충주·홍천 희토류 광맥 발견으로 희토류 개발에 대한 기대감이 커지고 있지만 생산까지는 해결해야 할 과제가 산적해 있다는 목소리가 높다.
희토류 개발에 대한 경제성 검증부터 제련기술개발, 수요처 확대를 위한 소재산업 육성 등 국내 희토류 산업 활성화를 위한 기반 마련이 시급하다는 지적이다.
◇경제성 나올까=희토류 생산 경제성의 기준이 되는 품위는 4% 내외로 최근 희토류 가격 급등으로 3% 수준까지는 현 시세에서 경쟁력이 있다고 업계는 판단한다. 홍천·충주 광맥의 품위가 탐사 초기단계인 현재 평균 0.6%인 점을 감안하면 낙관적인 상황은 아니다.
지경부 관계자는 “탐사초기단계인 현 상황에서 주요 원소의 함유량이나 품위를 확정적으로 말하기는 어렵다”며 “2년여에 걸쳐 정확한 매장량과 품위 산정을 진행할 계획”이라고 말했다.
국내 희토류 광맥에서 생산되는 다수의 희토류가 란탄·세륨과 같은 경희토류라는 점도 경제성 측면에서는 걱정거리다.
원유정제과정에서 촉매로 사용되는 란탄과 디스플레이 연마제로 사용되는 세륨은 희토류 생산의 50%를 차지한다. 희토류 광맥에서 가장 많은 양이 함유돼있기 때문이다.
호주의 라이너스, 미국의 몰리코프를 비롯해 중국 대다수 희토류 제조업체 또한 란탄과 세륨을 공급하고 있어 향후 3~4년 후 시장가격은 크게 낮아질 수 있다. 국내에서 란탄과 세륨이 주로 생산된다면 경제성이 떨어질 수밖에 없다.
이에 따라 란탄·세륨 등 희토류 소재화 기술 개발과 이를 통한 수요처 확대 또한 해결돼야 할 과제로 언급되고 있다.
◇가공기술도 숙제= 경제성이 높아도 숙제는 남아 있다. 희토류를 얻기 위해서는 광석과 희토류를 분리하는 선광기술, 순도를 높이기 위한 제련(분리·정제) 기술이 필요하다. 무게·크기·자성 등 물리적으로 광석을 분리하는 선광기술에서는 어려움이 없지만 희토류 원소를 분리·정제하는 기술은 우리나라가 취약한 부분이다.
희토류를 분리·정제하기 위해서는 보통 선광된 희토류 광석의 3~4배에 달하는 강산·강염기의화학약품이 사용된다. 희토류의 품위, 주요 희토류 원소의 함유량에 따라 화학약품의 조합이 미세하게 달라지는데 이에 대해 경험과 표준이 없는 상황이다.
희토류 분리·정제 기술을 개발하고 있는 업계의 한 관계자는 “분리·정제 기술 자체는 교과서적인 수준에서 널리 알려져 있지만 문제는 화학처리에 대한 노하우”라며 “아직까지 한 번도 희토류 가공에 나선 적이 없는 국내 사정상 시행착오를 겪을 것으로 예상된다”고 말했다.
이와 함께 국내 희토류 광산의 특성상 발생할 수 있는 방사성 원소도 문젯거리다. 희토류는 광물에 따라 주로 모나자이트·바스트네사이트·제노타임 등으로 분류하는데 충주·홍천 광맥은 모나자이트 형태로 알려져 있다. 모나자이트의 경우 방사성 원소인 토륨의 매장량이 높을 수 있어 이 또한 향후 문젯거리로 대두될 수 있다.
최근 호주의 광산기업 라이너스가 말레이시아에 짓기로 한 세계 최대 규모의 희토류 제련시설을 두고 반대 시위가 격화되고 있는 이유도 희토류 생산과정에서 발생하는 토륨 농축액 때문이다.
※용어설명:희토류=희토류는 보통 원자번호 57번 란탄부터 71번 루테튬까지 15종과 이트륨·스칸듐을 포함한 총 17개의 원소를 총칭한다. 17종의 원소가 다른 물질과 함께 광석형태로 존재하는 것이 보통이다. 풍력발전기 터빈·LED 형광체·전기자동차 모터 등 첨단산업분야에서 수요가 지속적으로 확대되고 있다.
최호기자 snoop@etnews.co.kr
