파란박스에 있는 애들은 경희토류고, 빨간 박스에 있는 애들이 중희토류들인데
경희토류 같은 경우 시장에 충분한 양이 공급되고있고, 가격도 안정적인데다
채굴 난이도가 상대적으로 낮아서 중국이 압박해도 미국이나 호주, 일본,등이 충분히 생산할 수 있는애들임
문제는 중희토류인데, 이건 현재 중국 같은곳 아니면 사실상 공급이 안됨
예를 들어 원자번호 66번 디스프로슘이 현대에 들어 첨단산업 필수 재료로 각광받고있는데
전기차 모터, 고성능 발전기 또는 발전소 모터, 첨단 레이저, 풍력 발전기, 의료 CT 스캐너, 컴퓨터 하드디스크, 스마트폰 스피커, 등...
전기를 생산하거나 전원이 켜지는 거의 모든 첨단 제품에 쓰인다고 생각해도 무방함
특히, 강력한 자석인 네오디뮴에 디스프로슘을 첨가하면 초고열에도 모터 성능이 하락하지 않는 고급 영구자석을 만들 수 있음
참고로 가솔린-전기 하이브리드 내연기관 모터에는 약 100g의 디스프로슘이 들어간다고 알려져있음
그래서 미국 전기차 기업 테슬라도 디스프로슘을 대체할 원소를 찾기 위해 수년간 막대한 예산을 들여 R&D를 진행했지만 실패했음
결국, 작년 6월 일론 머스크가 "영구 자석을 만드느데 쓰이는 일부 희토류 공급에 문제가 있어
휴머노이드 로봇 옵티머스 생산에 차질을 빚고있다고 실적 발표회에서 불만을 토로함
본론으로 들어가 중희토류를 생산하는 방법은 구하기 어려운거 치고는 비교적 간단한데
1. 중희토류가 발견된 곳에 3미터 깊이의 넓은 초대형 구멍을 뚫음
2. 수만톤의 황산 용액으로 가득 채움
3. 강한 산성이 진흙을 녹이며 갈색 곤죽 상태가 됨
4. 많은 인부들이 곤죽이 된 흙을 퍼담아 파이프라인으로 가져감
5. 파이프라인을 통해 내려온 황산 곤죽들을 다양한 방법으로 침전시켜 희토류층만 골라서 퍼감
보통 채취한 곤죽에 함유된 희토류 비율은 약 0.2% 정도로, 나머지 99.8% 흙 곤죽은 폐기물이 됨
6. 이렇게 발생한 산성 폐기물에 염기성 화학 물질을 들이부은 후 주변 언덕이나 냇가에 그냥 갖다버림
7. 그리고 채취한 0.2% 상당의 고농축 희토류 침전물을 공장으로 가져가 정제함
8. 중희토류 금속 생산 완성
이 과정만 들어도 환경 파괴한다는 느낌이 강하게 들텐데
만약, 선진국들의 환경 규제를 적용해서 이 폐기물들을 저런식으로 처리하지않고
특수한 방법으로 처리하게 되면 총 비용이 약 수십, 수백배 이상 늘어남
이러면 최종 추출물의 경제성이 크게 떨어짐. 그래서 미국도 엄두를 못내는거임
*참고로 디스프로슘 같은 1톤의 중희토류 최종 정제까지
약 12,000,000L 상당의 황산과 플루오린화수소산(불화수소) 혼합 폐가스
약 100,000L 산성 폐수, 약 1톤 가량 방사성 폐수가 발생한다고 알려져있음
하지만 말도 안되게 높은 초고농도 희토류 흙이나 점토층이 발견되면, 중국이 공급하는 정도의 가격을 맞추는건 불가능해도
그 비용 증가분을 제품 기술력으로 상쇄하여 자체적으로 사용할만한 경제성은 어찌저찌 맞출 수 있는데
그게 최근 일본이 적극적으로 심해를 탐사하는 이유고, 우리나라도 뒤쳐지지 않게 도전하는중
다만, 심해 채굴 비용이 육지에 비해 넘사벽인데다, 실질적으로 고농도 희토류 심해 스팟을 수백, 수천곳을 발굴해야
비로소 중국의 희토류 압박을 떨쳐낼 수 있기 때문에
어떻게보면 일본 혼자만으로는 절대 불가능함. 이건 선진국 조별과제임
그래도 돌파구가 있다는것에 큰 의미가 있고, 괄목할만한 성과도 속속히 나오는거보면
적어도 수십년 안으로는 중국이 희토류로 압박하는 일이 없어질거라고 생각함
요약
첨단 산업의 핵심 재료인 중희토류 생산은 너무 힘들다
