日, 심해 진흙서 희토류 채굴 성공… 中 자원 무기화 대항마 될까

중국의 희토류 수출통제 및 자원 무기화 위협이 지속되는 가운데, 일본이 자국 배타적경제수역(EEZ) 내 5,600m 심해 진흙에서 첨단 산업의 핵심 원자재인 희토류를 성공적으로 끌어올렸다. 그러나 막대한 채굴 비용과 대규모 정제 시설의 부재로 인해 당장 중국에 대한 의존도를 대폭 낮추기는 쉽지 않을 것이라는 관측이 나온다.

7월 25일(현지시각) 일본 종합 경제 미디어 닛케이 아시아(Nikkei Asia) 보도 및 글로벌 자원 가치사슬 분석에 따르면, 일본 정부의 전략적 혁신 진흥 프로그램(SIP) 연구진은 도쿄에서 약 2,000km 떨어진 태평양 미나미토리시마(Minamitorishima) 부근 해저 5.6km 지점에서 희토류가 다량 함유된 진흙을 성공적으로 회수했다.


이번에 회수된 미나미토리시마 해저 진흙은 원자량이 높아 희소성이 극대화된 중(重)희토류 원소가 전체의 약 54%를 차지하는 것으로 조사되었다. 이는 중국 남부와 베이징 인근의 이온 흡수형 침적 광상과 유사한 고품질 성상이다.

이트륨(29.9%)은 반도체 칩 제조 및 방위산업용 소재이며, 가돌리늄(4.9%)은 원자로 제어봉 소재이다.
또한, 디스프로슘(4.6%)은 전기차 고성능 자석 내열성 강화제이며, 네오디뮴(18.9%)은 고성능 자석용 경희토류이다.

특히 기존 육상 희토류 광석과 달리 방사성 원소나 유해 물질이 거의 포함되지 않아 extraction 및 환경오염 관리 측면에서 유리한 구조를 갖추었다.


기술적 성공에도 불구하고 본격적인 상업화와 수익성 확보에는 거대한 비용 장벽이 가로막고 있다. 이번 실증 시추에는 JAMSTEC의 심해 채굴선 '치큐'를 동원해 10m 길이의 파이프 600개를 이어 붙여 해저 5,600m까지 내리는 고난도 공법이 투입되었다.

일본 경제산업성(METI)은 경제성을 갖추려면 하루 최소 3,500톤의 진흙을 회수해야 한다고 산정했다. 내년 2월 예정된 대규모 시추 시험의 목표량은 하루 350톤 수준으로, 사업성에 대한 최종 검증은 2027 회계연도에 이루어질 예정이다.
업계에서는 약 3,400억 엔(약 3억 300만 원)의 초기 설비 투자가 필요할 것으로 보고 있으며, 상업 생산 시점은 빨라야 2029 회계연도로 전망된다.

도쿄대학교 자원공학과 오카베 토루 교수는 "학술적으로는 매우 중요한 성과이지만, 막대한 회수 단가를 고려할 때 자원 안보 측면에서 당장 현실적인 대안이 되기는 어렵다"고 지적했다.


전문가들은 심해 진흙 채굴에 성공하더라도 중국의 희토류 독점을 완전히 극복하기는 어려울 것으로 분석한다. 중국은 수십 년간 쌓아온 자원 정제 기술과 폐기물 처리 규제 노하우, 저렴한 인프라를 바탕으로 시장 단가를 지배하고 있기 때문이다.

이에 따라 일본 기업들은 공급망 다변화를 가쁘게 병행하고 있다. 무역회사 소지츠(Sojitz)는 호주 라이나스(Lynas)와 장기 공급 계약을 체결하여 중희토류인 디스프로슘과 테르비움을 중국 외 지역에서 수입하는 기틀을 마련했다.

자국 EEZ 내 5,600m 심해 자원 개발이라는 파격적인 독자 기술을 확보했음에도 불구하고, 막대한 상업화 비용과 중국의 정제 독점망을 극복해야 하는 일본의 자원 자강론은 하반기 글로벌 희토류 유통 단가와 첨단 원자재 가치사슬의 패권 향방을 결정할 거시 산업 변수로 작용하고 있다.


신경원 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com