한러혁신센터

러시아 산업 정책

러시아의 희토류 산업화 계획

▶ 현재 러시아의 희토류 금속 채굴은 대부분 Lovozersky(무르만스크 지역)에서 진행되고 있으나, Zashikhinsky와 Tomtor 지역 또한 수십 년 동안의 희토류 수요를 감당할 보유량을 지니고 있다.

▶ 러시아는 수요 및 수출을 위해 희토류를 대량생산할 수 있는 광물 생산 기반을 구축하며 생산을 시작할 준비를 마친 상태이며, 광물에서 희토류를 추출하는 기술 기반까지 보유하고 있다.

▶ 향후 자원 조달 다변화를 고려하는 것은 물론 러시아와의 희토류 개발·생산 관련 협업을 통해 수급 안정화를 모색하는 방안을 검토해볼 필요가 있다.

1. 러시아의 희토류 광산

러시아는 세계 4위권의 희토류 매장국으로 현재도 희토류를 생산하고 있다. 또한 대표 격인 Lovozero 광산뿐 아니라 여러 곳에 희토류 광산을 소유하고 있다. 문헌을 통해 조사한 러시아 내 희토류 광산은 그림 1과 같다.

2. 러시아의 희토류 생산 계획

ㆍ Zashikhinsky 및 Tomtor 매장지에서 희토류를 생산할 계획이다. Zashikhinsky(이르쿠츠크 지역)의 매장량은 3,350만 톤이고, 니오브와 탄탈룸 함량이 높다.
ㆍ 해당 매장지에 대한 라이선스는 Technoinvest Alliance가 소유하고 있으며 2023년에 광업 사업을 시작할 계획이다.

① 희토류 생산을 위한 Tomtor 매장 지역의 특성
ㆍ Tomtor 매장지는 Yakutia의 북서쪽 지역에 위치한다. 이 지역을 개발하면 100년 이상 희토류를 생산할 수 있으며, 수출도 가능하다. 1톤의 Tomtor 광물에서 최대 1.0kg의 스칸듐, 0.8kg의 유로퓸, 0.2kg의 테르븀, 1.5kg의 디스프로슘, 6kg의 프라세오디뮴 및 20kg 이상의 네오디뮴을 얻을 수 있다. 이 외 다른 희토류 금속도 존재한다. 러시아는 채굴한 광물에서 채취한 75% 이상의 희토류를 상용 제품화할 수 있는 효과적인 파일럿 산업 기술을 개발하였다.
ㆍ 러시아는 미래 산업을 추진 중이며, 이에 필요한 희토류를 충족하려면 연간 10만 톤의 광물을 채굴해야 한다.
Tomtor 지역에서 채굴된 광물은 계절에 따라 운송 경로가 달라진다. 겨울에는 도로를 통해 레나 항구로 운송되나, 여름에는 강을 따라 야쿠츠크로 운송된 다음 철도를 따라 Krasnokamensky 광산 및 야금 단지 건설로 이동된다 (Transbaikalia, Rosatom 시스템). 운송 비용은 운영비의 3~5% 정도인데, 여름보다 겨울에 운송비가 적게 든다.
ㆍ 광물 10만 톤에서 Krasnokamensky 광업 및 야금공장은 탄산염 11만4000 톤을 얻는다. 방사능 제거는 Priargunsky 가스 화학 단지(Rosatom SC 시스템)에서 담당하고, 탄산염에서 고순도 금속을 추출하는 것은 Rosatom State Corporation의 6개 전문 기업과 독립회사가 수행한다. 이 과정을 거쳐 탄산염으로부터 58만2000톤의 산화물을 얻을 수 있다.

