중국에 맞서 미국 중심으로 한 새 자원동맹 시대 열린다

[鶴山]

전문가 코너  중국에 맞서 미국 중심으로 한 새 자원동맹 시대 열린다

고성혁의_역사추적작성자: 고성혁

작성일: 2021-03-22 11:20:44

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[심층분석] 미국 중심으로 새로운 자원동맹 시대 열린다

현대자동차가 첫 전용 전기차 플랫폼 아이오닉 5를 출시했다. 기존 현대차 전기차는 내연기관 차대를 이용한 전기차였다. 성능면에서 여러 제약이 있었다. 그러나 전기차 전용 차대를 이용한 아이오닉5는 현대차의 실질적 첫 번째 전기차다. 현대차에 따르면 사전계약 이틀 만에 올해 판매 목표치를 달성했다는 것이다. 현대차의 올해 아이오닉5 생산목표량은 2만6500대다.

한마디로 ‘완판’을 기록했다는 것이다. 일반 엔진을 탑재한 차량과 비교해도 가장 높은 사전계약 물량이다. 현대차는 아이오닉5가 테슬라 전기차 대항마로 자리를 굳혀갈 것으로 기대하고 있다. 전기차는 이제 자동차업계에 대세다. 전기차 시장이 커짐에 따라 확장하는 것이 있다. 바로 배터리 시장이다. 

국내 배터리 3사(LG·삼성·SK)는 글로벌 전기차 배터리 시장 점유율 34.7%(2020년 기준·SNE리서치)를 확보하고 있다. 특히 LG에너지솔루션은 보다 공격적이다. 최근 SK이노베이션에 대한 배터리 특허권 분쟁에서 LG는 승리했다. 그 만큼 배터리 분야 선도기업의 자리를 굳혀가고 있다. LG에너지솔루션은 미국 GM과 합작으로 미국 테네시 주에 두 번째 전기차 배터리 합작공장을 설립한다. 전기차회사로 탈바꿈하겠다는 계획을 밝힌 미국 최대 완성차업체 GM과의 ‘배터리 동맹’을 통해 미국 시장을 선점하겠다는 계획이다. SK이노베이션 역시 2025년 125GWh까지 생산 능력을 늘릴 예정이다. 삼성SDI도 유럽 거점을 중심으로 지속적인 증설에 나설 계획이다. 

21세기 원유, 니켈과 리튬

전기차 배터리에는 니켈이나 리튬 같은 금속이 필요하다. 따라서 이제 리튬과 니켈은 20세기 석유(원유)만큼이나 중요한 전략 자원이 된다. 전기자동차가 대세로 떠오르는 시대에 니켈은 VIP 대접을 받는 금속이다. 니켈-수소, 니켈-카드뮴 전지의 핵심 금속이다. 니켈은 지금까지 철이나 구리처럼 광범위하게 사용된 금속이다. 비단 전지 원료로만이 아니다. 

100원짜리나 500원 동전처럼 은빛이 나는 동전은 구리 75%와 니켈 25% 합금이다. 니켈은 부식성에 매우 강해 철이나 구리가 녹스는 것을 막는다. 녹슬지 않는 스테인리스강에도 니켈이 사용된다. 따라서 니켈 광산 확보는 20세기 유전(油田) 확보 만큼이나 그 중요성이 높아지고 있다. 런던금속거래소(LME) 기준 국제 니켈 가격도 5년 전에 비해 2배 가까이 올랐다. 2016년 톤당 8000달러에 거래되던 니켈은 2021년 2월 말 시점에 1만6000달러에 거래되고 있다. 전기차 보급에 따라 그만큼 니켈 수요가 올랐다는 증거다. 

전 세계 니켈 매장량 1위는 인도네시아다. 2019년 시점 확인된 추정 매장량은 2100만 톤이다. 2위는 호주로 약 2000만 톤, 다음이 브라질 1100만 톤이다. 연간 니켈 생산량 역시 인도네시아가 1위로 연간 80만 톤이다. 2위는 필리핀으로 42만 톤, 3위는 러시아 27만 톤이다. 

