희소금속(Rare Metals)의 개념

희소금속은 소량 첨가로 특성이 향상되는 성장동력산업의 핵심원소이다. 제품의 주요 원료로 쓰이기보다는 소량만 첨가되는 특성을 지녔지만 그렇게 조금 들어가는 희소금속이 제품의 품질을 결정하고 품질이 나쁘면 타 국가와의 제품경쟁에서 우위를 점하기 어렵기 때문에 이를 확보하는 것은 국가 차원에서 중요하다. 첨단제품 및 국가주력산업을 견인할 신성장동력산업 전반에 사용되며, 조기 고갈 및 공급불안정성으로 국가 차원의 전략적 접근이 필요한 원소이다.

 

한국희소금속산업기술센터에 따르면 희소금속은 아래와 같이 정의된다.

  ① 지각 내에 존재량 자체가 적거나 경제성 있는 추출이 어려운 금속자원 중 현재 산업적 수요가 있고 향후 수요 신장이 예상되는 금속원소

  ② 극소수의 국가에 매장과 생산이 편재돼 있거나 특정국에서 전량을 수입해 공급에 위험성이 있는 금속원소

 

희소금속은 국가와 시대별로 분류기준이 상이한데 우리나라는 현재 수요가 있는 것과 향후 기술혁신의 수반에 새로운 공업용 수요가 예측되는 것으로 35종, 56개의 금속원소로 정의하며 그 종류는 다음과 같다: 리튬, 마그네슘, 세슘, 베릴륨, 스트론튬, 바륨, 희토류, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 바나듐, 니오븀, 탄탈륨, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 망간, 레늄, 코발트, 니켈, 백금족, 카드뮴, 갈륨, 인듐, 탈륨, 붕소, 게르마늄, 인, 비소, 안티몬, 비스무스, 실리콘, 셀레늄, 텔루늄, 주석(단 희토류는 Rare Earth Element 17종, 백금족(PGM)은 백금족 원소 6종을 의미)

 

공급망 다변화의 필요성과 주목받는 우즈베키스탄

이러한 희소금속은 첨단산업의 발달에 따라 신수요가 나날이 확대되고 있다. 그러나 조기 고갈 위험이 있다는 자원의 희소성과 전체 광물의 80%가 5개국에 편중돼 있다는 편재성으로 인해 공급은 불안한 상태에 놓여있다. 특히 러시아-우크라이나 사태 이후 중국, 멕시코, 인도네시아 등 자원부국들이 자국산 희소 자원을 국유화하거나 수출 통제 정책을 펼치는 등 가격이 급등하고 공급은 더욱 불안정해지고 있다. 따라서 한국은 국가전략희소금속의 공급망 다변화가 절실히 필요한 시점이다. 한국희소금속산업기술센터의 김범성 단장도 '예전에는 (중국과 같이) 메이저로 저렴하게 공급해주던 국가와의 협력이 중요했다면, 이제는 그 관계가 영원하지 않기 때문에 리스크를 안고 가기보다는 생산량(매장량)이 적더라도 그것을 확보할 수 있는 여러 국가들과 협력을 하며 밸류체인을 여러 가지로 가져가는 것이 좋다'고 말한 바 있다.

 

이에 석유·우라늄 등이 풍부한 카자흐스탄과 함께 구리·텅스텐·몰리브덴 등의 매장량이 많은 우즈베키스탄이 현재 우리나라가 신흥시장으로 최우선 고려해야 할 지역으로 꼽히고 있다. 2023년 9월 19일 윤석열 대통령은 방미일정 중 미르지요예프 대통령과 취임 이후 처음으로 가진 정상회담에서 '반도체 소재와 같이 자원이 풍부한 우즈베키스탄과 첨단 기술을 보유한 한국이 핵심 공급망 구축을 위해 협력할 방안을 모색하자'고 하고 '현재 추진 중인 "희소금속 상용화 사업"이 차질없이 진행되길 희망한다고' 의사를 밝힌 바 있다. 또한, 2023년에 한국 정부는 한-우즈베키스탄 희소금속센터에 150억 원을 투자해 희소금속 상용화 사업을 더 강화하기로 하는 등 우즈베키스탄의 희소금속자원을 확보하기 위한 노력에 적극적으로 나서고 있다.

