희토류 원소의 이해 : 정의, 용도, 동향, 관련주

오늘은 무역전쟁에서 중국이 무기화하고 있는 희토류 원소의 이해를 돕기 위해 희토류의 정의, 분류, 용도, 동향, 관련주 등 모든 것을 알아보는 시간을 가지도록 하겠다.

전기차 시장이 활성화되어 주요 부품인 배터리를 포함 모터, 인버터, 충전 시스템 등 관련 부품들을 생산하는 기업들에 대한 사람들의 관심도가 매우 커지고 있다. 현재 배터리가 가장 뜨거운 감자이지만 배터리 다음으로 재료비가 높은 모터 또한 주목 받고 있다. 이 모터에 들어가는 주요 부품을 이루는 원소재가 바로 오늘 이야기하고자 하는 희토류 광물이다.

희토류란?

희토류(Rare Earth Elements)는 화학 수업 시간에 많이 보았던 화학 주기율표에 있는 원소기호 21번, 39번, 57번부터 71번까지의 총 17개 원소를 통틀어 정의할 수 있다. 명칭을 보게 되면 지구에서 희귀한 금속 원소이지만 보기보다 지구에 풍부하게 매장되어 있는 게 함정이다.

경희토류와 중희토류

희토류 원소 내에서도 원자량, 즉 원자 번호에 따라 경희토류와 중희토류로 구분이 가능하다. 57번부터 63번까지는 경희토류로, 그리고 21번과 39번 포함 64번부터 71번까지는 중희토류로 분류할 수 있다.

희토류 원소 사용처

희토류는 전기자동차를 포함해서 태양열 발전, 풍력 발전 등 현재 전 세계가 추구하는 탄소 중립을 달성하는 방안에 중요한 물질이다. 희토류의 높은 열 전도율과 안전성 등의 특징으로 인해 카메라, PC, 형광 램프, 스마트폰, TV 등 형광체나 광섬유에 필수적인 관계로 많은 산업에 이용되고 있으며 현재 가장 큰 이슈인 전기차에 필수적으로 사용되고 있다.

번호
이름
기호 용도 번호 이름  기호 용도 
21 스칸듐 Sc 항공우주용 알루미늄 64 가돌리늄 Gb 중성자 흡수제, 레이저, 형광체
39 이트륨  Y 레이저, 마이크로파 필터 65 터븀 Tb 영구자석, 형광체, 레이저
57 란타늄 La 수소 저장, 특수 유리 66 디스프로슘 Dy 영구자석, 레이저
58 세륨 Ce 화학적 산화제, 착색제, 연마제 67 홀뮴 Ho 레이저, 착색제, 원자로 제어봉
59 프라세오디뮴 Pr 영구자석, 레이저, 합금 첨가제 68 어븀 Er 레이저, 바나듐 합금 첨가제
60 네오디뮴 Nd 영구자석, 레이저, 착색제 69 톨륨 Ym 휴대형 X-선 방출원, 형광체
61 프로메튬 Pm 원자력 전지 70 이터븀 Yb 철계 합금 첨가제, 레이저
62 사마륨 Sm 희토류 자석, 레이저 71 루테튬 Lu 석유화학 촉매, 고굴절 렌즈
63 유로퓸 Eu 형광체, 레이저, 형광유리        

– 전기차에 희토류가?

서론에서도 언급되었다시피 전기차를 구동시키는 역할을 하는 모터에 희토류가 사용되고 있다. 구체적으로 들어가 보자면 일반적으로 현재 전기차에 적용되는 모터는 영구자석 모터로 모터 내부에 영구적으로 자성을 띠는 자석이 탑재되는데 이 자석의 성능에 따라 모터의 효율이 좌지우지되기 때문에 고가의 배터리를 효율적으로 활용하기 위해 높은 성능의 영구자석이 적용되고 있으며 이 영구자석의 성능에 중요한 역할을 하는 게 바로 희토류 원소 (프라세오디뮴 Pr, 디스프로슘 Dy, 네오디뮴 Nd, 터븀 Tb)이다. 영구자석에는 네오디뮴이 약 30% 함유되고 다음으로 디스프로슘이 4~5% 함유되어 있다.

