희토류 뜻 우리나라에도 있는데 매장량 얼마나?

희토류의 중요성

현대 사회에서 스마트폰, 전기자동차, 컴퓨터 등 다양한 첨단 기술 제품을 사용하면서, 이러한 기기들의 핵심 소재인 '희토류'에 대해 들어보셨을 것입니다. 그러나 희토류의 정의, 종류, 주요 생산국, 그리고 우리나라에서의 상황 등에 대해 자세히 알고 계신가요? 이번 글에서는 국제적으로 이슈가 되고 있는 희토류에 대해 쉽게 알아보겠습니다.

 

1. 희토류란 무엇인가요?

'희토류(稀土類)'는 말 그대로 '희귀한 흙의 종류'라는 뜻입니다. 영어로는 Rare Earth Elements (REE)로 표기합니다. 희토류는 주기율표에서 원자번호 57번부터 71번까지의 15개 원소와 21번 스칸듐(Sc), 39번 이트륨(Y)을 포함한 총 17개의 원소를 지칭합니다. 이러한 원소들은 지각에 널리 분포되어 있지만, 경제적으로 채굴할 수 있는 농도로 존재하는 경우가 드물어 '희귀한' 것으로 여겨집니다. ​

 

 

2. 희토류에 포함되는 원소들

희토류에 포함되는 17개의 원소는 다음과 같습니다.

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▣ 경희토류(Light Rare Earth Elements, LREE)

 

● 원소: 란타넘(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨(Sm)

● 특징: 상대적으로 가벼운 원소들로, 자연에서 더 흔하게 발견됨.

● 주요 활용 분야 : 

 - 네오디뮴(Nd): 강력한 영구자석(네오디뮴 자석) → 전기차 모터, 풍력발전기, 스피커
 - 프라세오디뮴(Pr): 네오디뮴 자석 강화 → 항공기 부품, 터빈
 - 세륨(Ce): 자동차 배기가스 촉매제 → 친환경 차량
 - 란타넘(La): 카메라·망원경 렌즈, 배터리 → 전기차 배터리

 

※ 최근 전기차 모터에 사용되는 네오디뮴(Nd)의 사용 증가로 공급망 중요성이 커지고 있습니다.

 

 

 

▣ 중희토류(Heavy Rare Earth Elements, HREE)

● 원소: 유로퓸(Eu), 가돌리늄(Gd), 터븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 어븀(Er), 툴륨(Tm), 이터븀(Yb), 루테튬(Lu)

● 특징: 상대적으로 무거운 원소들로, 채굴이 어렵고 희귀함. 첨단 기술 산업에서 중요한 역할을 합니다.

● 주요 활용 분야: 

 - 디스프로슘(Dy): 네오디뮴 자석의 내열성 향상 → 전기차 모터, 풍력발전기
 - 터븀(Tb): 형광체, LED 디스플레이 → 스마트폰, TV
 - 유로퓸(Eu): 형광등, LCD 백라이트 → 디스플레이 산업
 - 가돌리늄(Gd): MRI 조영제, 원자로 제어 → 의료, 원자력

 

※ 최근에는 전기차·풍력발전에서 디스프로슘(Dy), 터븀(Tb) 수요가 급증하여 공급망 위기 우려가 있습니다.

 

 

▣ 기타희토류

● 원소: 스칸듐(Sc), 이트륨(Y)

● 특징: 경희토류·중희토류처럼 주기율표 란타넘족 원소는 아니지만, 기능적으로 희토류로 분류됩니다.

● 주요 활용 분야: 

 - 스칸듐(Sc): 항공기, 알루미늄 합금 → 차세대 경량 소재
 - 이트륨(Y): 레이저, 초전도체 → 국방, 반도체

 

※ 요즘 차세대 반도체·우주항공 소재로 스칸듐(Sc), 이트륨(Y) 수요가 증가하고 있습니다.

