첨단산업의 비타민, 희소금속의 교역 동향과 시사점(上)

첨단산업의 비타민, 희소금속의 교역 동향과 시사점(上) 정대상 기자입력2018-01-29 17:52:09

최근 4차 산업혁명이 국제 사회의 화두로 부상하고 국내적으로도 정부 국정운영의 핵심과제로 자리매김함에 따라 4차 산업혁명의 성공적 추진을 위한 광물자원의 확보가 국가적 과제로 떠오르고 있다. 이에 한국무역협회는 ‘첨단산업의 비타민, 희소금속의 교역 동향과 시사점’ 보고서를 통해 해당 산업의 현주소를 전했다.

* 자료 : 한국무역협회 동향분석실 김경훈 수석연구원

사진. Wikipedia

1. 연구 배경
2. 주요 희소금속의 가격 및 교역 동향
   1) 희소금속 수급상의 주요 특징
   2) 희소금속의 생산량 및 가채광량
   3) 주요 희소금속의 국제가격 동향
   4) 희소금속의 교역 동향
3. 희소금속의 수급 안정을 위한 대책
4. 결론 및 시사점

1. 연구배경

4차 산업혁명 시대를 맞아 첨단기술 확보 경쟁이 날로 치열해 지면서, 각종 첨단제품에 필수적으로 사용되는 희소금속의 전략적 가치가 새롭게 부각되고 있다.
희소금속은 전기자동차, 2차전지, 반도체, 디스플레이 등 첨단기술 분야에 폭넓게 사용되는 4차 산업혁명의 핵심 소재로, 희소금속의 안정적 확보는 IT 등 우리나라 주력산업의 경쟁력을 좌우할 뿐만 아니라, 전기자동차, 신재생 에너지 등 빠르게 성장하는 신시장을 선점하기 위해서도 필수적이다.
최근 들어 희소금속에 대한 수요는 급속도로 늘어나고 있는 반면, 매장량 및 생산량은 일부 국가에 편재되어 있어 정치·외교적 리스크에 따라 가격이 급등하거나 무역 분쟁이 발생하는 경우가 빈번하다.
공급자의 시장 지배력이 높은 상황에서 각국은 안정적 공급원의 확보를 둘러싸고 치열하게 경쟁하는 한편, 신규광산 투자, 대체소재 발굴, 저감 및 자원회수 기술 개발 등에도 주력하고 있다.
이에 한국무역협회는 주요 희소금속의 수급 환경 및 수출입 현황을 살펴보고, 희소금속의 안정적인 수급을 위한 대응전략 모색을 도모했다.

희소금속의 정의 및 특성
희소금속(Rare Metal)이란 철, 구리, 알루미늄 등과 같이 산업적으로 대량 생산되는 일반금속(Common Metal)에 대응되는 개념으로서, 부존량이 적거나 편재되어 있고 추출 과정이 까다로우며 활용도가 높은 금속을 총칭한다.
구체적으로는, ①지각 내에 존재량 자체가 적거나 경제성 있는 추출이 어려운 금속자원 중 현재 산업적 수요가 있고 향후 수요 증가가 예상되는 금속원소, 또는 ②극소수의 국가에 매장과 생산이 편재되어 있거나 특정국에서 전량을 수입해 공급에 위험성이 있는 금속원소로 정의된다(한국지질자원연구원).
희소금속의 분류는 각국의 산업 특성에 따라 국가별로 상이하며, 우리나라는 총 35종 56개(희토류와 백금족 원소들은 각각 1종으로 분류)의 금속원소를 희소금속으로 지정해 관리하고 있다(일본은 31종, 미국은 33종 원소를 희소금속으로 분류).
희토류(稀土類, REE : Rare Earth Elements)는 희소금속의 일종으로, 원소주기율표상의 란타늄 계열 15종 원소(원자번호 기준 57번~71번)와 스칸듐(Sc), 이트륨(Y) 등 총 17종의 원소를 지칭한다.
희토류는 그 이름과 달리 지각에 저농도로 광범위하게 분포하지만 경제성이 있는 고품위 광석이 다른 광물들에 비해 드물게 발견되며, 희토류 광석에는 여러 원소들이 함께 들어있어 정제 및 농축이 어렵다. 희토류는 독특한 화학적·전자기적·광학적 특성을 가지고 있으며 적은 양으로도 재료의 물성을 변화시킬 수 있어 전기자동차용 2차전지, 디스플레이, 영구자석, 광섬유, 레이저, 촉매 등에 폭넓게 사용되고 있다.

