美 희토류 업체 피닉스 테일링스, '화학 기술'로 中 지배력 도전

미국 희토류 정제업체 피닉스 테일링스(Phoenix Tailings)가 중국의 압도적인 희토류 시장 지배력을 꺾기 위해 '화학 기술'에 베팅하고 있다고 15일(현지시각) 닛케이 아시아가 보도했다.

오는 8월 새로운 시설에서 생산을 시작할 예정인 이 미국 스타트업은 희토류 정제 과정의 효율성을 높이고 폐기물 발생량을 줄이는 혁신적인 접근 방식을 통해, 전기차(EV), 풍력 터빈, 방위 시스템 등 현대 기술에 필수적인 핵심광물 공급의 대안을 제시하려 하고 있다.

6년 전, 피닉스 테일링스의 창립자들은 뒤뜰에서 용접된 프로토타입으로 생산된 "작은 검은 점"을 발견하고, 이를 분석할 장비 구매를 놓고 고민했다.

닉 마이어스(Nick Myers) CEO는 당시 200달러짜리 분석 기계에서 나온 짧은 순간의 결과물이 현대 기술의 필수 성분이 된 17가지 희토류 원소 중 하나인 네오디뮴이었다는 것을 확인했다고 닛케이 아시아에 밝혔다.
마이어스 CEO와 공동 설립자 토마스 빌라론이 교회 캠프에서 만난 후 나눈 대화에서 시작된 이 소박한 스타트업은 중국 이외의 자석 제조업체를 위한 희토류 금속의 핵심 공급원으로 자리매김하는 것을 목표로 하고 있다.

피닉스 테일링스는 8월 뉴햄프셔의 새로운 시설에서 생산을 시작할 예정이며, 초기 목표는 네오디뮴 프라세오디뮴 합금, 디스프로슘 페로 합금, 순수 디스프로슘 및 테르븀 금속, 사마륨을 포함한 200톤의 금속 생산이다.

현재 매사추세츠에 있는 파일럿 공장에서는 연간 약 50톤의 금속을 생산하고 있다. 희토류는 EV, 풍력 터빈, 방위 시스템을 구동하는 강력한 자석을 만드는 데 필수적이다. 생산을 지배하는 중국이 일부 희토류 자석의 수출을 단속하면서 구매자들이 앞다퉈 움직이고 있으며, 이러한 혼란으로 일부 자동차 제조업체는 생산을 제한하거나 중단하기도 했다.

마이어스 CEO는 가공 속도를 높이고 공급 병목 현상을 완화하기 위한 미중 잠정 합의에도 불구하고, 주요 자동차, 방위, 의료기기 회사의 공급망에는 여전히 "공황 감정"이 남아 있다고 말했다. 그는 "생산을 진행해 달라는 전화를 많이 받았다"고 밝혔다.

이 스타트업의 설립자들은 희토류 정제 화학을 미세 조정하여 분리 및 금속화 과정에서 중국 경쟁사와 가격 경쟁을 할 수 있도록 하는 동시에, 공정에서 생성되는 폐기물의 양을 줄일 수 있었다고 주장한다.

이들의 접근 방식은 "예측 복합성(predictive complexation)"이라고 불리며, 이 과정에서 많은 시행착오를 제거한다고 회사는 설명한다.

마이어스 CEO는 "멋진 단어지만, 이것이 실제로 의미하는 바는 시스템의 기본 화학을 결정하고 백만 가지 다른 가능성을 100으로 줄여 어떤 화학 물질을 사용할지 이해할 수 있는 일련의 모델 알고리즘 공식을 가지고 있다는 것"이라며, "우리는 희토류 농축액을 취하여 개별 산화물로 분리하고 안정화된 화학 물질을 가질 수 있는 일련의 화학 제형을 개발했다. 산화물을 금속으로 바꾸는 것이 핵심이다"라고 설명했다.

피닉스 테일링스는 이미 두 개의 자동차 공급 계약을 체결했으며, 방위 산업에 사용되는 자석 제조업체에도 판매할 계획이다.

