메르의 생각
미국과 중국간 희토류 전쟁 업데이트
메르
2024.07.01
최근 그린란드 희토류에 변화가 있어서 업데이트해봅니다.
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. 디스프로슘은 1886년 프랑스에서 엄청 힘든 과정을 거쳐서 분리됨.
5. 연구진이 분리 과정에서 고생을 많이 하다 보니 "도달하기 힘들다"라는 뜻의 그리스어, δυσπρόσιτος로 디스프로슘의 이름을 짓게 됨.
6. 모터 안에는 자석이 들어가서, 회전을 하면서 전기를 만들어 냄.
7. 네오디뮴을 넣어 자석을 만들면 자력이 10배 이상 강해지므로 그만큼 자석을 작게 만들 수 있음.
8. 네오디뮴 자석은 회전을 빠르게 하면 높은 열이 발생해서 자석의 성능이 떨어지는 게 문제임.
9. 네오디뮴 자석을 만들 때 중희토류인 디스프로슘을 첨가하면 고열에도 자석의 성능이 떨어지지 않음.
10. 빠르고 강한 발전을 계속해 줘야 하는 고성능 발전기나 전기차 모터 등 영구자석에 중희토류 디스프로슘이 들어가는 이유임.
11. 중희토류는 현재 중국 장시성과 미얀마에서 대부분 채굴되고 있음.
12. 중국이 생산하는 중희토류의 절반 정도는 미얀마의 광산에서 채굴되고 있음.
13. 2024년 6월 초, 미얀마의 희토류 광산에서 산사태로 광부들이 사망했을 때 중국인 사망자가 나오는 이유임.
https://www.yna.co.kr/view/AKR20240606064000084?input=1195m
미얀마 희토류 광산 산사태로 최소 5명 사망, 7명 실종 | 연합뉴스
(하노이=연합뉴스) 박진형 특파원 = 미얀마 북부 카친주 팡와 지역에서 5일(현지시간) 오전 산사태가 나 희토류 광산 종사자 최소 5명이 숨지고...
14. 중희토류 디스프로슘을 생산하는 장시성을 가보면, 디스프로슘 채굴 과정이 이렇게 진행됨.
15. 디스프로슘이 함유되어 있는 언덕 중턱에 3미터 깊이의 구덩이를 파고, 황산암모늄 용액을 구덩이에 그냥 쏟아 부음.
16. 이 언덕의 지질은 잘 부스러지는 모래 점토로 되어 있어 산성 용액은 진흙을 녹이며 곤죽이 됨.
17. 인부가 황산암모늄에 녹아 갈색 곤죽이 된 흙을 퍼담아 파이프라인에 부으면, 풀장 같은 곳에 모여 침전된 후 희토류가 분리됨.
18. 채취된 점토에 함유된 희토류는 0.2% 정도로, 황산에 녹아 갈색 곤죽이 된 99.8%의 흙은 폐기물이 되는 것임.
19. 폐기물은 언덕이나 냇가에 그냥 버려지고, 염산, 황산 등이 덜 제거된 채 시냇물과 지하수로 들어가서 식수와 농사를 망쳐놓음.
20. 과수가 열매를 맺지 못하게 되고, 주민들은 피부 발진, 호흡기 질환, 골다공증, 각종 암에 시달리게 되는 것임.
21. 1톤의 디스프로슘 정제를 위해서는 7만 5000L의 산성 폐수, 1톤가량의 방사성 폐기물, 1,200만 L의 황산과 플루오르화수소산이 혼합된 폐가스가 보통 나옴.
22. 중희토류인 디스프로늄이 드물기도 하지만, 생산과정에 환경오염이 심해서 가격이 비싸고 귀할 수밖에 없는 것임.
23. 10메가 와트의 발전용량을 내는 풍력발전기 1기에는 2톤 정도의 자석이 들어가고, 자석 속에 160kg의 디스프로슘이 들어감.
© waldemarbrandt67w, 출처 Unsplash
24. 전기자동차에도 대당 100g 정도의 디스프로슘이 사용되는 등, 희토류 중 디스프로슘은 신재생에너지 쪽에 중요한 원소임.
25. 현재 디스프로슘은 1년에 천 톤 내외가 생산되는데, 풍력발전기를 만들기에도 공급이 부족한 규모임.
26. 첨단 무기도 마찬가지임.
27. F-35를 생산하려면, 1대당 417kg의 네오디뮴-철-보론-영구자석이 들어가고, 영구자석 안에 디스프로슘이 첨가됨.
28. 미국의 불안은 첨단 군사 무기에까지 디스프로슘이 들어가는데, 중국산을 대체할 대안이 없는 것이었음.
29. 경희토류는 대체가 가능함.
30. 미국에도 환경 이슈로 가동을 하지 않을 뿐이지 희토류 광산들이 많고, 호주 등 세계 각국에서 공급이 가능함.
