"中 리튬 병목 끊는다"… 엑손 등 오일 메이저, 美 '스맥오버' 지하 대수층 집결

전기차(EV), 에너지저장장치(ESS), AI 데이터센터 전력 백업과 첨단 로봇 산업 전반에 걸쳐 배터리 핵심 원자재 수요가 폭증하는 가운데, 미국이 중국에 대한 절대적인 리튬 의존도를 탈피하기 위해 남부 아칸소주와 텍사스주 일대의 거대한 지하 대수층에 사활을 걸고 있다.

과거 100년 전 유전 지대로 이름을 떨쳤던 '스맥오버(Smackover) 지층'의 깊은 지하 염수에 세계 최고 수준의 고농도 리튬이 함유된 사실이 확인되면서, 스탠다드 리튬(Standard Lithium)과 에너지엑스(EnergyX)는 물론 엑손모빌(ExxonMobil), 셰브론(Chevron) 등 미국의 거대 석유 메이저 기업들까지 앞다퉈 진출해 독자적인 채굴과 정제 인프라 구축에 속도를 내고 있다.

11월 8일(현지시각) 미국 경제 전문매체 디스패치 타임스(Dispatch Times) 보도에 따르면, 글로벌 리튬 수요는 지난 10년간 400% 이상 폭증해 연간 150만 톤을 돌파했으며, 오는 2035년에는 연간 400만 톤에 육박할 전망이다.

현재 미국의 글로벌 리튬 생산 비중은 앨버말(Albemarle)의 네바다 실버 피크 광산 등을 합쳐 1% 남짓에 불과한 실정이다. 광산 채굴뿐만 아니라 화합물 정제와 배터리 소재 가공 분야를 중국이 압도적으로 장악하고 있어, 미국 공급망의 최대 약점으로 지목되어 왔다.

스맥오버 지역의 상업화 프로젝트는 빠르게 구체화되고 있다.

선두주자인 스탠다드 리튬은 올해 말까지 남서부 아칸소 프로젝트의 최종 투자를 승인하고, 오는 2027년 1분기 연산 2만 2,500톤 규모의 1단계 상업 설비 건설에 착수할 예정이다.

향후 생산능력을 연간 4만 5,000톤으로 두 배 확대할 계획이며, 최대 7만 톤 생산이 가능한 텍사스 동부 프랭클린 프로젝트도 연계 추진 중이다.

데이비드 박(David Park) 스탠다드 리튬 최고경영자(CEO)는 "스맥오버는 지질학적으로 경이로울 정도로 높은 리튬 농도를 품고 있다"며 "회사가 확보한 광구 면적만으로도 장기적으로 연간 15만 톤 이상의 생산을 뒷받침할 수 있다"고 설명했다.

에너지엑스(EnergyX) 역시 텍사카나 인근에 연산 1만 5,000톤 규모의 상업 플랜트 '프로젝트 론스타(Project Lonestar)'를 추진하고 있다.
올해 초 250톤 파일럿 플랜트 가동을 마친 데 이어 2027년 말 상업 착공에 들어가며, 2031년까지 처리 용량을 연 5만 톤으로 확대한다는 목표다.

에너지엑스는 글로벌 원자재 트레이딩 기업 트라피구라(Trafigura)와 총 10만 톤, 최대 20억 달러 가치에 달하는 10년 장기 공급 계약을 체결했다.

기존 오일·가스 메이저들도 발 빠르게 영토를 넓히고 있다. 엑손모빌은 스맥오버 지층에서만 40만 순에이커(약 1,618㎢) 이상의 부지를 사들이며 단숨에 최대 토지 소유자로 등극했다.

휴스턴 연구 시설에서 시추 및 추출 기술 시험을 거친 엑손모빌은 내년 아칸소에서 대규모 파일럿 가동에 돌입한다. 셰브론 역시 12만 5,000에이커의 광구를 인수하며 본격적인 경쟁 대열에 합류했다.


스맥오버가 석유 기업들을 끌어들이는 배경에는 기존 남미의 거대 증발 연못이나 호주의 노천 암석 광산과 전혀 다른 지질학적 특성이 자리 잡고 있다.

이곳에서는 석유 시추 공법과 동일하게 깊은 지하에서 염수를 끌어올린 뒤 배터리급 리튬만을 분리해 내고, 남은 염수의 90% 이상을 다시 지하 대수층으로 재주입하는 '직접 리튬 추출(DLE·Direct Lithium Extraction)' 기술이 필수적으로 적용된다.

DLE 방식은 광산 폐기물이나 환경을 파괴하는 거대한 야외 증발 연못이 필요하지 않으며, 기존 18개월에서 2년가량 걸리던 염수 증발 기간을 단 이틀(약 48시간)로 단축할 수 있다. 토지 점유 면적 또한 기존 광산의 100분의 1 수준에 불과하다.

티그 이건(Teague Egan) 에너지엑스 CEO는 "리튬만을 뽑아낸 후 염수를 즉시 지하로 되돌려 보내기 때문에 지상 생태계를 훼손하지 않는다"고 강조했다.

다만 BMO 캐피털 마켓의 맥스 예릴(Max Yeril) 분석가는 "DLE는 지질학적 특성상 불가피한 기술이지만, 아직 대규모 상업 플랜트 단위에서 완전한 경제성이 검증되지는 않았다"며 초기 설비 투자 비용과 정제 단가 통제가 성공의 관건이라고 짚었다.


미국 정부 역시 전폭적인 지원을 아끼지 않고 있다. 스탠다드 리튬의 아칸소 프로젝트는 바이든 행정부 시절 2억 2,500만 달러(약 3,100억 원)의 연방 보조금을 확보했으며, 트럼프 행정부 하에서도 핵심 광물 자립화 기조에 따라 환경 인허가 절차가 신속히 진행되고 있다.

노르웨이 국영 에너지 기업 에퀴노르(Equinor)가 지분 45%를 투자한 합작 파트너로 참여하고 있으며, 생산 물량은 트라피구라는 물론 글로벌 배터리 선도 기업인 한국의 LG에너지솔루션(LG Energy Solution) 등에 사전 공급(오프테이크)될 예정이다.

특히 스맥오버 프로젝트는 채굴된 원료를 해외로 반출하지 않고 현지에서 배터리용 수산화리튬 및 탄산리튬으로 즉시 가공하는 일관 정제 시설을 갖춤으로써, 중국의 원자재 통제에 완벽히 대응할 수 있는 미국 내 완결형 밸류체인을 구축한다는 구상이다.

데이비드 박 CEO는 "중국이 핵심 광물을 무기화하고 공급망을 차단하려 할 때 발생하는 병목 현상을 우회하는 것이 국가 안보상 가장 중요한 과제"라며 "스맥오버는 단순한 광산 개발을 넘어 미국의 전략적 노출을 막아낼 최전선 기지가 될 것"이라고 역설했다.


신경원 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com