2. 최근 희소금속의 가격 및 교역 동향

1) 희소금속 수급상의 주요 특징
희소금속은 수요 및 공급 특성이 일반금속과 상이해 시장 원리에 의한 가격 결정 메커니즘이 제대로 작동하지 않는 경우가 많다. 소수의 공급자와 다수의 수요자 간 개별 협상을 통해 거래되며, 니켈, 주석 등 일부 원소를 제외하면 선물시장이 존재하지 않아 가격 급변동에 대비한 리스크 헤징이 어렵다.
철광석, 구리, 아연 등 주요 일반광물의 채광 및 제련 과정에서 부산물로 얻어지는 경우가 많아 다른 광물의 가격에 따라 공급 확대에 제약이 따른다.
한편 국제정치적 요인도 존재한다. 주요 희소금속의 매장량 및 생산량이 집중된 국가들 중 상당수가 독재, 빈곤, 내전 등으로 정치적으로 불안정하며, 채굴 과정에서의 인권 침해, 아동 노동 등이 알려지면서 국제적인 제재가 가시화되고 있다.
대표적인 분쟁광물(Conflict Minerals)인 주석, 텅스텐, 탄탈륨, 금에 대해서는 '14년부터 기업의 사용에 직접적인 규제가 가해지고 있다,
코발트의 경우, '16년 국제앰네스티가 코발트 채광 과정에서의 아동노동 실태를 고발하는 보고서를 발표하면서 코발트를 원료로 사용하는 글로벌 전자기업 및 공급망의 각 단계에 자리잡은 기업들의 대응을 촉구하기도 했다.
한편 중국은 대부분의 희소금속에 대해 매장량 및 생산량에서 세계 수위를 다투는 자원 부국이며, 수요 측면에서도 경제성장과 함께 희소금속의 세계 최대의 소비국으로 부상하고 있어 시장에 미치는 영향력이 갈수록 확대되고 있다.
중국은 1990년대부터 자원민족주의적 관점에 입각해 희소금속의 개발과 생산에 국가적 역량을 집중해 왔으며, 최근 전 세계적으로 희소금속의 수요가 급증함에 따라 자국 수요를 우선하고 자원세 부과, 중소업체 통폐합 등을 통해 전략적으로 공급을 통제하여 시장 지배력을 강화하고 있다.
희토류의 경우 1980년대까지 미국이 생산을 주도했으나, 채굴 및 정제 과정에서 심각한 환경오염이 발생할 뿐만 아니라 원가 경쟁력에서 중국에 뒤처진 주요 광산들이 문을 닫으면서 현재 중국이 전 세계 생산량의 약 83%를 차지하고 있다.
중국은 최근 희토류 생산업체를 6곳으로 통폐합했으며, '20년까지 희토류 관련 제련 및 선광 역량을 '15년 대비 33% 낮은 20만 톤으로 축소하고 최대 채광량은 14만 톤으로 제한해 공급 통제를 강화할 계획이다(자료. 중국 국무원 '16~'20년 희토류 발전계획서).
또한 중국은 최근 아프리카, 중남미 등 해외 소재 광산에 대한 대대적인 투자를 통해 리튬, 코발트 등 전략 광물을 선점하려는 행보를 보이고 있어 주변국들의 우려를 자아내고 있다.

2) 희소금속의 생산량 및 가채광량
'17년 미국 지질조사국(USGS) 데이터에 따르면, 국별 생산량 집계가 가능한 30개 원소 중 니켈을 제외한 모든 원소에 대하여 상위 3개국이 차지하는 생산량의 비중이 50%를 상회하는 것으로 나타나 희소금속의 생산이 소수 국가에 편중되어 있음을 보여준다.
전 세계 생산량 대비 상위 3개국의 생산량이 차지하는 비율이 가장 높은 원소는 니오븀(99.7%), 스트론튬(99.1%), 비스무트(99.0%) 등이며, 가장 낮은 원소는 니켈(44.9%), 카드뮴(60.0%), 바륨(63.0%) 등이다.
'16년 생산량 기준으로 중국이 18개 원소에 대해 생산량 1위를 차지해 중국이 희소금속의 공급 측면에서 압도적 영향력을 보유(남아공 3개, 호주 2개, DR콩고 2개)하고 있다.
우리나라의 경우 인듐(29.8%)과 카드뮴(19.6%)의 생산에서 각각 세계 2위를 기록하고 있다.
희소금속의 가채년수는 안티모니(12년), 크롬(16년), 주석(17년) 등이 매우 작고 희토류(952년), 리튬(400년), 마그네슘(307년) 등이 큰 것으로 나타났다. 가채년수란, 전 세계 가채광량을 최근 생산량('16년)으로 나눈 결과이며, 가채광량이란 현재의 기술과 비용 여건 상 채굴 가능한 자원량을 의미한다.

3) 주요 희소금속의 국제가격 동향
'08년 글로벌 금융위기 이후 전 세계 경기침체가 지속되면서 희소금속의 가격은 하향 횡보하는 추세를 보였으나, '16년부터 경기회복 기대에 따른 투자심리 개선, 신산업 성장에 따른 수요 증가 등으로 가격이 급등세를 보이고 있다.

광물가격 지수 추이

자료 : KOMIS 한국자원정보서비스

주 : '16년1월평균=1000, 총 15개 광종(메이저금속 7종, 희소금속 6종)포함

'17년 12월 말을 기준으로 '16년 말과 대비한 가격 상승률은 코발트가 130.8%로 가장 높았으며, 그 다음으로 바나듐(90.8%), 지르코늄(89.6%), 티타늄(78.7%), 텅스텐(57.9%) 순이었다.
다음은 우리나라의 수급상황을 종합적으로 고려해 신산업과 관련성이 높으면서 우선적으로 확보가 요구되는 핵심 광물자원 5종(코발트, 리튬, 텅스텐, 니켈, 망간 - 한국광물자원공사 선정)의 수급 동향을 분석했다.

• 코발트

코발트 가격 변화 추이(左, LME Cash 기준) 및 '16년 국가별 코발트 생산 비중(右)