여기서 주목할 점은 인도네시아 니켈 생산량의 60%는 일본 기업이 생산하는 것이다. 반면에 추정 매장량 2위인 호주는 지금까지 니켈 생산에 소극적이었다. 니켈 생산이 환경오염을 유발하기 때문이다. 니켈제련에 막대한 전기에너지가 필요한데 화석연료를 사용하면 그만큼 탄소 배출이 늘기 때문이다. 채굴 과정에서도 부산물 등 환경오염 요인이 있다. 

그래서 희토류 생산을 서방선진국은 꺼려왔다. 대신 중국에 의존했다. 그런데 이제 호주도 상황이 달라졌다. 미국 바이든 행정부가 동맹국들과 함께 자원동맹을 급속히 추진하기 때문이다. 이것은 중국의 희토류 무기화에 대한 맞대응이다. 니혼게이자이 신문 2월 24일자 보도에 따르면 미국은 반도체와 희토류의 생산 및 조달에 대해 전략물자로 인식하고 호주, 일본, 나토 및 대만 등과 면밀히 협조한다고 공언했다. 

현재 전 세계 반도체의 70퍼센트를 대만, 미국, 일본, 한국 등이 생산한다. 그런데 반도체에 소요되는 희토류와 전기자동차에 필요한 배터리에 소요되는 희토류는 미얀마와 중국이 70퍼센트를 생산한다. 따라서 희토류에 대한 탈(脫)중국화가 발등의 불로 떨어진 상황이다. 지금까지 희토류 생산에 소극적이던 호주가 미국과 함께 전면에 나선다는 것이다. 

미국 최대 전기차 제조사 테슬라도 차세대 배터리의 핵심 소재인 니켈을 확보하는 적극적이다. 3월 4일 외신에 따르면 테슬라는 최근 남태평양의 프랑스령 섬인 뉴칼레도니아 정부와 협정을 맺고 장기간 니켈을 공급받기로 했다는 것이다. 뉴칼레도니아 역시 인도네시아, 호주, 브라질, 캐나다 다음의 니켈 산지다. 테슬라는 안정적으로 공급받은 니켈을 활용해 차세대 제품으로 꼽히는 하이니켈 배터리를 만들 계획이다. 하이니켈 배터리는 코발트를 줄이는 대신 니켈 비중을 늘려 에너지 밀도를 높인 제품이다. 현재 자동차용 배터리는 액체 상태에서 이온 반응을 일으키면서 전기를 만든다. 문제는 액체 상태에서는 폭발의 위험성이 있다. 차세대 전기차 배터리는 全고체 배터리다. 全고체 배터리는 폭발의 위험성도 없애면서 장거리 운행이 가능한 배터리다. 그 핵심에도 역시 니켈이 필요하다. 

현대자동차의 본격적인 전기차 아이오닉 5. 사전계약에서 1년치 판매량을 달성할 만큼 전기차에 대한 관심이 뜨겁다.

자원동맹은 곧 군사동맹이다

19세기 대영제국을 유지시킨 것은 석탄이었다. 대부분의 증기선은 석탄을 연료로 사용했다. 바다를 장악한 대영제국은 석탄 공급도 장악했다. 러일전쟁이 터졌을 때 영국은 동맹국들에게 러시아 발틱 함대에 석탄 공급을 중단토록 압력을 가했다. 

북유럽 발틱해에서 동해까지 가야 하는 러시아 함대는 석탄을 구하지 못해서 중간 기착 항에서 오래도록 머물러야 했다. 그 바람에 선원들의 피로는 누적됐다. 결국 러시아 발틱 함대는 일본의 연합 함대에 궤멸되었다. 그렇게 제정러시아는 파멸의 길로 갔다. 20세기는 석유의 시대였다. 2차 세계대전을 석유전쟁이라고 봐도 무방하다. 2차 세계대전 후 냉전시대 역시 석유를 중심으로 미·소 양진영으로 갈라졌다. 

소련은 자국에서 생산되는 값싼 석유를 무기로 해서 공산권을 하나로 묶었다. 반대로 미국은 사우디아라비아 등 중동국가를 중시하면서 서방국가에 안정적인 원유 공급을 도모했다. 일종의 20세기 자원동맹이었다. 이란-이라크 전으로 원유가 공급 과잉이 되면서 국제 유가는 폭락했다. 그러자 소련의 경제도 무너졌다. 

