에이터(감속기+모터+엔코더)가 장착되므로, 작고 성능좋은 모터와 정밀제어기술이 없으면 인간처럼 자연스럽게 움직이는 로봇이 나올수 없음.
13. 모터의 미세한 회전을 컨트롤 할수있는 센서가 필요하고, 한방향으로만 도는 회전운동뿐만 아니라 왕복운동, 관절운동등 다양한 움직임에 필요한 엑츄에이터가 필요해 지는 것임.
14. 지금까지 로봇은 센서 및 객체인식프로그램을 통해 물체를 인식한 후 운동제어 프로그램으로 엑추에이터를 동작시켰음.
15. 최근에는 모터에서 나오는 회전량 데이터와 엑추에이터 각도 데이터, 센서 데이터를 AI로 학습시킨 후, 객체 인식과 운동제어, 모터제어를 하나의 알고리즘으로 수행시키기 시작함.
16. AI를 활용해서 학습을 계속하면 사람처럼 자연스럽고 정확하게 움직이는 로봇이 등장할 수 있다는 말임.
17. 모터시장이 빠르게 커지고 있다는 말이기도 함.
18. 이런, 모터들의 성능을 높이는데 네오디뮴-철-보론(붕소) 자석이 필수적으로 쓰이고 있음.
19. 네오디뮴-철-보론자석은 일본에서 개발되었지만, 미국의 GM과 일본 스미토모금속이 비슷한 시기에 상용화에 성공함.
20. 두 회사가 다른 공정으로 네오디뮴-철-보론자석의 상용화에 성공해서 각각 특허를 출연하게 됨.
21.GM의 제조법은 자석의 크기와 형태를 다양하게 만들 수 있어 성능이나 활용도 면에서 뛰어났고, 스미토모의 제조법은 상대적으로 쉬운 공정에 저렴한 비용으로 생산을 할 수 있어 대량생산에 적합한 제조법이었음.
22. 두 회사는 각자의 제조법을 서로 쓸 수 있게 Cross Iicense(교차특허)를 맺어서 기술 공유에 합의했고, GM은 네오디뮴-철-보론 영구자석 (Nd-Fe-B)의 상업화를 위해 마그네퀸치라는 자회사를 1986년 설립하고 사업을 시작함.
23. 마그네퀸치의 최대 고객은 미 국방성으로, 마그네퀸치가 생산하는 Nd-Fe-B 영구자석의 85%를 미군이 납품받아 감.
24. 1995년 마그네퀸치는 섹스턴트 그룹에 매각됨.
25. 마그네퀸치를 인수한 실소유주는 중국의 국영기업인 삼환신재료고구기술공사였고, 실소유자는 중국과학원이었음.
26. 이들은 마그네퀸치를 인수한 뒤 중국에 마그네퀸치와 동일한 생산라인을 만들기 시작함.
27. 2000년에는 마그네퀸치의 Nd-Fe-B 영구자석 생산설비들을 부품단위로 분해해서 중국으로 옮기기 시작함.
28. 2003년, 마그네퀸치 생산설비들이 중국으로 이전이 완료되자 미국 공장은 문을 닫고 종업원들을 해고한 후 중국에서 생산을 시작함.
29. 당시 중국은, Nd-Fe-B 영구자석에 들어가는 희토류는 충분히 있었지만 특허와 기술이 없었음.
30. 중국이 마그네퀸치를 소유하자 특허와 기술이 확보된 것임.
31. 2010년이 되자, 중국은 전 세계 Nd-Fe-B 영구자석 생산의 75%를 차지하는 세계 1위 생산국이 됨.
32. 덩샤오핑은 '중동에 기름이 있다면, 중국에는 희토류가 있다'라고 말하며 희토류 자원을 확보하고, 광맥을 본격 개발하기 시작함.
33. 당시 마그네퀸치 인수를 지휘한 인물은 덩샤오핑의 둘째 딸, 중국 과학기술부 부부장 덩난 이었음.
34. 아버지는 희토류 자원을 확보하고, 딸은 희토류 제련 기술과 특허를 입수한 것임.
35. 네오디뮴 영구자석이 중국에서 대부분 생산되자 국방 측면에서도 미국의 고민사항이 시작됨.
36. F-35 스텔스기를 생산하려면, 1대당 417kg의 네오디뮴-철-보론-영구자석(Nd-Fe-B magnet)이 필요함.
37. 2022년 9월, 바이든은 F35에 중국산 네오디뮴-철-보론자석이 들어간것에 문제를 제기하며 F35 인수를 잠정중단 시킴.