 

3. 희토류의 주요 매장국과 우리나라의 매장량

전 세계 희토류 매장량은 특정 국가에 집중되어 있습니다. 2023년 기준으로, 중국이 약 4,400만 톤으로 전체 매장량의 약 36.7%를 차지하며 1위를 기록하고 있습니다. 그다음으로 베트남이 2,200만 톤으로 약 18.3%, 브라질이 약 17.5%인 2,100만 톤, 러시아가 1,200만 톤 약 10% , 인도가 690만 톤으로 약 6%를 보유하고 있습니다.

 

우리나라는 한국광물자원공사의 '2023 광물자원 매장량 현황'에 따르면 희토류의 매장량이 2,597만 톤으로 추정하고 있습니다. 매장량으로는 베트남보다 우위에 있지만, 품위(광석 속 희토류 원소의 비율)가 2.1%로 매우 낮은 수준이라 경제적으로 채굴할 수 있는 희토류 매장량이 거의 없는 것으로 알려져 있습니다.

 

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4. 우리나라가 희토류를 생산하지 않는 이유

우리나라가 희토류를 생산하지 않는 주요 이유는 다음과 같습니다.

 

● 경제성 부족: 우리나라에는 경제적으로 채굴할 수 있는 규모의 희토류 광산이 부족합니다. 이는 채굴 및 정제 과정에서 발생하는 비용 대비 수익성이 낮다는 것을 의미합니다.

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● 환경오염 우려: 희토류 채굴 및 정제 과정에서는 방사성 물질과 유해 화학물질이 발생하여 토양과 수질 오염을 일으킬 수 있습니다. 이러한 환경 문제를 고려할 때, 우리나라에서의 희토류 생산은 어려움이 있습니다.

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 - 광석 채굴 : 희토류는 단독으로 존재하는 것이 아니라, 다른 광물과 섞여 있는 상태로 땅속에 묻혀있기 때문에 희토류 광물을 꺼낼 때 토륨(Th)과 우라늄(U) 같은 방사성 원소가 함께 나와서 방사능 오염 위험이 발생합니다.

- 정제, 추출 : 희토류는 여러 원소가 서로 섞여 있어 화학적 처리(용매 추출, 침출 등)를 통해 분리해야 합니다. 이 과정에서 남은 방사성 토륨과 우라늄 찌꺼기를 폐기해야 하는 문제가 발생하고 있습니다. 폐기물 보관 및 처리 비용이 매우 크므로 중국에서는 불법 폐기로 주변 환경에 방사능과 유독물질이 축적되는 사회적인 문제가 발생하기도 합니다.

 

 

5. 희토류의 활용 분야

희토류는 다양한 첨단 산업 분야에서 필수적으로 사용됩니다.

 

● 전자제품: 스마트폰, 컴퓨터, TV 등의 디스플레이, 배터리, 자석 등에 사용됩니다.

● 자동차: 하이브리드 자동차, 전기 자동차의 모터, 배터리 등에 사용됩니다.

● 에너지: 풍력 터빈, 태양광 패널 등 신재생 에너지 분야에서도 활용됩니다.

● 군사: 미사일 유도 시스템, 레이저, 스텔스기 등 군사 장비에도 사용됩니다.

 

 

6. 희토류 개발의 중요성

희토류는 첨단 기술 산업의 핵심 소재로서, 국가 경쟁력과 직결됩니다. 특히, 전기자동차, 풍력 발전 등 친환경 에너지 기술의 발전과 함께 희토류의 수요는 더욱 증가하고 있습니다. 따라서 희토류의 안정적인 공급은 미래 산업 발전에 필수적입니다. 

 

 

희토류는 전 세계적으로 특정 국가에 집중되어 있기 때문에, 안정적인 공급망을 구축하는 것이 중요합니다. 우리나라는 희토류를 확보하기 위해 다음과 같은 전략을 추진해야 합니다.

