KIMS 해외단신 64호 (2011.03.11)

희유금속, 정말 필요한가?

    일본경제신문 전자판은 2011년 3월 4일자 기사에서 일본 제조업이 자랑하는 선진적인 제품의 대다수에 희유금속이 사용되고 있다는 사실을 지적하면서 희유금속의 부족이 일본 산업계에 미치는 영향을 분석하고 있다. 관련기사에서는 희유금속이기 때문에 고성능을 실현할 수 있다는 인식이 산업계에 깊이 침투해 있어 지금과 같은 희유금속 과도 의존 현상을 초래했으며 이러한 인식이 과연 사실인지에 대해 알아보고 있다.

    다음은 일본경제신문 전자판 관련기사에서 발췌, 번역한 내용이다.

    ‘5년 동안 2배도 상승하지 않았던 Ce의 가격이 2010년 여름, 약 한달 동안 4배로 뛰어올랐다. 더욱이 같은 해 가을에는 Ce의 구입이 어려운 상황까지 연출되었다. 일시적이긴 했지만 Ce의 공급이 끊겨 그것을 사용하고 있던 제조업이 큰 위기를 맞게 되었다. 액정 패널 및 HDD 등에 꼭 필요한 유리 연마제를 다루고 있는 한 공장에서는 2010년 9월~11월까지 Ce의 수입이 중단되어 연마제를 구할 수 없게 되었다. 재고를 모아 위기를 넘기긴 했지만 만약 그 후 1~2개월 정도 수입 정지가 지속되었다면 생산을 중단해야 할 상황이었다.
    Ce 및 란탄(La) 등의 희토류는 비금속 등 다른 광물의 부산물, 즉 남아도는 것이라는 가벼운 인식이 일본에 만연해있었다. 희유금속과 관련한 문제는 이러한 인식에서 발생했다고 해도 과언이 아니다. 언제라도 구입할 수 있다고 생각해 고성능 자석을 구성하는데 빼놓을 수 없는 네오듐(Nd) 및 디스프로슘(Dy) 등과 다르게 희유금속은 재고를 준비해두지 않았다. 앞으로도 일본 국내 Ce 수요의 30%가 부족할 것이라는 전망도 있다.
    Ce 뿐만 아니라 코스트 퍼포먼스(비용대비효과)를 최대화 할 수 있는 소재를 사용하는 것은 당연한 일이다. 하지만 희유금속과 관련한 최근 문제와 같이 구입할 수 없게 된 상황을 예측하지 못한 채 그 소재에만 의지하고 있는 상황은 간과할 수 없다.

    미량이지만 깊이, 넓은 분야에
    일본에서는 희유금속을 「지구상에 존재가 희소하거나 기술적·경제적인 이유로 유출이 어려운 금속 중 현재 공업용 수요가 있고 향후에도 그 수요가 있는 것과 향후의 기술혁신에 따라 새로운 공업용 수요가 예상되는 것」이라고 정의하고 있다. 다시 말해 희유금속은 일본 제조업에서 빼놓을 수 없는 중요한 자원의 총칭이다.
    일본 희유금속의 시장규모는 2008년도 기준 약 3조엔(출처: 수입통관통계)에 달한다. 이 금액 자체도 적지 않지만 희유금속이 사용되고 있는 제품의 시장규모를 생각하면 그 규모는 더욱 커진다. 같은 해인 2008년도, 예를 들면, 전자재료가 9조엔, 전자디바이스가 47조엔, 세트기기가 141조엔이라고 한다. 전기자동차(EV) 및 하이브리드차(HEV) 등의 그린카 및 태양전지, 저연비의 고성능 항공기가 보급되면 희유금속 관련 산업규모는 현재의 10배 이상이 될 것이라는 예측도 있다.
    이렇듯 일본의 제조업이 자랑하는 제품이 대부분으로 그 부가가치를 높이기 위해 희유금속이 많이 이용되고 있다. 조금 더 구체적으로 살펴보면 앞서 말한 Nd 및 Dy는 모터의 소형화/경량화에 공헌하는 고성능 Nd-Fe-B베이스 자석에 이용되고 있다. Nd는 합금을 구성하는 중요한 원소, Dy는 내열성을 높이는 첨가원소이다. 우수한 성능을 가지는 Nd-Fe-B 자석은 HEV 및 EV뿐만 아니라 에어컨 실외기의 압축기 및 휴대전화기의 진동 모터 등에 널리 사용되고 있다.
    예를 들면 HEV/EV에서는 자동차 1대당 약 1~2kg의 Nd-Fe-B 자석이 모터에 사용되고 있어 그 질량의 약 20%는 Nd, 약 10%는 Dy라고 한다. 2010년 12월 발매의 닛산자동차 EV리프에서도 소형경량화를 위해 모터에 Nd-Fe-B 자석을 사용하고 있다고 한다. 대략 계산해보면 EV 또는 HEV를 1만대 생산하기 위해서는 1~2톤의 Dy가 필요하다.

    사용하지 않을 수가 없다
    일본 제조업에 있어 희유금속이 중요한 위치를 차지하게 된 배경에는 일본 산업구소의 변화가 있다. 글로벌화라는 큰 흐름 속에서 대량생산형의 제품조립은 중국을 시작으로 하는 해외제품에 그 주역의 자리를 빼앗겨 일본은 부가가치가 높은 분야에서 살아남아야 하는 상황이 되었다. 그 대표적인
    예가 일본의 대표 분야인 소재/부품이다. 희유금속이라고 하면 20년 정도 이전에는 철강의 첨가제로 주로 사용되었지만 최근에는 EV 및 연료전지, LED 등 저탄소화사회의 하이테크제품에 사용되는 소재 및 부품에 많이 사용되고 있다. 조립공장은 해외로 이전해 현지 조달률이 높아지고 있지만 소재/부품에 관해서는 일본으로부터의 수출이 계속되고 있다.
    이러한 첨단 분야에서 경쟁력을 유지하기 위해서는 희유금속을 무시할 수 없게 된다. 희유금속이 어떻게 해서 우수한 기능을 발휘할 수 있게 하는지에 대해서는 명확하게 밝혀지지 않았지만, 일단 첨가하면 확실히 성능이 좋아졌다. 희유금속은 소재 및 부품의 부가가치를 높여주는 「마법의 약」이었다.
    게다가 이전에는 가격이 낮고 공급도 안정적이었기 때문에 일본은 희유금속 소비 대국이 되었다. 연간 소비량과 세계 점유율을 보면 Co가 14000톤(일본 국내시장 486억엔)으로 25%, In이 1146톤(413억엔)으로 86%, 희토류가 2만톤(286억엔)으로 24%, Ni가 196000톤(2195억엔)으로 14%이다. Co와 In의 소비량은 세계 1위, 희토류와 Ni는 2위이다.
    이렇게 사용하고 있는 동안 희유금속은 다소의 가격변동이 있어도 언제나 구입할 수 있는 당연한 존재가 되었다. 그 증거 중 하나가 대체기술을 개발이 그다지 진보되지 않았다는 점이다.
    일본의 산업계에서는 어느덧 희유금속의 과도 의존 현상이 나타나게 되었다. 희유금속을 사용하는 것이 나쁘다는 것은 아니다. 희유금속의 리스크를 고려하지 않고 그것을 사용하지 않을 수 없는 상황이 되어버렸다는 것이 문제다. 이것을 「희유금속 의존증」이라고 한다.’