② 시사점
ㆍ 현재 러시아의 희토류 소비량은 12만 톤이다. 이를 기준으로 해서 볼 때, 광물 10만 톤에서 얻는 산화물 58만2000톤이 러시아가 필요로 하는 희토류 소비량을 얼마나 충족하는지는 알 수 없다. 다만, 이 수치가 서로 일치한다면 Krasnokamensky 광업 및 야금 공장의 전체 생산량은 향후 러시아 소비를 보장할 수 있을 것이다.
ㆍ 파일럿 프로젝트에 따르면, 현장 운영 기간 5~15년 동안 매년 10만 톤의 광석을 채굴할 수 있다. 이것에서 산화물을 얻으며, 란타늄 1299톤, 세륨 2460톤, 프라세오디뮴 250톤, 네오디뮴 980톤, 사마리아 123톤, 유로퓸 39톤, 가돌리늄 120톤, 테르븀 9.4톤, 디스프로슘 73톤, 홀륨 9.4톤, 어븀 19톤, 툴륨 4.9톤, 이테르븀 19톤, 루테튬 4.7톤, 이트륨 307톤, 스칸듐 산화물 농축물 200톤을 확보할 수 있다.
현장을 개발하는 데는 약 5억6000만 달러가 소요되며, 5~15년 동안 현장을 운영한다면 연간 2억 1440만 달러(2015년 기준)의 수입이 예상된다

3. 희토류 금속 현황

러시아는 증가하는 희토류 금속의 수요를 충족하고 수출할 수 있는 광물 생산 기반을 이미 마련하였다. 광석을 생산할 광업 회사를 설립했으며, 광석에서 희토류 금속을 추출할 재료와 기술 기반도 보유하고 있다.

① 시사점
Tomtor에 대한 광산 개발 결정부터 광산 및 관련 인프라를 구축해 채굴을 시작하기까지는 2년이 소요될 것으로 추정된다. 즉, Tomtor 광산 개발 결정 시점부터 희토류 금속 완전 공급까지 총 7년이 걸릴 전망이다.

4. 세계의 희토류 시장

ㆍ 희토류 원소는 화학적으로 매우 안정적이고 열을 잘 전도하며, 상대적으로 탁월한 화학적·전기적·자성적·발광적 성질을 지니고 있다. 이런 특징 때문에 형광체, 합금 소재, 자석, 세라믹 유리 첨가제, 촉매, 연마재 등으로 다양한 분야에서 널리 사용 중이다. 관련 산업이 지속해서 발전함에 따라 수요 또한 증가하고 있지만, 고유한 특성 때문에 타 원소로 대체하기 어렵다.

ㆍ 희토류는 저탄소 녹색성장에 필수적인 영구 자석 제작에 꼭 필요한 물질이다. 인공지능, 전기자동차, 백색가전, 풍력발전, MRI 등 영구 자석을 사용하는 산업이 고도화됨에 따라 희토류 수요가 급증하고 있어 연평균 성장률은 10% 이상을 상회할 것으로 예상된다.

5. 세계의 희토류 생산량 및 매장량

ㆍ 희토류 금속은 중국(38%), 브라질(19%), 베트남(19%), 러시아(10%), 인도(6%)에서 생산되었으며, 2019년 초에는 중국이 전 세계 희토류 금속 생산의 71%, 공급의 77%를 차지했다.
ㆍ 희토류는 전 세계적으로 매장량이 많다. 그러나 광석 내 희토류 함유량에 따른 경제성, 희토류 추출 시 공해 물질 발생으로 생산은 극히 제한적이다. 따라서 【그림 7】 에서 보는 바와 같이 전통적으로 중국이 독과점 형태로 희토류를 공급해 오면서, 중국의 정책 변화, 국제관계, 글로벌 이슈 등에 따라 매우 유동적인 공급 상황과 가격 변화가 반복되어 왔다. 근래에는 이런 문제를 해결하고자 점진적으로 타 국가도 희토류를 생산하고 있다.

6. 러시아와 중국

Aftershock의 Alexsword에서 여러 번 발표된 바와 같이 Zashikhinsky 및 Tomtor 매장지의 희토류 광석 생산 시작은 중국의 저렴한 석탄 매장량이 얼마나 빨리 고갈되는지에 달려 있다.
그동안 중국은 값싼 석탄을 추출해 저렴하게 에너지를 사용했다. 값싼 에너지는 중국의 희토류 금속 채굴 비용을 낮췄으며, 덤핑으로 희토류를 수출하게 만들었다. 한편, 중국의 덤핑 가격은 다른 국가의 희토류 금속 채굴을 수익성 없는 사업으로 만들었다. 거의 대부분의 나라가 희토류 생산을 중단했고, 러시아도 예외는 아니었다.