38. 미국은 중국산 네오디뮴-철-보론자석을 대체할 대안을 찾지 못했음.
39. 미군은 두달간 검토과정을 거친후, 중국산 희토류가 들어간 F35 생산재개를 허용 할 수 밖에 없었음.
40. 네오디뮴-철-보론 영구자석에도 약점이 있음.
41. 영구자석들은 온도가 일정수준 이상 올라가면 자력의 성질이 사라지게 됨.
42. 종류별로 차이가 있지만, 일반적으로 네오디뮴-철-보론자석은 100도가 넘어가면 자력에 문제가 생기기 시작함.
43. 여기에서 디스프로슘의 중요성이 나오게 됨.
44. 디스프로슘을 네오디뮴-철-보론자석에 1%씩 섞을때마다 자력의 성질이 사라지는 온도가 15도정도 올라가게 됨.
45. 고성능 모터는 빠른 회전으로 열이 100도를 넘는게 일반적이라, 디스프로슘을 섞지 않으면 자력을 제대로 발휘할 수 없는 것임.
47. 빠르고 강한 발전을 계속해 줘야 하는 고성능 발전기나 전기차 모터 등 네오디뮴 자석에 중희토류 디스프로슘이 들어가는 이유임.
48. F35전투기등 최첨단 무기로 갈수록 디스프로슘은 필수가 되고 있음.
49. 현재 디스프로슘이 실제로 채굴되는 곳은 중국과 미얀마임.
50. 미얀마에서 채굴된 디스프로슘은 중국으로 넘어가서, 중국이 생산하는 디스프로슘의 65%이상을 책임지고 있음.
51. 중국이 미얀마에 디스프로슘이 생산되는 지역의 반군을 지원하며, 분리독립을 노리는 이유임.
52. 중국 장시성에서도 디스프로슘이 생산되고 있음.
53. 다른 희토류와 달리 디스프로슘은 생산되는 지역이 퇴적층이 발달한 일부 지역으로 한정되어 있음.
54. 전세계에서 중국과 미얀마외에 디스프로슘이 육지에 매장된 곳은 러시아의 시베리아지역과 그린란드 정도임.
55. 러시아의 톰토르 광상(Tomtor)에도 디스프로슘이 매장되어 있지만, 러시아는 다른 천연자원이 풍부하기때문에 희토류 개발에 적극적인 상황은 아님.
56. 자원깡패 호주와 미국은 본토내에서 디스프로슘이 상업적으로 매장된 광상을 발견하지 못하고 있음.
57. 디스프로슘이 상업적으로 매장된 것이 확인된 지역중 서방권에 속한 곳은 지구상에는 그린란드 수준임.
58. 트럼프가 그린란드에 욕심을 내는 이유로 북극해의 패권외에 디스프로슘도 포함됨.
59. 그린란드에는 전 세계 중희토류의 44%가 매장된 세계 최대 규모의 중희토류 광산들이 있음.
60. 그린란드의 크바네펠트 광산과 탄브리즈 광산이 그린란드의 희토류 매장량 투탑 광산임.
61. 그린란드 남부에 위치한 크바네펠트 광산은 경희토류와 중희토류,우라늄,아연등이 11억톤 이상 매장된 세계 최대급 광산임.
62. 탄브리즈 광산은 매장량 4.4억 톤으로 크바네펠트보다 적지만 중희토류인 디스프로슘,테르븀등의 함유량이 많은 중희토류 광산임.
63. 크바네펠트 광산은 그린란드 미네랄이 주축이 되어 개발을 추진하고 있었음.
64. 그린란드 미네랄은 호주기업이지만, 최대 주주가 중국기업 성하 자원이라, 중국계 기업으로 봐야함.
65. 총선에서 여당이 이겼으면, 크바네펠트 광산이 중국주도로 개발되며 중희토류 시장에서 중국의 독점력이 더욱 강화될 상황이었음.
66. 야당이 그린란드 총선에서 승리를 하자, 크바네펠트 광산 개발은 보류됨.
67. 중국이 광산 개발 보류에 항의해서 소송을 시작했지만, 쉽지는 않은 상황임.
68. 중희토류가 집중적으로 매장되어 있는 탄브리즈 광산은 미국 광물개발업체 크리티컬 메탈스(CRML)가 인수를 함.
69. 1년에 디스프로슘이 천 톤 정도 생산되고 있는데, 디스프로슘만 760만 톤이 매장된 광산을 미국 기업이 확보한 것임.