 

우즈베키스탄 희소금속 보유현황

우즈베키스탄에서 생산되는 희소금속으로는 텅스텐, 몰리브덴, 텔루늄, 셀레늄, 카드뮴, 인듐, 레늄 등을 들 수 있다. 이 중에서도 우리나라가 우즈베키스탄와의 공급망 협력에 있어서 가장 관심을 갖는 희소금속은 매장량이 각각 세계 7위, 세계 12위를 기록하는 텅스텐과 몰리브덴이다. 텅스텐 매장량은 유럽경제위원회(UNECE)에 따르면 2018년 1월 기준 12만3600톤이다. 몰리브덴 매장량은 U.S. Geological Survey에 따르면 2022년 기준 36만 톤으로 전 세계 매장량(1200만 톤)의 3%를 점유한다. 아래는 U.S. Geological Survey에서 발표한 우즈베키스탄의 연간 희소금속 생산량이다.

 

<우즈베키스탄 연간 희소금속 생산량>

(단위: 톤)

	2019	2020	2021
몰리브덴	1,502	1,670	1,670
텔루늄	48,000	48,000	12,750
셀레늄	2,300	2,300	2,300
카드뮴	207	229	225
인듐	1,000	1,030	1,180
레늄	3,000	4,900	4,900

[자료: U.S. Geological Survey] 

 

한-우즈베키스탄 국가 간 희소금속 협력동향

① 한-우즈베키스탄 희소금속센터 설립

2017년 문재인 대통령과 우즈베키스탄의 샤브카트 미르지요에프 대통령 간에 희소금속 자원 분야 협력을 확대하고 함께 부가가치를 높이자는 MOU를 체결했고 이에 따라 한국생산기술연구원(KITECH)과 우즈베키스탄 국영기업 알말릭광업공사가 2019년 4월 우즈베키스탄 치르치크 지역(타슈켄트 북동쪽 40km)에 한-우즈베키스탄 희소금속센터를 설립했다.

<2019년 4월 우즈베키스탄 치르치크 지역에 설립된 '한-우즈베키스탄 희소금속센터' 전경>

[자료: 한국희소금속산업기술센터]

이는 우즈베키스탄에서 나오는 희소금속 소재 개발을 위한 것으로, 해당 센터를 통해서 우즈베키스탄는 부가가치를 높일 수 있는 기술과 생산라인을 구성할 수 있고 한국은 현지에서 품질이 향상된 상태의 희소금속을 수입해오는 등 서로 윈윈(WIN-WIN)할 수 있는 체계이다. 센터는 먼저 우즈베키스탄에 풍부하게 매장된 텅스텐, 몰리브덴과 같은 고융점 희소금속(철이 녹는 온도인 1535℃보다 녹는점이 높은 희소금속)을 대상으로 광산에서 생산된 원료의 순도를 높이는 제련기술 고도화 연구를 진행하며 이를 기반으로 향후 반도체, 전자부품, 고강도 절삭공구에 활용할 수 있는 고부가가치 희소금속 소재 개발에 주력한다. 아래는 2020년 기준 1차적으로 구성된 한-우즈베키스탄 희소금속센터의 양국 전문위원회이다.

 

<한-우즈베키스탄 희소금속센터의 양국 전문위원회 구성(2020)>

한국			우즈베키스탄
산업통상자원부			Ministry of Investments and Foreign Trade
한국생산기술연구원(KITECH)			Ministry of Mining industry and Geology
University	Industry	Research Institute	알말릭광업공사(AMMC)
한양대	대구텍	한국생산기술연구원 (KITECH)	ACADMY OF SCIENCES OF THE REPUBLIC OF UZBEKISTAN
공주대	현대스틸	한국기초과학지원연구원 (KBSI)	PHYSICAL-TECHNICAL INSTITUTE NGO “PHYSICS-SUN”, ASUz
	한국전자재료	한국광물자원공사(KORES)	Institute of Material Science
	IPT

[자료: 한국희소금속산업기술센터, 타슈켄트 무역관 정리]

 

② 몰리브덴과 텅스텐의 원활한 공급 위해 2023년 우즈베키스탄와의 TIPF 체결

2023년 9월 13일 산업통상자원부에 따르면 한국은 우즈베키스탄와 중앙아시아 국가로서는 첫 번째로 무역투자촉진프레임워크(TIPF)를 체결했다. 이 때 TIPF는 자유무역협정(FTA)이 당장 힘들거나 전략적 협력이 필요한 국가와 관세 양허를 제외한 무역·투자·공급망·에너지 등에서 포괄적 협력 체계를 구축하기 위해 산업부가 추진하고 있는 새로운 협력 프레임이다. 이러한 우즈베키스탄와의 TIPF를 통해서 우리나라는 희소금속으로 지정된 몰리브덴과 텅스텐의 원활한 공급을 기대하고 있으며, 이를 통해 해당 희소금속들에 관한 중국 의존도를 낮추고자 노력하고 있다.