희토류 원소 매장량 및 생산량

제목과 같이 희토류는 중국에서 80% 이상 독점 공급하고 있어 이를 무기화하여 전략적으로 사용하고 있다. 아래와 같이 중국은 과거 2005년부터 단계별 내부 정책 변화를 통해 점진적으로 희토류를 무기화해 왔고 반도체를 포함하여 첨단 산업의 공급망에서 중국을 배제시키는 미국에 맞서는 무기로 현재 사용하고 있다.

국가별 희토류 매장량 / 생산량

중국의 희토류 매장량과 생산량이 압도적으로 많아 독점하고 있지만 현재 이를 공급하는 여러 국가가 있다. 아래는 국가별 희토류 매장량과 생산량이며 많은 국가에서 생산하고 있음에도 불구하고 중국이 어떻게 이를 독점하고 있는지 알 수 있다 (출처 : 미국 지질조사국 USGS). 중국 다음으로 희토류 매장량이 많은 베트남의 경우 많은 매장량에도 불구하고 희토류 채굴 기술이 중국에 비해 많이 부족하여 생산량이 매우 저조하며 현재 중국은 희토류에 대한 독점권을 유지하기 위해 위에서도 언급된 대로 전략적으로 기술 유출을 통제하고 있다.

국가
매장량 (만 톤)
생산량 (만 톤, 2021년 기준)
중국 4,400 38% 16.8
베트남 2,200 19% 0.04
브라질 2,100 18% 0.3
러시아 1,200 11% 0.05
미국 140 1% 4.3
기타 1,520 13% 4.5
 * 출처 : 미국지질조사국 (USGS)

중국의 희토류 원소 공급 동향

중국 정부가 희토류를 생산하는 것도 아니고 중국 내 기업들이 이를 생산할 텐데 어떻게 이를 무기화하는 것일까?
아래 중국 기업들의 희토류 공급 동향을 보면 알겠지만, 실질적으로 중국 정부에서 희토류를 직접 공급하는 것과 마찬가지로 가장 큰 희토류 기업 4곳 모두가 국유 기업이기 때문에 정부의 영향도는 매우 크다. 특히 2021년에 설립된 중국희토그룹의 경우 중국우쾅그룹, 간저우희토그룹, 중국알루미늄그룹이라는 기업들과 테옌과학기술유한회사와 유옌과학기술유한공사라는 연구기업이 통합된 대형 기업으로 세계 최대 규모의 희토류 국영기업으로 가장 큰 영향력을 보이고 있습니다.

  1. 중국희토그룹
  2. 중국북방희토과학기술주식회사
  3. 샤먼텅스텐주식회사
  4. 광둥성희토산업그룹

국내 희토류 관련 기업 / 관련주

국내 기업 중 중국의 생산 기점을 두고 희토류를 공급하는 관련 기업들이 있다. 희토류 가격을 조정하는 중국의 전략적인 정책에 따라 희토류를 공급하는 아래 기업들은 오히려 호재를 맞아 주식시장에서 높은 상승을 보이고 있다.

  • 노바텍
  • 유니온
  • 유니온머티리얼
  • 대원화성
  • 동국알앤에스

WRAP-UP

오늘은 미중 무역전쟁 관련하여 중국에서 무기화하여 사용하고 있는 희토류 원소에 대해 알아보는 시간을 가졌다. 국가의 힘은 인적 자원에서도 나온다고 하지만 중국의 행보를 보자면 이럴 때는 인적 자원보다도 광물 자원이 더 큰 힘을 가지고 있는 것 같다. 과거 중동 국가들이 석유라는 자원을 가지고 힘과 부를 누렸던 것처럼 중국과 같이 향후에는 전기차 관련 자원들을 가지고 있는 국가가 그 힘과 부를 가지게 될 것 같다.