이제 원유 대신 희토류가 그 자리를 대신하고 있다. 전기자동차와 반도체에 소요되는 희토류가 자원동맹의 핵심으로 부상하고 있다. 호주에 풍부한 희토류를 적극 개발함으로써 미국 동맹국에 안정적인 희토류 공급을 약속하고 중국의 희토류 무기화를 무력화시킨다는 것이 미국의 자원동맹 핵심이다. 

최첨단 전투기에 탑재되는 레이더에도 희토류가 사용된다.  전자파 신호발생 및 분석용에 필수 원소다.

 첨단무기에도 희토류는 절대적으로 필요하다. AESA 레이더나 전자전기, 그리고 첨단미사일에도 희토류가 사용된다. 토마호크 크루즈 미사일과 스마트 폭탄에는 유도장치를 제어하는 강력한 모터에 영구자석이 들어간다. 전기 모터는 영구자석이 강해야 적은 전류에도 작동이 가능하다. 전기자동차의 핵심인 모터 역시 마찬가지다. 강한 영구자석을 얻기 위해 필요한 희토류에는 Nd(네오디뮴), Pr(프라세오디뮴), SM(사마륨), Dy(디스프로슘), Tb(터븀) 등의 원소가 있어야 한다. 

또한 레이더에 포착된 미약한 전자기 신호를 증폭하고 분석하기 위해서도 필요하다. 여기에는 Nd Y(이트륨), La(란타넘), Lu(루테튬), Eu(유로퓸) 등의 원소가 들어간다. 지금까지 이러한 희토류 원소 대부분을 중국에 의존했다. 만약 중국이 미국에 대한 희토류 수출 금지를 하게 되면 미국이나 일본의 첨단 장비 생산에 차질을 빚게 된다. 대중국 포위전략을 구사하는 미국 입장에서는 중국에 의존하는 희토류부터 해결하는 것이 급선무가 되었다.

미 국방부는 2019년 이미 중국에 대한 희토류 의존도를 줄이는 방안을 담은 보고서를 의회에 제출했다. 트럼프 정부 때부터 미 국방부는 희토류의 중국 의존도를 낮추기 위해 대통령과 의회, 관련 업계와 긴밀한 협력을 강조했다. 비록 바이든 정부로 바뀌었어도 대중국 봉쇄정책은 계속 이어지고 있다. 트럼프 대통령은 미국 우선의 미국 주도의 정책이었다면 바이든 대통령은 동맹국과 함께 대중 포위전략을 구사한다. 

특히 희토류 관련해서 이미 미국은 호주 등 다른 희토류 생산국들과 다각적인 논의를 진행하고 있다. 그동안 문제되던 환경오염을 피해가는 신기술로 채굴하는 방법을 개발하면서 희토류 생산에 박차를 가하고 있다. 

호주는 미국의 대중국 포위망 구축에 핵심국가다. 일본, 인도와 함께 쿼드 동맹 참여국이다. 호주는 미국의 군사적 동맹이자 자원동맹국이다. 미국의 지원 아래 호주는 희토류 생산에 보다 적극적으로 대응하겠다고 밝히고 있다. 일본은 호주의 채굴회사인 라이나스 레어 어스(Lynas Rare Earth)에 투자하면서 호주의 희토류 채굴업에 활기를 넣고 있다. 라이나스 레어 어스는 중국의 영향을 받지 않는 세계 최대 희토류 채굴 및 처리 회사다. 2021년 2월 1일 미국 국방부 역시 미국 내 희토류 생산을 확대하기 위해 라이나스와 미화 3억400만 달러 규모의 계약을 체결했다고 발표했다. 이처럼 쿼드 동맹국은 군사동맹에서 자원동맹으로 그 범위를 확대해가고 있다. 

미·일·호주·인도 등 쿼드동맹을 중심으로 희토류 생산에 적극 나서면서 중국에 대한 의존도는 점차 낮아지고 있다./니혼게이지신문

이제야 빛을 보는 이명박의 자원외교

3월 4일 국내 언론들은 일제히 아르헨티나 ‘리튬 호수 대박’ 기사를 쏟아냈다. 포스코가 2018년 3억 달러에 계약한 소금 호수에서 300억 달러에 상당하는 리튬이 매장되어 있다는 내용이다. 니켈과 함께 리튬은 2차전지(배터리)의 핵심 자원이다. 전기차와 전자기기에 탑재되는 2차 전지의 핵심 소재로 ‘흰색 원유’라고 불린다. 