① 시사점
ㆍ 중국이 석탄을 싸게 추출하던 정점은 3~4년 전에 지나갔다. 중국의 에너지 비용은 상승할 것이며, 이에 따라 희토류 금속을 추출하는 비용도 증가할 것이다. 중국 공산당도 이것을 분명히 인지하고 있다.
ㆍ 2004년 희토류 수출 쿼터제를 도입한 중국은 2010년에 천연자원 보호와 환경 보호를 이유로 수출 쿼터를 40% 축소하고 관세를 대폭 올렸다. 이후 2014년 8월에 중국의 희토류 수출 제한 조치가 WTO 협정 위반으로 판결 나면서 그해 12월에 희토류 수출 쿼터 할당제가 폐지되었다. 하지만 중국은 여전히 값싼 석탄을 보유하고 있으며, 상황에 따라 얼마든지 희토류를 무기로 사용할 수 있다.
ㆍ 따라서 Zashikhinsky와 Tomtor에서 희토류 광석 생산을 실제로 시작하는 시점은 예측할 수 없다. 아마도 앞으로 5년 동안은 생산하지 않고, 중국에서 희토류 금속을 구입할 것이다.

7. 러시아의 희토류 금속 경제 계획

러시아의 경제는 경제 동원 체계와 수동적인 경제 체계로 계획되어 있다. 전통적인 자본주의 중소기업 기반 체제를 그 예로 들 수 있다.희토류 금속 채굴권을 러시아 민간 채광 회사에 넘겨 희토류 금속을 생산하고 증산하는 계획에서도 이에서 크게 벗어나지 않는다. 한 예로, Lovozersky 매장지에서 운영되는 Lovozersky 광업 공장은 러시아 최대 광업단지를 소유한 화학기업 Silvinit이 소유하고 있다.

① 시사점
Tomtor의 희토류 금속 광물 개발 프로젝트 초기에는 국영 기업 Rostec이 관여하였다. 그러나 지분을 부르주아 매니저에게 양도했는데, 러시아 당국이 Rostec에 직접적으로 제기한 특정 문제를 이를 통해 해결한 것으로 보인다. Zashikhinsky 매장지의 광석 채굴은 Technoinvest Alliance가 수행하고, 광석에서 희토류 금속을 추출하는 기술개발과 생산은 Rosatom State Corporation에서 진행하도록 할당되었다. 주정부 프로그램에 따라 Zashikhinsky 및 Tomtor 매장지는 광석 생산을 시작할 준비를 마쳤다. 러시아의 희토류 금속 유통은 당연히 러시아 당국에 의해 엄격하게 통제될 것이다.

② 평가 및 결론
산업이 고도화됨에 따라 AI, 백색가전, 디스플레이, 전자기기, 전기자동차, 친환경 에너지 등에 필수적으로 사용되는 희토류 및 희토류 영구자석의 수요가 지속해서 증가하는 추세이다. 그러나 현재까지 희토류 자원의 수급은 중국에 크게 의존하면서 중국의 정책과 국제관계에 따라 불안한 상황이 야기되었고, 현재의 코로나 19 사태 등의 이슈에도 영향을 받는다. 이와 함께 최대 생산국인 중국의 수출 통제 및 세계 수요량의 증가로 희토류 가격이 상승할 전망이다. 이에 따라 러시아는 현재 운영되는 시설은 물론 미개발 지역을 개발하고 지원할 가능성이 높다. 희토류 관련 투자 협력을 진행한다면, 낮은 인프라와 채산성을 고려하여 러시아 정부의 지원을 받아 투자 리스크를 최소화하는 방안을 권장한다.