 

텅스텐 GSC 동향

① 상품명 및 HS Code

텅스텐은 한국에 주로 화합물의 형태로 수입되며, 화합물 형태의 텅스텐 중에서도 가장 많은 비중을 차지하는 품목은 산화텅스텐과 탄화텅스텐이다. 2021년 기준으로 각각 전체 텅스텐 수입량의 46%, 23%를 차지했다.

    - 산화텅스텐 HS Code 2825901020

    - 탄화텅스텐 HS Code 2849909010

<텅스텐(Tungsten : W)>

[자료: (주)엔에이티엠 홈페이지]

 

텅스텐은 국내에서는 생산되지 않는 광물질로 경도가 다이아몬드 다음으로 강해 3200도 넘는 고온에서야 녹는다. 이 때문에 칼·드릴 등 고강도 생활용품부터 로켓·미사일 등 무기 재료의 합금 원료, 항공 우주산업, 자동차 산업 등에 이르기까지 광범위하게 사용되는 전략 광물이다. 

 

② 국가별 텅스텐 생산량 및 매장량

U.S. Geological Survey에 따르면, 2022년 기준 전 세계 텅스텐의 매장량 1위 국가는 중국으로 180만 톤이 매장돼 있고 이는 47%의 비율을 차지한다. 생산량 1위 국가 역시도 중국인데, 7만1000t으로 전 세계 생산량 90%를 차지한다.

 

<2022년 국가별 텅스텐 생산량 및 매장량>

(단위: 톤)

	국가	생산량	매장량
1	중국	71,000	1,800,000
2	베트남	4,800	100,000
3	러시아	2,300	400,000
4	볼리비아	1,400	NA
5	르완다	1,100	NA
6	오스트리아	900	10,000
7	스페인	700	56,000
8	포르투갈	500	3,100
9	기타 국가들	1,400	1,400,000
전 세계 총합		84,000	3,800,000

[자료: U.S. Geological Survey]

 

③ 대한 수출 규모

아직까지는 우즈베키스탄으로부터의 텅스텐 수입이 거의 이루어지지 않아 그 규모가 통계 자료에 집계되지 않는 수준이다. 그러나 현재 한-우즈베키스탄 간 텅스텐의 공급망 협력이 적극적으로 이루어지고 있는 만큼 앞으로는 점차 수입규모가 증가할 것으로 전망된다.

 

한편, 텅스텐에 관한 한국의 대중국 의존도는 낮아지고 있으나 여전히 80% 이상을 상회하고 있다. 2022년 기준 산화텅스텐의 대중국 의존도는 82.9%로 전년대비 9.7%p 감소했고 탄화텅스텐의 대중국 의존도는 90.9%로 전년 대비 1.7%p 감소했다.

 

<한국의 텅스텐 대중국 수입 비중>

(단위: 톤, %)

품목	전 세계 수입량			대중국 수입량			대중국 수입 비중
	2020	2021	2022	2020	2021	2022	2020	2021	2022
산화텅스텐 (2825.90-1020)	2,793	3,497	3,272	2,745	3,237	2,712	98.3	92.6	82.9
탄화텅스텐 (2849.90-9010)	1,035	1,727	1,400	939	1,599	1,272	90.7	92.6	90.9

[자료: GTA, KOTRA 베이징 무역관 정리]

 

④ 우즈베키스탄의 텅스텐

텅스텐의 전략적 매장량은 지자크(Jizzakh), 나보이(Navoi), 사마르칸트(Samarkand) 지역의 9개 광산에 분산돼 있다. 이 광산 중 일부는 이미 개발됐고 Southbay, Yax톤, Khodjadik, Gussoy 등의 다른 광산은 미래의 잠재적 텅스텐 원료 기지가 된다. 우리 기업 중에 강원도 정선군 일대에서 석회석을 채굴하는 자원 개발 중소기업인 '신동'은 현재 우즈베키스탄에 있는 1687만 톤 규모(약 2조 원으로 추산)의 텅스텐 광산 개발 지분을 100% 확보한 상태이다.

