“채굴 장악이 전부는 아니다”… 中 희토류 산업, 첨단 핵심 특허서 美·日에 밀려

글로벌 친환경차 및 인공지능(AI) 반도체 시장의 규제가 강화되고 자원 안보를 둘러싼 무역 분쟁이 지속되는 가운데, 전 세계 희토류 공급망을 사실상 독점해 온 중국의 희토류 패권에 치명적인 약점이 있다는 자국 연구진의 경고가 나왔다.

채굴과 정제, 원자재 수출 분야에서의 압도적인 물량 우위가 고부가가치를 창출하는 하류(하운스트림) 첨단 응용 기술 및 특허 경쟁력으로 자동 연동되지 못하면서, 향후 글로벌 청정기술 전쟁에서 주도권을 잃을 수 있다는 실리적인 진단이다.

6일(현지시각) 사우스차이나모닝포스트(SCMP) 보도와 글로벌 원자재 지적재산권 지표 분석에 따르면, 중국과학원(CAS) 최신호에 게재된 중국과학기술대학교 연구진의 논문은 자원 매장량과 생산 용량의 그늘에 가려져 있던 고급 희토류 기능성 소재 기술의 격차를 정밀 지도화했다.

연구진은 논문을 통해 “중국이 전 세계 희토류 제품의 60% 이상을 공급하는 지배적인 위치에 있음에도 불구하고, 특정 핵심 응용 분야의 핵심 기술을 마스터하는 데 있어서는 국제 특허 체계가 불충분하고 선도적인 위치에 있지 못하다”고 자평했다.

연구진은 첨단 희토류 기능성 소재 시장을 지탱하는 고가치 특허 포트폴리오를 사실상 미국과 일본이 통제하고 있다고 결론지었다. 가공된 희토류를 활용해 제작되는 영구자석, 촉매, 발광 및 연마 재료 등은 전 세계 희토류 관련 특허의 80% 이상을 차지하는 가장 상업적으로 중요한 응용 분야다.

구체적인 공학 세그먼트를 살펴보면 영구자석 분야에서는 일본이 독보적인 기술적 우위를 유지하고 있다. 중국은 일부 합금 기술에서만 경쟁력을 보였을 뿐, 정밀 제조와 전기차 모터의 핵심인 영구자석 재료, 금속 분말 가공, 코발트 기반 합금, 소결 방법, 로터 코어 기술 등 다방면에서 일본과 미국에 뒤처진 것으로 조사됐다.

정밀 제조 및 반도체 공정의 필수 기축 자산인 촉매, 발광, 연마 재료 분야에서는 미국의 독주가 확인됐다. 미국은 촉매 물질의 거의 모든 핵심 기술에서 선두를 달렸고, 디스플레이 등에 쓰이는 발광 물질과 반도체 웨이퍼 평탄화에 필수적인 연마 화합물 및 제조 공정에서도 대부분의 핵심 특허를 선점했다.

반면 중국은 어닐링 방법 등 소수의 제한된 기술 영역에서만 겨우 체면을 유지하고 있는 것으로 나타났다.

연구진은 이 같은 기술 격차의 원인을 중국 혁신 시스템의 구조적 한계에서 찾았다. 중국이 출원하는 희토류 관련 특허의 절대적인 수량은 많지만, 광범위한 상업적 영향력을 발휘하는 고부가가치 국제 특허의 비중은 상대적으로 매우 낮다는 지적이다.

실제로 지난 20년간 희토류 저널에 발표된 논문들을 전수 분석한 결과, 확인된 연구 주제의 절반 이상이 실제 특허 포트폴리오로 발전하지 못하고 실험실 단계에 머무른 것으로 확인됐다. 이는 수많은 과학적 성과가 학술적 출판 단계에서 단절되어 상업화 자산으로 수송되지 못했음을 의미한다.

대학과 산업계, 지적 재산권 관리 기관 간의 유기적인 협력 인프라가 미흡한 점도 족쇄로 작용했다. 대학은 논문 실적과 국책 연구 프로젝트 수주를 우선시하는 반면, 기업들은 연구개발(R&D) 부서와 지적 재산권 관리 팀 간의 조율 능력이 약해 유망 기술의 특허 배포 타임라인을 놓치고 있다는 분석이다.

또한, 기존의 인센티브 메커니즘 역시 고가치 특허를 개발하고 보호하기에는 유인책이 턱없이 부족하다고 연구진은 비판했다.


원자재 무기화 카드를 만지작거리던 중국 수뇌부는 기술 자강론 노선의 방향 수정을 요구받게 되었다. 단순한 채굴 통제나 공급 제한 조치만으로는 서방이 구축한 첨단 특허의 사슬을 끊어낼 수 없기 때문이다.

연구진은 중국 정부를 향해 기술 격차가 존재하는 첨단 소재 분야에 자본을 집중 전개하고, 전용 연구 프로그램을 수립해 산학 협력을 강화해야 한다고 평서문으로 제언했다.

원자재 공급망을 장악한 중국의 물량 공세와 첨단 부품 원천 기술을 독점한 미·일 연합군의 특허 방어벽이 정면충돌하는 가운데, 중국이 내부의 구조적 취약성을 극복하고 고부가가치 생태계로 진화할 수 있을지 여부는 하반기 글로벌 원자재 및 반도체 시장 지형을 뒤흔들 가장 뜨거운 변수로 부상하고 있다.


신경원 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com