70. 탄브리즈 광산은 채굴 허가가 이미 난 상태라, 빠른 시일 내 디스프로슘 생산이 가능할 것으로 전망되고 있음.
71. 문제는 환경오염임.
72, 디스프로슘은 채굴과정에서 환경오염이 극심하고, 이것을 제련하는 과정에서도 추가적인 환경오염이 크게 발생함.
73. 그린란드는 인구가 5만명대라 환경오염으로 인한 주민 피해가 적지만, 희토류 채굴을 허용하는 것은 다른 문제임.
74. 미국이 환경오염을 최소화하면서 디스프로슘을 확보하는 다른 방법이 있음.
75. 디스프로슘 농도가 높은 퇴적층이 발달된 곳이 있음.
76. 바다바닥임.
77. 태평양 해저의 진흙층에도 디스프로슘이 고농축된 지역들이 있음.
78. 육상과 해저의 희토류는 만들어져서 농축되는 과정이 다름.
79. 육상의 희토류는 마그마 활동으로 만들어지는데, 토륨과 우라늄 같은 방사성 물질도 같이 농축됨.
80. 희토류를 추출하는 과정에서 이런 방사성물질이 폐기물로 남아서 환경과 건강문제를 일으키게 됨.
81. 해저의 희토류는 생성과정이 다름.
82. 해저에 화산활동이 일어나는 곳에서는 철분을 포함하는 뜨거운 물이 분출되고, 이것이 해수중의 희토류를 흡착하는 작용을 하게 됨.
83. 욕조에 끼는 물때와 비슷하게 화산활동을 하는 해저 근처에 디스프로슘이 오랜시간에 걸쳐서 쌓이고 농축이 되는 것임.
84. 해수 자체에 포함되는 희토류가 바닥에 쌓이며 농축되기 때문에 토륨등 방사성물질이 포함되지 않음.
85. 이곳의 해저 진흙을 인양하면, 방사성물질이 포함되지 않은 희토류만 채굴이 가능한 것임.
86. 일본은 이미 배타적 경제수역내에 디스프로슘이 대량으로 매장된 지역을 2012년에 확보함.
87. 일본은 미나미토리섬 인근에서 디스프로슘이 경제성있게 농축된 지역을 발견했고, 전세계가 730년을 쓸수 있는 매장량을 확인함.
88. 문제는 가성비와 제련임.
89. 중국산 희토류를 사오는 것에 비해서는 비싼 비용이 들어가고, 채굴뿐만 아니라 제련과정에서 환경오염도 문제임.
90. 일본은 해당지역 개발을 2028년으로 미루고, 희토류 재고를 충분히 확보하는 방향으로 움직이고 있음.
91. 가만히 있을 트럼프가 아님.
92. 트럼프는 심해광물 채굴을 허용하는 행정명령을 검토하고 있음.
93. 미국도 일본과 비슷한 희토류 매장지역들을 발견했지만, 위치가 미국 관할권을 벗어난 공해임.
94. 각 국가의 관할권 밖에 있는 해저지역에서 상업적 목적의 채굴은 유엔협약으로 금지되어 있고, 탐사목적도 ISA의 승인을 받아야 함.
95. 트럼프는 UN 국제해저기구(ISA)를 우회해서 미국 상무부 해양대기청(NOAA)에 채굴허가를 받도록 행정명령을 내리겠다는 것임.
96. 광물 채굴 기업인 TMC(The Metals Company)가 백악관에 심해광물 채굴 허용을 요청한것이 계기가 됨.
98. 심해채굴로 희토류를 확보하면, 제련 문제가 남아있음.
99. 우크라이나에서 제련을 하는 방법이 검토되고 있다고 함.
100. 우크라이나에는 사람들이 살지않고 있는 유명한 폐허지역이 있음.
101. 원전사고로 넓은 지역이 폐허로 방치되고 있는 체르노빌 원전 일대를 제련장소로 활용하는 방안임.
한줄 코멘트. 중국의 희토류 수출금지는 디스프로슘을 집중해서 봐야 제대로된 분석이 가능함. 경희토류는 세계 각국에 폭넓게 분포되어 한국에도 매장이 확인되고 있음. 중희토류인 디스프로슘은 매장지가 몇군데 없고,제련에 환경오염이 심해서 중국 독점상품이 되고 있음. 그린란드 광산 또는 심해채굴로 확보한 디스프로슘을 우크라이나에서 제련하는 방법이 검토되고 있음.
댓글 0
첫번째 댓글을 남겨주세요