31. 문제는 중국과 미얀마에서 나는 중희토류이고, 현재 중국이 전 세계 물량의 거의 대부분을 공급하고 있음.
32. 북대서양과 북극해 사이에 세계 최대의 섬인 그린란드가 있음.
33. 인구는 대부분 원주민으로 5만 6천 명밖에 안되지만, 한반도 열배 넓이의 210만 제곱킬로미터 면적을 가지고 있음.
34. 그린란드는 덴마크 영토지만, 주민 투표를 통해 2009년부터 제한적 독립을 선언하고 자치권을 확대하고 있음.
35. 영토의 85%가 얼음이고, 총수출의 90%가 새우와 물고기일 정도로 경제력이 약하지만, 지하자원과 입법, 사법의 자치권이 있음.
36. 그린란드에서 중국과 미국의 희토류 전쟁이 시작됨.
37. 그린란드에 전 세계 중희토류의 44%가 매장된 세계 최대 규모의 중희토류 광산들이 있어서 그럼.
38. 그린란드는 사람이 거의 살지 않는 지역이라 희토류를 채굴하고 제련하는 과정에서 주민들의 환경오염 피해가 적은 것도 장점임.
39. 그린란드 총선은 희토류 총선이었음.
40. 크바네펠트 광산에서 희토류를 채굴하느냐 마느냐를 가지고 총선에서 여당과 야당이 격돌을 함.
41. 그린란드의 크바네펠트 광산과 탄브리즈 광산은 그린란드의 희토류 매장량 투탑 광산임.
42. 그린란드 남부에 위치한 크바네펠트 광산은 경희토류와 중희토류,우라늄,아연등이 11억톤 이상 매장된 세계 최대급 광산임.
43. 탄브리즈 광산은 매장량 4.4억 톤으로 크바네펠트보다 적지만 중희토류(Heavy Rare Earth Elements, HREE)인 디스프로슘,이트륨,테르븀등의 함유량이 많은 중희토류 광산임.
44. 크바네펠트 광산은 호주계 광산회사인 그린란드 미네랄이 주축이 되어 개발을 추진하고 있었음.
45. 그린란드 미네랄의 호주기업이지만, 최대 주주가 중국기업 성하 자원이라, 실질은 중국기업임.
46. 총선에서 여당이 이기면, 크바네펠트 광산이 중국주도로 개발되며 중희토류 시장에서 중국의 독점력이 더욱 강화될 상황이었음.
47. 야당이 총선에서 승리를 했고, 그린란드 미네랄 주도의 크바네펠트 광산 개발은 즉시 보류됨.
48. 그린란드 총선은 서울 화곡 1동 주민 규모 밖에 안되는 5만 6천 명이 치른 선거였지만, 희토류 확보 전쟁에서는 중요한 선거였었음.
49. 그린란드 의회가 크바네펠트 광산 개발을 보류하자 2007년부터 투자를 해온 중국계 그린란드 미네랄을 가만있지 않았음.
50. 그린란드 미네랄은 광산 개발 허가가 아니면 115억 불 규모의 손해배상을 하라는 국가 대상 소송을 코펜하겐 중재 법원에 제기함.
51. 그린란드 정부는 크바네펠트 광산 허가서에 정치적 이유로 광산 개발을 중단할 수 있다는 조항을 찾아내서 대응하고 있음.
52. 중희토류가 집중적으로 매장되어 있는 탄브리즈 광산은 미국 광물개발업체 크리티컬 메탈스(CRML)가 올해 5월 인수를 함.
53. 한 해 전 세계 디스프로슘이 천 톤 정도 생산되고 있는데, 디스프로슘만 760만 톤이 매장된 광산을 미국 기업이 확보한 것임.
54. 크바네펠트 광산과 달리 탄브리즈 광산은 채굴 허가가 이미 난 상태라, 빠른 시일 내 희토류 생산이 가능할 것으로 전망되고 있음.
55. 희토류 채굴이 되어도, 그린란드에서 환경오염이 극심한 희토류 제련을 할지는 다른 문제임.
56. 채굴만 그린란드에서 하고, 환경오염을 크게 신경 쓰지 않는 중국으로 흙을 보내서 제련을 할 가능성이 높은 상황이었음.
57. 2023년 5월, 학술지 네이처에 미국 펜실베이니아주립대 팀이 만든 논문이 하나 올라옴.
58. 이들은 박테리아의 단백질로 중희토류를 분리하는데 성공한 것임.
59. 10년 전 펜실베이니아주립대 팀은 유럽 참나무의 싹에서 특이한 박테리아를 발견함.
60. 이 박테리아에 있는 란모튤린이라는 단백질이 디스프로슘 광석에서 디스프로슘을 83% 순도로 분리할 수 있는 게 확인됨.
