미국이 중국의 희토류 독점을 깰 수 없는 이유 - 최종편

(편집자 주: 3부작 시리즈의 마지막 편입니다. 1부와 2부를 읽어보세요.)

앞선 글에서 현재 중국이 희토류 원소(REE) 시장에서 독점적 지위를 갖게 된 배경과, 미국의 민간 투자와 신규 국내 광산 개발, 낮은 국방용 REE 사용량, 개별 금속·기술·완제품 개발만으로는 문제를 해결할 수 없는 이유를 설명했습니다. 록히드 마틴(Lockheed Martin)이 중국 제재에 직면해 첨단 무기 생산에 필수적인 REE 공급이 제한될 가능성이 있다는 최근 보도는 이 의존 비상사태를 더욱 잘 보여줍니다.

이 글에서는 민간 부문, 정부, 학계 간 연구개발 파트너십을 구축해 중국으로부터 REE 공급망 통제권을 되찾기 위한 필수 단계를 개괄합니다.

REE 자원을 국가 안보·경제 차원의 총체적 문제로 다뤄야

미국은 REE 자원을 국가 경제·안보 문제로서 총체적으로 다뤄야 합니다. 국가 정책에 기반해 원자재 조달, 정제, 유통, 제조, 재활용으로 이어지는 REE 공급망을 구축해야 합니다. 이러한 원자재와 합금의 다운스트림 사용자인 부품 제조업체도 체인에 포함되어야 합니다. 그리고 이는 정부 주도로 달성되어야 합니다. 2019년 7월 11일 발의된 상원 법안 S. 2093(토륨 함유 희토류 정제 협동조합 설립)은 좋은 첫걸음입니다.

공급망의 핵심 구성 요소

소재 탐사: 부산물로서의 REE 확보

REE를 인산염, 철광석 등 다른 채굴 활동의 부산물로 만듭니다. REE 채굴 투자 비용이 훨씬 작고, 하류 정제에만 투입하면 됩니다. 미국지질조사국(USGS)은 미국 내 23개 퇴적 인산염 매장지(인광석)에 대한 광범위한 화학 분석을 수행했으며, 결과는 이 광석들에 REE가 상당량 농축되어 있음을 보여줍니다. 인광석은 세계 인 비료의 주요 공급원입니다. 따라서 REE는 비료 산업의 부산물이 될 수 있습니다. 1차 채굴과 초기 회수 공정이 이미 존재하므로 부가가치 REE 제품의 투자 비용이 현저히 낮아집니다.

국가 안보·경제 정책 차원에서 REE 부산물 활용에 초점을 맞춘 협동조합을 구성해 비료 산업의 부산물 원료를 활용해야 합니다. 이 개념은 철광석 등 다른 채굴 분야에도 적용 조사되어야 합니다.

거래소: 협동조합 연장선상의 전자 매매 거래소

협동조합의 연장으로 회원과 비회원 간 상업적 거래를 위한 전자 매매 거래소를 구축해야 합니다. 이러한 거래소는 건강정보 교환소 등 기존 개념을 활용해야 합니다. 한 가지 이점은 공급과 수요 추적 역량을 창출하고, 위기 시 국가적 필요와 자재 배분에 대비해 균형을 맞추는 것입니다.

대체재와 대체 기술 개발

국방고등연구계획국(DARPA), 국립과학재단(NSF) 또는 유사 정부·국방 기관 주도로 REE에 대한 소재·기술 대체 가능성을 집중 탐구하는 국가적 이니셔티브를 출범해야 합니다. 직접적인 원소 대체가 불가능한 경우 시스템적 대안을 조사해야 합니다. 한 가지 아이디어는 용도별 REE 비중을 고려해 고비중 용도를 표적화하는 것입니다. 예를 들어 네오디뮴은 영구자석의 약 69%, 세륨은 자동차 촉매의 90%에 사용됩니다. 어떤 대체재가 가능하고, 대체 기술을 어떻게 활용해 가능한 곳에서 REE를 공급망에서 배제할 수 있을까요? 이는 적절한 기관과 자금을 통한 지속적인 정부와 R&D 노력으로 더 잘 답할 수 있습니다. 현재 REE 산업 상태를 볼 때 민간 산업이 이런 연구를 주도할 가능성은 극히 낮습니다. 그러나 가치가 입증되면 참여할 것입니다.

미국은 대학에서 연구와 교육 양면을 통해 REE 프로그램의 광범위한 개발을 적극 장려해야 합니다. 현재 소수 기관만 전용 REE 교육 프로그램을 제공하며 관련 R&D 활동은 미미합니다. 채굴 기술과 기술 혁신에 대해 정부, 학계, 산업 협력 파트너십을 통한 공동 혁신 지원을 장려해 대학원, 학부, 커뮤니티 칼리지 수준에서 산업과 교육 모두를 개선해야 합니다. 대학 교수진과 학과가 최첨단 연구를 추구하도록 장려해 국가가 미래 광물 공급망 부문 엔지니어 수요를 충족하고 교수 은퇴에 대비할 수 있도록 해야 합니다.

재생에너지와 EV 영향 분석

REE가 첨단 기술 제품과 재생에너지에 필수적이라고 흔히 말하지만, REE를 필요로 하는 기술의 실제 비중은 명확히 문서화되지 않았습니다. 예를 들어 REE가 없는 비동기 풍력 기술을 어떻게 확장할 수 있을까요? 전기차 인기 증가로 세륨 촉매 수요 감소와 EV 배터리 수요 증가를 어떻게 균형 잡을까요? 신기술, 시장 트렌드, 대체 능력을 기반으로 한 소재 소요 분석이 REE 수요 제한에 크게 기여할 수 있습니다.

전략적 비축과 재고 관리

국가 석유 비축제와 유사하게 미국은 국가 REE 비축 프로그램을 개발해야 합니다. 이는 거래소 프레임워크와 연계해 운영할 수 있습니다. 다시 강조하지만 이는 국가 안보·경제 정책 최우선 순위이며, 이념이나 당파가 개입될 여지가 없어야 합니다.

핵심 역량 공유

협동조합 프레임워크의 필수적 부분은 회원 간 지식과 핵심 역량의 명시적 공유 요구입니다. 예를 들어 EV 제조사가 배터리 공급업체와 협력할 수 있어야 합니다.

거버넌스: 국가적 구조 주도의 공급망 거버넌스

공급망 거버넌스는 여러 구성요소에 분산되지만, 전반적 국가 구조가 주도해야 합니다.

위 요소들이 많은 이해관계자를 포함하므로, 국가적 REE 공급망 구축이라는 공동 목표를 향한 이해관계자 간 협력을 보장하는 거버넌스·관리 구조를 만들어야 합니다. 이는 국방부의 개별 광산 개발 지원이나 유사 단일 이니셔티브에 의존하는 것보다 나은 대안입니다. 필요한 것은 정부, 민간 부문, 대학이 REE 독립 달성을 향해 정렬된 이 나라의 전체 역량입니다.

슈보 차터지(Shubho Chatterjee)는 디지털 트랜스포메이션, 전략, 기술, 운영 임원입니다.