 

<2021.9.14 김용구 신동리소시스 회장이 우즈베키스탄 정부와 텅스텐 광산 개발 국가 지분 100% 전량을 확보하는 계약을 체결하는 모습>

[자료: 신동리소시스]

 

신동은 2008년 9월부터 지질탐사 작업을 시작했고 2014년에는 ㈜신동의 자회사인 '신동리소시스'와 우즈베키스탄 정부의 국가지질광물자원위원회가 각각 51%, 49%의 지분을 보유한 조인트 벤처 'Uz-Kor 텅스텐'을 현지에 설립했다. 우즈베키스탄은 텅스텐을 국가 전략 광물로 관리하기 때문에 현지 정부가 해외 민간 기업과 자원개발 합작사를 세우면서 지분 51%와 경영권을 내준 것은 해당 사례가 최초이다. 이에 따라 신동리소시스는 2019년 3월 15일 우즈베키스탄 정부로부터 텅스텐 광산 개발을 위한 1차 채광(採鑛) 면허를 발급받았고 이는 일차적으로 사우트바이와 부르굿에 대해 1000만 톤을 개발하는 내용이었다. 이후 2021년 9월 14일에는 신동리소시스가 텅스텐 광산 개발의 국가 지분 49%를 마저 확보하는 계약을 체결해 100% 전량을 확보하게 됐고 이는 우즈베키스탄 정부의 민영화 추진에 따라 매물로 나온 지분을 협상 끝에 인수하게 되면서 가능했다. 이로써 신동리소시스는 오늘날 우즈베키스탄에 있는 텅스텐 광산 개발 지분 100%를 확보하게 됐고 이는 현지 생산된 텅스텐의 국내 공급으로 텅스텐 관련 제품을 생산하는 25개의 국내 가공기업에 큰 도움이 될 것으로 전망된 바 있다.

 

<현지 텅스텐 광산에서의 시추 모습(좌)과 시추한 추출물(우)>

[자료: 신동리소시스]

몰리브덴 GSC 동향

① 상품명 및 HS Code

2021년 기준으로 한국이 수입하는 몰리브덴의 90%는 광·슬랙·회의 형태이다. 광·슬랙·회의 형태에는 ‘몰리브덴광과 그 정광(배소한 것)’과 ‘몰리브덴광과 그 정광(배소한 것 제외)’ 두 품목이 존재하며 각각 전체 수입량의 55%, 36%를 차지했다.

    - 몰리브덴광과 그 정광 (배소한 것) HS Code 2613100000

    - 몰리브덴광과 그 정광 (배소한 것 제외) HS Code 2613900000

 

<몰리브덴(Molybdenum : Mo)>

[자료: (주)엔에이티엠 홈페이지]

 

몰리브덴은 내식성, 내열성, 전극성을 띄면서도 안정성이 높아 반도체, 디스플레이 기판 등에 적용되는 국내 전방산업 필수소재 중 하나다.

 

② 국가별 몰리브덴 생산량 및 매장량

U.S. Geological Survey에 따르면, 2022년 기준 몰리브덴의 매장량 1위 국가는 중국으로 370만 톤이 매장돼 있고 이는 31%의 비율을 차지한다. 생산량 1위 국가 역시도 중국인데, 10만 톤으로 전 세계 생산량의 약 40%를 차지한다. 한국에는 약 8000톤이 매장돼 있고 2022년에는 400톤의 몰리브덴이 생산된 것으로 나타났다.

 

<2022년 국가별 몰리브덴 생산량 및 매장량>

(단위: 톤)

	국가	생산량	매장량
1	중국	100,000	3,700,000
2	칠레	44,000	1,400,000
3	미국	42,000	2,700,000
4	페루	32,000	2,400,000
5	멕시코	16,000	130,000
6	캐나다	970	72,000
7	한국	400	8,000
8	우즈베키스탄	-	360,000
9	아르헨티나	-	100,000
전 세계 총합		250,000	12,000,000

[자료: U.S. Geological Survey]

 

③ 대한국 수출 규모

몰리브덴 역시도 아직까지는 우즈베키스탄으로부터의 수입이 거의 이루어지지 않아 그 규모가 통계자료에 집계되지 않는 수준이다. 그러나 현재 한-우즈베키스탄 간 몰리브덴의 공급망 협력이 적극적으로 이루어지고 있는 만큼 앞으로는 점차 수입 규모가 증가할 것으로 전망된다. 한편, 한국이 몰리브덴을 수입해오는 주요 국가들로는 칠레, 멕시코, 중국이 있다. 2022년에 한국은 칠레로부터 1만3376kg, 멕시코로부터 8477kg, 중국으로부터 7076kg의 몰리브덴을 수입했으며 이는 각각 37%, 23%, 19%의 수입비중을 차지하는 것으로 나타났다.