61. 란모튤린 단백질이 다른 금속 원소보다 희토류 원소를 1억 배 이상 선호해서, 희토류 광물을 란모튤린 단백질이 들어있는 필터에 통과시키면 고순도 디스프로슘을 얻을 수 있다는 연구결과였음.
62. 디스프로슘 제련에 환경오염 이슈가 사라지면, 남는 것은 광산의 존재임.
63. 그린란드의 중희토류 광산이 중국의 제련 없이 희토류 생산이 가능해질 수 있는 것임.
64. 세계적으로 큰돈이 될 만한 일이 생기면, 귀신같이 등장하는 2명이 있음.
65. 투자로 큰돈이 될만한 곳에는 워런 버핏이 등장하고, 신기술로 큰돈이 될듯하면 일론 머스크가 등장함.
66. 일론 머스크의 스타십이 중희토류 확보에 발을 담그고 있음.
https://www.ytn.co.kr/_ln/0104_202406062352018261
스페이스X '스타십', 4번째 시도서 지구궤도 비행 후 귀환 성공
67. 스타십은 상단의 50미터짜리 스타십과 하단의 70미터짜리 수퍼헤비를 결합한 2단 로켓임.
68. 최종 목표는 화성이지만, 달 착륙이 먼저 진행될 예정임.
69. NASA가 진행하는 유인 달 착륙 계획인 아르테미스 계획에 사용될 달 착륙선에 스타십이 선정되었기 때문임.
70. 달에 과거와 같이 자그마한 달 착륙선이 아니라, 50미터짜리 달 착륙선이 내리는 것임.
71. 1862년, 미국 서부 개척 시기에 홈스테드 법이 있었음.
72. 홈스테드 법은 먼저 달려가서 찜을 하는 사람에게 그 땅을 주는 법임.
73. 주인 없는 땅에 테두리를 치고 5년간 거주하면, 160에이커(약 20만 평)까지 소유권을 인정해 줘서, 서부로 달려간 유인책이 됨.
74. 노예였던 흑인들까지 자기 땅을 얻을 수 있었고, 미국 총면적의 10%에 달하는 땅에 160만 명의 자영농이 생기게 된 법임.
75. 2015년 제정된 "상업적 우주발사 경쟁력 법"은 홈스테드 법의 우주 버전임.
76. 민간기업에 우주 광물 채취권을 줘서 우주에서 채굴한 자원을 기업이 가져갈 수 있게 하는 법임.
77. 상업적 우주발사 경쟁력 법은 우주 자원전쟁에 테슬라, 아마존 등 미국 기업들이 활발하게 뛰어들게 된 배경이 됨.
78. 달 표면에는 핵융합의 원료인 헬륨 3도 있지만, 표피에 깔려있는 다른 암석도 있음.
79. 디스프로슘임.
80. 일론 머스크는 NASA와 함께 달 표면의 희토류등 희귀자원의 공급라인을 만들어 보겠다고 하고 있음.
81. 중국도 달에 탐사선을 보내서, 선점 경쟁에 뛰어들고 있음.
82. 중국이 단순한 연구목적으로 달표면의 토양을 채집해서 가지고 오는 것이 아닌 것임.
https://www.news1.kr/articles/5462849
중국, 세계 최초 달 뒷면 토양 확보…창어 6호 샘플 약 2㎏ 채집
82. 미중간 희토류 전쟁은 그린란드에서 시작해서 우주로 넘어가고 있음.
83. 중국이 미얀마 내전에 계속 관여를 하는 이유 중의 하나로 미얀마의 중희토류 광산이 있기도 함.
84. 중국은 희토류 관리조례를 의결했고, 오는 10월1일부터 시행 예정임.
https://www.joongang.co.kr/article/25260052
"희토류=국가소유"…中 '희토류 관리조례' 오는 10월 시행 | 중앙일보
85. 희토류 관리조례는 희토류를 국가가 소유하고 직접 콘트롤 하겠다는 의지의 표명임.
86. 희토류 채굴 및 제련, 분리에 대해 '총량 조절'을 국가가 실시·통제하도록 규정해서, 언제든 무기화 할 수 있게 법규를 정비함.
87. 희토류의 친환경 제련방법이 개발되었다고 하더라도, 이론적인 논문 수준이지 가성비있게 상용화하는것은 다른 문제임.
88. 희토류전쟁이 끝난것은 아닌듯한 상황임.
한 줄 코멘트. 희토류는 중희토류와 경희토류를 구분해서 봐야 돌아가는 흐름이 명확해짐. 그린란드, 미얀마, 일론 머스크의 달 탐사에는 디스프로슘이라는 중희토류가 공통적으로 존재하고 있음. 그란란드는 미국승으로 끝난듯하지만, 제련에서 나오는 환경오염 해결이 남은 숙제임.
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