[이슈]희토류는 왜 ‘정제’가 핵심인가…중국이 지배하는 공정의 비밀

[투데이에너지 김은국 기자]

전기차, 풍력발전, 미사일 유도 시스템 등 첨단산업을 지탱하는 전략금속 ‘희토류(Rare Earth Elements, REEs)’는 채굴–정제–응용이라는 복잡한 밸류체인(Value Chain)을 거쳐 산업으로 연결된다. 이 세 단계 중 특히 '정제(Refining)'는 고부가가치 공정이자, 국가 간 공급망 주도권 경쟁이 가장 치열하게 벌어지는 구간이다.

■ 1단계: 채굴(Mining) – 공급은 다변화되고 있다

희토류는 지각에 상대적으로 풍부하게 존재하지만, 경제성이 있는 고농도 광석은 제한적이다. 대표 생산국은 중국, 호주, 미국, 미얀마, 러시아 등이며 최근 베트남, 탄자니아, 브라질도 탐사·개발을 본격화하고 있다. 그러나 채굴만으로는 산업화가 불가능하며, 정제 역량이 없으면 원석은 무용지물에 가깝다.

■ 2단계: 정제/분리(Refining & Separation) – 진짜 ‘패권’은 여기 있다

정제는 광석에서 여러 희토류 원소를 화학적으로 분리하고 불순물을 제거하는 과정이다. 환경오염, 폐수처리, 고순도 기술의 장벽이 높아 전 세계 정제 역량의 85% 이상이 중국에 집중되어 있다. 미국·호주·EU도 채굴은 확대하고 있지만, 여전히 정제 인프라에선 중국 의존도가 높다. 희토류의 진정한 병목지점이자 지정학적 리스크의 핵심이다.

■ 3단계: 응용(Applications) – 자석·배터리·센서로 변환

정제된 희토류는 고성능 자석(네오디뮴, 디스프로슘), 형광체(유로퓸, 터븀), 의료·원자로용 첨단소재(가돌리늄, 루테튬) 등으로 응용된다. 이 자원은 전기차 모터, 풍력터빈, 스마트폰 스피커, 미사일 유도 시스템 등 다양한 산업과 방산기술에 들어가며 단 1~2g이 제품 성능을 좌우할 정도로 ‘소량 고효율 자원’이다.

중국이 최근 희토류 수출허가제를 강화하고 미국 재수출을 제한한 배경에는 이 가치사슬 전반을 통제하는 ‘중간 공정의 지배력’이 자리한다. 미국, 일본, EU, 한국 등은 정제·합금·소재 내재화를 중심으로 자립형 공급망 구축에 나서고 있으나, 정제설비 구축·환경규제 대응·인력 확보 등에서 단기적 성과는 제한적이다.

희토류 산업의 핵심 경쟁력은 단순한 자원 보유보다 밸류체인의 수직통합과 기술 자립에 달려 있다는 지적이 나온다.