<한국의 몰리브덴(HS Code 26131000, 26139000) 수입 비중>

(단위: kg, %)

순위	수입국	수입량			수입 비중
		2020	2021	2022	2020	2021	2022
	전체	40,023	43,718	36,001	100	100	100
1	칠레	16,586	19,089	13,376	41.44	43.66	37.16
2	멕시코	8,871	9,365	8,477	22.17	21.42	23.55
3	중국	20	3,846	7,076	0.05	8.80	19.65

[자료: GTA, 타슈켄트 무역관 정리]

 

그러나 반도체·이차전지와 같은 우리나라의 전방산업에 활용 가능한 정련 공정을 거친 초고순도 몰리브덴의 경우, 전량을 수입에 의존하고 있으며 그중 60~70%를 일본에서 들여와 수급 안정성 문제가 꾸준히 제기돼 왔다.

 

④ 우즈베키스탄의 몰리브덴

한-우즈베키스탄 희소금속센터를 생기원과 함께 설립한 알말릭광업공사는 현지에서 구리를 독점생산하는데, 우즈베키스탄의 몰리브덴은 이러한 구리 제련 공정의 부산물로 나온다. 이렇게 나오는 몰리브덴의 경우 중간 단계의 순도를 지녔기 때문에 이후 한-우즈베키스탄 희소금속센터에 보내지고 그곳에서 한국산 몰리브덴 정련기술 및 장비를 활용해 초고순도로 끌어 올리는 과정을 거친다. 생기원은 한국의 중소기업 ㈜엔에이티엠과 함께 몰리브덴을 99.995%의 초고순도로 정련할 수 있는 기술과 장비를 개발했다고 지난 2021년 8월에 밝힌 바 있다.

 

자원보유국은 대체로 자원의 채광 혹은 농축 단계까지만 거친 후 판매하는데, 우즈베키스탄 알말릭광업공사는 '채광-농축-야금-1차소재-소재부품'에 이르는 일괄 생산 라인이 전부 구축돼 있다는 점에서 특별한 산업구조를 갖는다. 비록 우즈베키스탄에서 생산되는 소재나 부품의 품질은 우리나라에서 필요한 이차전지 등 고부가가치 소재에 활용될 수 있을 만큼 그 품질이 우수한 편은 아니지만, 생산 라인이 모두 구축돼 있는 만큼 생산이 반복될수록 점점 그 품질이 나아지고 있는 양상을 띠고 있다.

 

시사점

우즈베키스탄의 희소금속은 중국 등과 비교해봤을 때 그 생산량(매장량)이 적다. 몰리브덴을 예시로 비교해보면 2022년 기준 중국이 전 세계 매장량의 31%를 점유하는 한편, 우즈베키스탄의 점유율은 3%에 달한다. 그러나 그 양이 적을지라도 우즈베키스탄은 지금 우리에게 꼭 필요한 시장이며 안정적인 확보를 위해서는 정부, 학계, 기업활동을 통한 연결고리가 중요하다.

 

또한, 우리 정부가 현재 우즈베키스탄에서 추진 중인 "희소금속 상용화 사업"에 적극적인 투자를 감행하고 있는 만큼, 우리 기업들도 희소금속의 공급망 다변화를 위한 신흥시장으로서 우즈베키스탄에 주목해볼 필요가 있다. 한-우즈베키스탄 희소금속센터, (주)신동리소시스와 같이 이미 현지에서 자리를 잡고 희소금속의 안정적인 공급을 보장받고 있는 우리 기업 및 기관들과의 협력을 통해 진출하는 방식도 효과적일 것이며 우즈베키스탄에서 개최되는 아래와 같은 전시회에 참가해 잠재 파트너를 발굴해보는 방법도 있다.

 

<2024년 우즈베키스탄 광업, 야금 및 금속 가공 전시회>

ㅇ 전시회명: MiningMetals Uzbekistan 2024     - 18th International Exhibition on Mining, Metallurgy and Metalworking ㅇ 개최기간: 2024.10.22.~10.24. ㅇ 개최장소: UzExpoCenter ㅇ 개최 규모: 2,700㎡ ㅇ 전시품목: 광물의 가공, 채굴, 정찰, IT기술, 환경, 야금 등에 필요한 기계 및 장비

[자료: KOTRA 타슈켄트 무역관 정리]

 

 

자료: 한국희소금속산업기술센터, U.S. Geological Survey, GTA, 신동리소시스, (주)엔에이티엠 홈페이지, unece.org, 다양한 기사자료(news.mt.co.kr, donga.com, mobile.newsis.com, kitech.re.kr, smedaily.co.kr, chosun.com, biz.chosun.com, mk.co.kr, hankyung.com, asiae.co.kr, daryo.uz) 참조 및 KOTRA 타슈켄트 무역관 자료 종합