 

 

7. 희토류 확보를 위한 우리나라의 노력

1) 해외 희토류 광산 개발 참여

중국이 희토류 시장을 장악하고 있는 상황에서, 우리나라는 다양한 국가와 협력을 통해 희토류를 안정적으로 확보해야 합니다.

최근 베트남, 호주, 미국, 캐나다 등에서 희토류 개발이 활발하게 진행되고 있으며, 우리나라는 이들 국가와 협력하여 직접 투자하거나 광산 개발에 참여하는 전략을 펼칠 수 있습니다.

예를 들어, 일본은 호주에 위치한 희토류 광산에 투자하여 중국 의존도를 낮추는 전략을 세운 바 있습니다.

 

2) 희토류 재활용 기술 개발

희토류는 전자제품, 배터리, 풍력 터빈 등에 사용된 후에도 회수하여 다시 사용할 수 있습니다. 따라서 재활용 기술을 개발하면 희토류의 수입 의존도를 줄일 수 있습니다.

폐휴대폰, 컴퓨터, 전기차 배터리 등에서 희토류를 추출하는 기술을 발전시키면, 자원의 낭비를 줄이면서도 국내에서 일부 수급이 가능해집니다.

일본은 폐기된 전자제품에서 희토류를 추출하는 ‘도시광산(Urban Mining)’ 기술을 개발하여 사용하고 있습니다. 우리나라에서도 이를 적극적으로 도입할 필요가 있습니다.

 

3) 대체 소재 개발

희토류의 의존도를 줄이기 위해, 희토류를 대체할 수 있는 신소재를 개발하는 것이 중요합니다.

현재 연구 중인 대체 소재 중에는 희토류 없이도 강한 자성을 유지할 수 있는 신형 영구자석, 희토류가 없는 배터리 등이 있습니다. 우리나라 기업들과 연구소에서도 희토류 대체 소재 연구를 적극적으로 진행해야 합니다.

 

4) 희토류 전략 비축

전 세계적으로 희토류의 수요가 계속 증가하고 있기 때문에, 국가 차원에서 희토류를 비축하는 전략도 필요합니다. 중국은 희토류 수출을 제한하는 정책을 여러 차례 시행한 적이 있으며, 향후에도 글로벌 공급망이 불안정해질 가능성이 큽니다. 이를 대비해 우리나라는 일정량의 희토류를 전략적으로 비축하는 정책을 도입할 필요가 있습니다.

 

5) 정부와 기업의 노력

① 정부 차원의 정책 지원:

우리나라 정부는 희토류를 포함한 주요 광물에 대한 수급 안정화 대책을 마련하고 있습니다. 최근에는 희토류를 비롯한 핵심 광물을 ‘전략광물’로 지정하고, 공급망 관리 및 해외 광산 개발 지원을 강화하고 있습니다.

 

② 기업들의 희토류 확보 노력:

삼성, LG, 현대자동차 등 대기업들도 희토류 확보에 적극적으로 나서고 있으며, 해외 자원 개발과 대체 소재 연구에 투자하고 있습니다. 특히, 배터리 관련 희토류 재활용 기술을 연구 중이며, 현대자동차도 희토류 사용을 줄이는 친환경 모터 기술을 개발하고 있습니다.

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희토류는 스마트폰, 전기차, 반도체, 신재생 에너지 등 첨단 산업에 필수적인 자원입니다. 하지만 중국이 희토류 시장을 장악하고 있어 우리나라와 같은 국가들은 안정적인 공급망 확보가 절실한 상황입니다.

 

앞으로 우리나라는 ▲해외 희토류 광산 개발 ▲희토류 재활용 기술 발전 ▲대체 소재 연구 ▲전략 비축 등의 노력을 통해 희토류 확보에 나서야 합니다.

희토류의 안정적인 공급은 단순한 자원 확보가 아니라, 대한민국의 미래 산업 경쟁력과 직결되는 문제입니다. 정부, 기업, 연구기관이 함께 협력하여 희토류 확보 전략을 적극 추진해야 합니다.