고성능 배터리에 속하는 리튬이온 배터리가 바로 그것이다. 포스코는 2018년 8월 아르헨티나 정부로부터 ‘옴브레 무에르토’ 소금 호수 북측 부분에 대한 개발권을 약 3억 달러에 인수했다. 포스코 관계자에 따르면 “인수 당시만 해도 기대하지 못했던 매장량이 확인된 것”이라면서 본격적인 상업생산은 2023년부터 시작한다고 한다. 언론 보도에 따르면 포스코의 자원개발이 빛을 보는 데는 10년이 기간이 걸렸다고 한다. 리튬 관련 해서는 포스코 산하 연구기관인 포항산업과학연구원(RIST)등과 협력해 리튬 관련 연구를 진행해왔다. 

이명박 정부 당시 활발했던 자원외교는 박근혜 정부 때 수난을 겪었다. 포스코는 2015년 박근혜 정부 당시 비자금과 관련해 검찰로부터 대대적인 수사를 받았다. 이명박 정부 당시 진행했던 자원 투자들도 검찰의 수사 대상이 됐다. 포스코가 2012년 추진했다 중단했던 볼리비아 리튬 광산에 대한 조사도 받았다. 문재인 정부에서도 이명박 정부의 자원외교는 집중 성토의 대상이었다. 

문재인 정부는 이명박 정부의 자원외교에 대해 적폐로 규정하면서 ‘혈세 낭비’라고 비판했다. 박근혜 정부와 마찬가지로 이명박 정부 시절 해외자원개발 사업에 대해 의혹이 있다면서 검찰에 수사를 의뢰했다. 57억 달러를 투자해 27억 달러를 손해 봤다고 대서특필하기도 했다. 이것은 자원 개발의 특성을 모르기 때문에 빚어진 촌극이다. 원래 자원 개발이라는 것은 10개를 투자해서 1개라도 제대로 건지면 그것은 성공하는 것이다. 이번 아르헨티나 리튬호수건만 봐도 증명된다. 3억 달러를 투자해 300억 달러 가치의 리튬 호수를 건졌으니 말이다. 

한국은 부존 자원이 없는 나라다. 광물자원 대부분을 해외에서 수입해야 한다. 돈 주고 살 수 있는 자원이라면 그나마도 낫다. 문제는 돈 주고도 구할 수 없는 자원이 있다. 희토류가 바로 그것이다. 미국의 군사동맹국들은 이제 희토류를 가지고 자원동맹으로 결속하고 있다. 그런데 한국은 미국과의 군사동맹도 멀어지고 있다. 그러면 당연히 자원동맹에서 배제된다. 자원을 구할 수 없는 한국은 생존 자체가 위협받게 된다. 한미동맹은 또 다른 자원동맹임을 알아야 한다. 

미 의회 조사국 자료에 따르면 F-35 한대에 약 400KG의 희토류가 사용된다.  각종 서보모터와 레이더 그리고 광학장비에 희토류가 사용된다.

희토류를 왜 21세기 백색 원유라고 할까요?


미국을 중심으로 새롭게 자원동맹이 결성되고 있습니다. 핵심 자원은 니켈, 리튬 그리고 희토류입니다. 20세기에는 ‘검은 황금’ 석유가 자원동맹의 핵심키워드였다면 21세기엔 ‘백색 원유’라 불리는 광물자원이 그 자리를 대신합니다.


먼저 니켈과 리튬은 따로 설명하지 않아도 다 아실 겁니다. 배터리의 기본 원료이니까요. 그런데 희토류는 어떻게 21세기 첨단장비에 없어서는 안 되는 존재가 되었을까요? 희토류(稀土類; Rare Earth Elements)를 사전에서 검색하면 “원소기호 57번부터 71번까지의 란타넘(란탄)계 원소 15개와, 21번인 스칸듐(Sc) 그리고 39번인 이트륨(Y) 등 총 17개 원소를 총칭한다”라고 합니다. 희토류는 농축된 형태로는 산출되지 않고 광물 형태로는 희귀하므로 ‘자연계에 매우 드물게 존재하는 금속 원소’라는 의미의 희토류라는 이름이 붙었다라고 설명합니다.


