선진국의 희토류 채굴 방법, 한국은 불가능할까?

흔희 희토류라고 하면, 원자번호 57번 란타넘(La)부터 71번 루테튬(Lu)까지의 란타넘족과 21번 스칸듐(Sc), 39번 이트륨(Y)까지의 17종류 원소를 일컫습니다. 그 중 가장 많이 사용되는 것은 네오디뮴으로 전체 희토류 소비의 40% 정도를 차지하는데 네오디뮴 자석을 만드는데 사용합니다. 네오디뮴을 넣은 자석은 일반 자석에 비해 열 배 이상 자력이 강해지는데, 희토류는 이처럼 소재의 성능을 크게 변화시킬 수 있는 성질을 가지고 있습니다.

 

희토류 매장량

희토류(稀土類)는 그 이름이 가진 뜻과는 달리 전 세계적으로 풍부하게 매장된 편입니다. 심지어 지하자원의 불모지인 우리 나라에도 상당히 매장되 었는 것으로 알려져 있습니다.

 

그러나 대부분의 희토류 생산량은 중국에 집중되어 있는데 이것은 물론 중국에 희토류 매장량이 많은 것도 하나의 이유이긴 하겠지만 본질적으로 중국이 희토류를 대량생산하기 위한 조건을 잘 만족하는 국가이기 때문이라고 보는 것이 맞습니다.

 

희토류를 대량 생산 하기위한 조건이라고 한다면 희박한 인권 개념, 처참한 노동자 권리, 저렴한 인건비 등이 있을 것입니다. 이것이 중국이 전세계에 희토류를 공급하게 된 이유입니다.

희토류 채굴 과정

가장 큰 문제는 채굴 및 제련 과정에서 생기는 최악의 환경오염입니다. 희토류는 방사성 원소와 함께 매장 된 경우가 많아서 1차적으로 방사능 피폭의 위험이 있습니다. 그리고 채굴현장에서 발생하는 분진 역시 여러 호흡기 계통 질병의 원인이 됩니다. 게다가 채굴된 원석을 분말 상태로 가공한 이후, 독성이 강한 화악 약품을 통해 정제할 때 발생하는 대량의 독성 폐수 역시 큰 문제입니다.

 

중국의 희토류 산업이 발생시키는 폐수는 연간 천만톤에 달한다고 하니 환경오염이 얼마나 심각할지 예상이 되는 대목입니다. 사정이 이렇다보니 선진국에서는 매장된 희토류가 있어도 생산하기가 어려워 지는 것입니다. 

 

선진국 중에서 희토류를 생산하는 것은 미국과 호주 밖에 없는데 이들 국가는 어떤 방식으로 위와 같은 환경오염 문제를 처리했을까요?

스마트 마이닝

위 사진은 호주의 철광석 채굴 현장에서 실제로 채굴을 진행하고 있는 모습입니다. 직원은 사무실에 앉아서 모니터를 보며 조이스틱으로 조종하고 있습니다. 아마 컴퓨터 게임하는 기분이 들 것 같네요. 

 

선진국 광산은 이미 무인화, 자동화가 상당부분 이루어 져 있는데 이를 스마트 마이닝이라고 부릅니다. 당연하게도 산업재해 위험이 현격하게 떨어지고 비용을 절감할 수 있습니다.

 

그런데 스마트 마이닝은 채굴 과정은 자동화 할 수 있었지만 희토류를 정제 분리하는 작업은 불가능 했습니다. 말씀 드렸다 싶이 발생하는 오폐수를 없앨 방법이 없기 때문입니다. 결국 호주는 희토류 정제 공장을 말레이시아에 설립했습니다. 채굴 장소화 4000km나 떨어진 곳에서 가공하는 것입니다.

 

사정이 이런것은 미국 역시 마찬가지입니다. 이웃나라 일본도 자국내에서는 도저히 채굴을 할 수 없기 때문에 개도국 광산을 개발하거나 희토류 재활용 혹은 희토류 대체 기술을 연구하는 실정입니다.

 

결국 우리 나라의 경우에는 희토류를 채굴한다는 것은 거의 불가능할 것으로 판단됩니다.