하지만 희토류 산업 전문가 잭 리프턴(Jack Lifton)은 이 스타트업이 핵심 공급업체가 되는 데 장애물에 직면해 있다고 지적했다. 그는 뉴햄프셔 시설의 생산 목표(200톤)가 "겸손하다"며, "만약 우리가 국내에서 생산된 금속으로 모든 자석을 만든다면, 우리는 연간 5~6천 톤의 금속과 합금이 필요할 것이다. 200톤은 양동이에 담긴 한 방울에 불과하다"고 덧붙였다.

스미토모, 야마하, BMW를 포함한 주요 기업의 벤처 캐피털 부문에서 9천만 달러 이상을 유치한 피닉스 테일링스는 200톤 생산이 수익성이 있을지에 대한 논의를 거부했다. 마이어스 CEO는 스타트업이 3년 안에 상장한 다음 더 큰 시설에서 생산량을 4,000톤으로 확장할 계획이라고 밝혔다.

그러나 당장 직면한 다른 도전 과제도 있다. 마이어스에 따르면 피닉스는 "하루에 약 1,000건의 지원서"를 받고 있지만, 적절한 기술을 갖춘 엔지니어를 찾는 데 어려움을 겪고 있으며 반도체, 제약 제조 및 유리 생산과 같이 중복되는 산업에서 인력을 찾기 시작했다. 또 다른 과제는 피닉스의 운영을 뒷받침하는 54개의 특허 및 영업 비밀을 보호하는 것이다.

마이어스 CEO는 "우리는 여전히 매일 지적 재산에 접근하려는 시도를 받고 있다"며 "많은 중국 투자자들이 피닉스에 참여하려고 노력해 왔지만, 우리는 중국 투자를 받아들이지 않는다. 우리는 비동맹 파트너 투자를 전혀 수락하지 않는다. 우리는 그 점에 대해 매우 명확하게 하려고 노력한다"고 강조했다.

마이어스 CEO는 중국 이외의 지역에서 공급망을 개발하려면 정부 지원이 필요한데, 이 분야는 미국의 실적이 엇갈리고 있다고 덧붙였다. 그는 "미국의 희토류 공급망이 구축되지 않은 주요 이유 중 하나는 우리가 민간 자본에 의존하고 있기 때문"이라고 지적했다.

그는 중국을 언급하며 "희토류 공급망은 장기적으로 볼 때 좋은 경제이지만, 주요 경쟁자, 즉 경제에 신경 쓰지 않는 정부 기관이 97%를 통제하는 부문에서는 변동성이 높고 위험이 매우 높다"고 덧붙였다. 그러나 상황은 바뀔 수 있다. 지난 10일, 미국 국무부는 MP Materials에 수십억 달러를 투자하여 미국 희토류 광부의 최대 주주가 되었다고 발표했다.

하지만 마이어스 CEO의 마음속에는 정치적 요인만이 있는 것은 아니다. 피닉스 테일링스는 현재 미국, 캐나다, 호주의 광부들로부터 희토류 정광을 얻고 있으며 재활용 자석도 사용하고 있다. 장기적으로는 광미(tailings)로 알려진 광산 폐기물에서 희토류를 수확할 계획이며, 이는 현대 광업, 정제 및 산업의 환경 피해를 해결하려는 그룹의 비전의 일부다.

마이어스 CEO는 "금속 공급망이 망가졌다. 우리가 정치적인 관점에서 무엇을 말하든, 그것은 망가졌다"며, "우리가 원료를 광범위하게 채굴하는 방식은 나쁘다. 우리가 목숨을 걸고 하는 일이 하나라도 있다면, 조금이라도 고칠 수 있다면 우리는 행복하게 죽을 것이고 이 지구에서 좋은 일을 할 것"이라고 말했다. 그는 "새벽 2시에 교회 수양회에서 나눴던 대화가 기억난다"며 회사의 창업 정신을 되새겼다.


신민철 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com