그럼 지금부터 희토류가 첨단장비에 어떻게 사용되는지는 요약하여 설명하겠습니다. 먼저 전기차를 예로 들겠습니다. 전기차가 빠르게 그리고 멀리 가려면 일단 배터리 성능이 좋아야 합니다. 그런데 배터리 성능만 좋다고 해결되지 않습니다. 엔진이 되는 모터 성능 역시 좋아야 합니다. 적은 전기를 가지고도 강력하게 그리고 오래 돌아야 좋은 전기 모터가 됩니다. 좋은 전기 모터가 되려면 무엇이 필요할까요? 강력한 영구자석이 필요합니다. 모터는 영구자석과 전자석의 조합입니다. 영구자석이 강력할수록 모터의 힘도 좋아지고 적은 전기로도 오래 돌릴 수 있습니다. 바로 이 강력한 자석을 만드는 데 필요한 것이 희토류입니다. 네오디뮴(Nd: Neodymium)이라는 원소입니다. 이 네오디뮴은 우리 일상 생활에도 널리 사용됩니다. 작지만 아주 강한 자석인 네오디움 자석이 바로 그것입니다. 일반 자철광 자석의 10배 이상의 자기력을 가집니다. 희토류 가운데 가장 많이 사용되는 원소이기도 합니다. 전 세계에 거래되는 희토류의 30%가 바로 네오디뮴입니다. 전기차가 보편화 될수록 네오디뮴의 가치는 더 올라갑니다.




그럼 첨단무기에 사용되는 희토류에 대해 설명하겠습니다.


첨단 전투기에도 강력한 모터는 필수입니다. 과거에는 유압식으로 비행기를 조종했지만 이제는 컴퓨터에 연결되어 모터가 날개를 조작합니다. 각종 미사일에도 모터는 사용됩니다. 방향을 바꾸는 날개핀 동작을 모터가 담당합니다. 적기를 찾아내는 시커(탐색기)에도 모터가 사용됩니다. 작지만 강한 모터라야 비행기 무게를 줄일 수 있습니다. 그리고 첨단무기의 핵심은 레이더입니다. 적을 탐색해 찾아내고 또 추적합니다. 전자파가 발생합니다. 적진에서 되돌아오는 미약한 전자파를 증폭하고 분석해야 합니다. 전자파라는 것 역시 전자기이고 전기와 자기(磁氣)는 본질적으로 같습니다. 전자기파를 증폭과 분석하는 장비에 희토류가 사용됩니다. 미 의회조사국 자료에 따르면 F-35 스텔스전투기 한 대 만드는 데 필요한 희토류는 약 400kg이 필요하다고 합니다. 그리고 또 있습니다. 미사일에는 광학유도장비가 사용됩니다. 바로 이 광학유도장비의 핵심인 렌즈 가공에도 희토류가 사용됩니다. 란타뮴(Lanthanum)이라는 원소입니다.


지금까지 서방국가들은 희토류를 중국에 의존했습니다. 생산에 막대한 환경 오염을 수반하기 때문입니다. 1kg의 희토류를 얻기 위해 수십 톤의 암석을 깨야 하니까요. 그리고 가공하는 데 막대한 전기가 사용됩니다. 그 전기를 만약 석탄 같은 화석연료를 사용한다면 탄소배출량도 어마어마 합니다. 게다가 공업용으로 사용할 수 있는 희토류 정제에는 강한 독성을 가진 산성 용액이 사용됩니다. 환경 오염은 필연적이죠. 독성제거 작업공정도 있어야 합니다. 이러한 이유로 지금까지 서방국가에서는 희토류 생산에 소극적이었습니다. 그런데 중국이 희토류를 무기화하니까 이제서야 미국을 중심으로 자원동맹을 구축한다고 합니다. 아시아에서는 일본과 호주가 적극적으로 나서고 있습니다. 

고성혁 미래한국 군사전문기자

출처 : 미래한국 //www.futurekorea.co.kr/news/articleView.html?idxno=145878