[IT동아 김동진 기자] 지난 4월 미국이 중국에 고율 관세를 부과하자 중국은 곧장 보복 관세와 함께 희토류 7종 수출 통제로 맞섰다. 중국이 희토류 카드를 꺼내 든 이유는 독점에 가깝게 공급망을 틀어쥐고 있어서다. 희토류 공급을 차단하면 관세 전쟁에서 유리한 고지를 점령할 수 있다는 계산이다.

해당 전략은 유효했다. 전기차와 전투기, 드론, 잠수함, 미사일 등 첨단 제품과 군사 장비를 위해 희토류가 필요한 미국은 결국 일시적으로 관세 전쟁 휴전을 선언했다. 대중국 관세를 대폭 낮추자 중국도 희토류 수출을 정상화하며 급한 불은 꺼졌다. 다만 미국을 포함한 주요국은 중국이 희토류 수출을 통제하면 글로벌 공급망 교란이 발생한다는 사실을 확인했다. 희토류를 보유한 국가는 자체 생산량 확대를, 자원이 없는 국가는 탈희토류 기술 확보를 추진하는 가운데 희토류 매장량이 풍부한 브라질이 주목받는다.

전기차, 로봇 등 모터 제품 소형화와 고효율 이끄는 핵심 소재 '희토류'

희토류는 모터 제품의 소형화와 고효율을 위해 필요한 핵심 소재다. 전투기, 드론, 잠수함, 미사일과 같은 군사 장비뿐만 아니라 전기차 모터에도 들어간다. 희토류가 부족하면 전기차 생산에 차질이 생긴다는 말이 나올 정도로 핵심적인 역할을 한다.

전기차 모터는 내부에 탑재한 자석이 밀고 당기는 원리로 돌아간다. 희토류 중 하나인 네오디뮴을 섞어 자석을 만들면 일반 자석보다 크기는 더 작으면서도 자력은 10배 정도 더 강한 제품을 만들 수 있다.

또 다른 희토류인 디스프로슘도 제품 성능을 높인다. 전기차 모터는 고속으로 돌아가므로 작동 시 온도가 급상승하는 특성이 있다. 따라서 고온에서 자석의 자력이 떨어지는 문제가 있었다. 희토류 중 하나인 디스프로슘을 섞으면 고온에서 자력이 떨어지는 현상을 방지한다. 더 작고 자력이 강하면서도 고온에서 버틸 수 있는 제품을 만들기 위해 네오디뮴 자석에 디스프로슘을 섞는 방식이다.

중국은 희토류 매장량 기준 전 세계 1위 국가다. 미국지질조사국(USGS)에 따르면 2024년 기준 전 세계 희토류 매장량은 1억1000만 톤이다. 이 가운데 중국 매장량은 4400만 톤으로 약 40%에 달한다. 중국은 희토류 매장량뿐만 아니라 채굴 및 가공으로 이어지는 생산량도 압도적이다. 2023년 기준 전 세계 희토류 생산량은 35만 톤인데 중국에서 생산된 양이 24만 톤이다. 중국은 전 세계 희토류 약 70%를 채굴하며 채굴된 희토류에 대한 가공 점유율도 90%대를 확보했다. 이 같은 이유로 중국이 희토류 수출을 제한하면 미국을 포함한 주요국 전기차, 로봇, 방산 기업의 발등에 불이 떨어지는 것이다.

희토류 공급망 다변화 시급…중국 매장량 절반인 브라질 주목받아

대안을 찾아 나선 주요국은 자체 생산량 확대와 탈희토류 기술 확보, 공급망 다변화를 추진 중이다.

일례로 미국 국방부는 희토류에 대한 중국 의존도를 낮추기 위해 미국 캘리포니아주 마운틴패스에 희토류 광산을 보유한 MP 머티리얼스 경영권을 확보했다. MP 머티리얼스는 텍사스주 포트워스에 희토류 금속과 자석 생산 공장도 보유 중이다. 미국 국방부는 MP 머티리얼스에 막대한 규모의 투자를 단행해 희토류 생산량과 희토류 자석 생산시설을 확대 구축할 예정이다.

우리나라의 경우 희토류 배제형 전기차 구동모터 개발을 위한 R&D 과제로 대체 기술 확보에 나섰다.

산업통상자원부는 미래차 경쟁력 확보를 위해 약 5000억 원의 예산을 배정했다. 이 중에서 149억원의 예산을 할당, 전기차 모터 영구자석에 쓰이는 네오디뮴을 완전히 배제한 기술 확보에 나섰다. 희토류 배제형 전기차 구동모터 3종으로 희토류 종속을 탈피하겠다는 전략이다. 현대차그룹도 남양연구소에서 네오디뮴이나 디스프로슘과 같은 희토류를 사용하지 않는 구동 모터를 개발 중이다.

중국 의존도를 낮추기 위한 대체지도 물망에 오른다. 주요 대체지로 주목받는 곳은 희토류 매장량 2100만 톤인 브라질이다. 브라질은 중국 매장량의 절반 수준으로 희토류를 보유하고 있지만, 생산량은 80톤에 그친다. 현재 브라질의 경우 수요가 있을 때만 일시적으로 희토류를 생산하기 때문에 매장량에 비해 생산량이 미미하다. 생산량은 약 80톤 규모인데 이마저도 공기업인 브라질핵원료공사(Industria Nuclarares Brasileiras, INB)의 원료 재고 확보를 위한 것으로 추정된다. 하지만 최근 중국발 희토류 공급망 교란으로 변화의 기류가 감지된다. 일례로 중국-브라질 기업협의회의 자료를 인용해 보도한 홍콩 사우스차이나모닝포스트는 중국이 지난 상반기 브라질로부터 670만달러(약 93억 원)어치의 희토류 화합물을 수입했다고 보도했다. 직전해와 비교하면 무려 200% 확대된 수치다. 중국이 희토류 공급망 다변화 시도를 차단하기 위해 발빠르게 움직이고 있다는 분석이 나온다.

코트라 브라질 상파울루무역관은 “브라질 희토류 유통구조는 다른 광물과 유사하게 원광 채굴 단계에 머무르고 있다. 현재 브라질에는 희토류 정제시설이 없어 채굴된 원광을 그대로 수출 중”이라며 “브라질은 풍부한 희토류 매장량을 지녔지만 경제성 문제로 채굴 및 관련 기술 개발이 거의 이뤄지지 않았다. 하지만 최근 전 세계적으로 희토류의 중요성이 커지고 있다. 희토류 개발이 초기단계인 지금 한국기업들이 광산 투자 및 공동 기술 개발에 참여한다면 안정적인 희토류 확보를 기대할 수 있다"고 제언했다.

IT동아 김동진 기자 (kdj@itdonga.com)