고갈 위기에 빠진 자원

정치인들 대다수는 고등학교 졸업 이후 화학분야에 제대로 생각해본 경험이 없을 것이다. 하지만 이제는 경제를 위해 화학에 신경을 써야만 하는 시대가 됐다.

실제로 지난 3월 미국 콜로라도주의 하원의원 마이크 코프먼은 희귀금속인 희토류 원소 17종의 채굴량 증대에 대한 법안을 제출한 바 있다.

희토류 원소 중에는 전기자동차 모터, 레이저 방어시스템 등에 필수적으로 쓰이는 원소들이 포함돼 있고 그 수요도 증가하는 추세라 수급불균형에 따른 공급파동을 막으려면 더 많은 양을 확보해 놓아야 한다는 이유에서다.

특히 희토류 원소는 다른 원소와 쉽게 결합해 유용한 혼합물과 합금을 만들 수 있는 더 없이 우수한 자원이다. 가장 대표적인 것이 전기자동차용 전기모터의 필수소재인 영구자석으로 희토류 원소인 네오디뮴(Nd)을 철(Fe), 붕소(B)와 조합해 만든다.

금속 컨설턴트인 잭 리프튼은 "그 어떤 원소로도 네오디뮴만큼 강력하면서도 가벼운 영구자석을 만들 수 없다" 며 "인류가 이를 모두 써버린다면 관련업계에 큰 타격이 불가피할 것" 이라고 밝혔다.

죽음의 금속
고가의 희귀원소는 전쟁의 원인이 되기도 한다. 휴대폰 등 소형 전자기기용 축전기에 쓰이는 휘귀금속 탄탈룸(Ta)이 그 실례다. 탄탈룸은 지난 2000년 개인용 휴대기기 업계의 활황이 예견되며 가격이 14배나 폭등했는데 이 때문에 탄탈룸 최대 매장지인 콩고에서 내전이 일어났다.

리튬
매장량: 1,000만톤
가격: 4.40달러/㎏
활용분야: 배터리
수급전망: 매우 좋다. 증대되는 수요만큼 채굴량도 늘고 있다.

스트론튬
매장량: 680만톤
가격: 0.07달러/㎏
활용분야: 적색 불꽃놀이
수급전망: 좋다. 지상과 해저에 다량 매장돼 있어 앞으로도 오랫동안 불꽃놀이를 즐기기에 충분한 양이 공급될 수 있다.

탄탈룸
매장량: 10만톤
가격: 88달러/㎏
활용분야: 소형 전자기기용 축전기
수급전망: 아직은 괜찮다. 하지만 언젠가는 효율이 낮은 알루미늄이나 세라믹 축전기를 써야할지도 모른다.

네오디뮴
매장량: 불명.그러나 매우 적다
가격: 61.6달러/㎏
활용분야: 전기 모터
수급전망: 매우 부족하다. 향후 더 많은 네오디뮴 매장지를 찾아내는 한편 재활용 기술도 발전시켜야 한다.

철
매장량: 770억톤
가격: 0.07달러/㎏
활용분야: 철강 제조
수급전망: 매우 좋다. 녹여서 재활용하기도 매우 쉽다.

플래티넘
매장량: 3만3,000톤
가격: 3만7,400달러/㎏
활용분야: 연료전지 촉매
수급전망: 괜찮은 편이다. 플래티넘은 촉매변환장치에서 배기가스 속 유해물질 제거에 주로 쓰인다. 하지만 연료전지차가 대량 보급되면 수요가 100배는 증가할 전망이다. 이때에는 촉매로서 효율이 낮은 팔라듐을 써야할지도 모른다.