일본, 희토류 대체기술 개발에 총력

- 「희토류 종합대책」발표한 일본정부, 본격적인 해결방안 마련 -

- 대체기술 기발, 자원 재순환에 대한 근본적 접근 등 전방위적 노력 강구 -

 

 

 

□ 희토류 전쟁 관련 일본 정부 대응책

     

 1) 일본 정부, 1000억 엔 예산 규모 「희토류 종합대책」마련   

     

 ㅇ 전자제품과 친환경 자동차의 필수 원료가 되는 희토류는 일본에서만 연간 약 3만5000톤이 소비되며, 이 중 90%에 가까운 3만1000톤 정도를 중국에서 조달하고 있음.

     

 ㅇ 이번 중국의 희토류 대일 수출금지 조치 이후, 일본 정부는 10월 8일 각료회의에서 해외 희토류 개발권 확보 및 대체기술 개발을 중심으로 한 「희토류 종합대책」을 세우고 1000억 엔의 예산을 배정함.

  - 대체기술이나 사용량 저감기술 개발에 120억 엔, 리사이클 추진 및 기업의 국내 설비 투자 보조금으로 420억 엔, 광물자원 개발과 해외에서의 개발권리 확보에 460억 엔을 책정했음.

     

 ㅇ 「희토류 종합대책」의 구체적인 주요 계획으로는 베트남이나 카자흐스탄에서 진행되는 희토류 개발과 관련해 일본 정부가 현지에서의 인재 육성과 최신기술 지원을 함으로써 베트남이나 카자흐스탄에서의 희토류 생산개시 시기를 앞당기도록 하는 것임.

     

 ㅇ 또한 실질적으로 3년 정도 걸리는 희토류 및 희소금속 대체기술 개발 지원을 강화해 대체기술의 실용화 시기를 대폭 앞당길 수 있도록 함.

     

□ 일본 주요기업 희토류 및 희귀금속 대체기술 개발

 

 1) 연마재 세륨 대체기술

 

 ㅇ 일본 ‘신에너지·산업기술 개발기구(NEDO)’는 올해 9월 16일 희귀금속의 일종으로 액정 TV 글라스 기판의 연마제로 사용되는 세륨의 대체기술과 사용량 절감 기술을 개발했다고 발표했음.

  - NEDO의「희귀금속 대체재료 개발 프로젝트」에는 리츠메이칸대학, 아드마틱스, 크리스털광학, 고코노에전기가 참여했음.

  - 대체기술은 새로운 연마패드를 개발한 것으로, 글라스 연마패드의 다공질 폴리우레탄수지와 지립(연마용 입자)이 산화된 세륨을 분산시킨 액체를 조합시켜 연마하게 됨.

 

 ㅇ 이 기술은 연마패드에 다공질 에폭시수지를 사용함으로써 기존의 2배가 넘는 연마 효율을 달성할 수 있는 것으로 밝혀졌음.

  - 특히 다공질 에폭시수지와 세륨의 대체제이며, 세륨 가격의 절반 이하인 산화 지르코늄을 지립으로 사용하면 세륨 연마보다 뛰어난 연마 효율을 달성할 수 있다고 함.

 

희토류 사용이 필요 없는 차세대 모터

 

 ㅇ NEDO와 홋카이도대학은 올해 9월 29일, 희토류를 사용하지 않는 새로운 구조의 하이브리드 자동차용 페라이트 모터 개발을 발표함.

 

 ㅇ희토류를 사용하지 않고 저렴한 페라이트 자석만으로 구성된 모터이므로 차세대 자동차의 개발에서 일본의 경쟁력을 높일 것으로 기대됨.

     

 2) 희토류 사용이 필요 없는 ‘본드 자분’ 개발

     

 ㅇ아이치 제강은 올해 6월 16일 내열성이 뛰어나며 자석 원료로서 사용할 수 있는「본드 자분」의 개발을 발표했으며, 이는 희토류를 첨가하지 않고도 150℃의 고온에서 사용할 수 있는 것이 특징임.

  - 2011년 봄부터 아이치 제강의 기후현 공장에서 양산을 시작하고 2013년에는 소형 모터 900만 개 분에 해당되는 150톤(매월)을 생산할 계획임.

 

 ㅇ 자동차 한 대에는 전동 파워스티어링 등 약 100개의 소형 모터가 탑재돼 있음. 이 소형모터에는 주로 페라이트 자석이 사용되나 이번에 개발된 ‘본드 자분’은 페라이트 자석보다 자력이 5배나 커서 모터의 소형화도 가능할 것으로 기대됨.

 

 3) 폐가전제품의 희토류 리사이클 기술 개발

 

 ㅇ 미쓰비시 매테리얼은 올해 9월 7일 에어컨이나 냉장고에서 희토류 자석을 회수해 이를 리사이클하는 기술 개발의 본격적인 추진을 발표했음.

  - 미쓰비시 매테리얼은 파나소닉 등 가전 대기업과 전국 6개소에서 운영되는 가전 리사이클 공장을 활용해, 에어컨의 압축기나 냉장고의 모터의 「네오듐 자석」이라고 부르는 희토류 자석을 분리해 염가로 재이용할 수 있는 시스템을 구축함.

  - 또한 이 시스템에서 미쓰비시 매테리얼은 에어컨 압축기 및 냉장고 모터에서 자석을 자동적으로 골라내는 장치를 개발 중이며, 2013년 상용화를 목표로 함.

     

 4) 희토류 첨가 모터를 대체하는「페라이트 마그네트(ferrite magnet)」모터 개발

     

 ㅇ 페라이트 마그네트 모터는 희토류가 첨가된 모터 자석의 자기력의 50% 수준이었으나, 최근 히타치는 최근 페라이트 마그네트를 사용해 소형 가전제품에서 모터를 가동시키는 데 성공했음.

     

 ㅇ 히타치는 향후 2년 안에 에어컨 등 대형 가전제품에 페라이트 마그네트 모터를 도입할 계획임.

     

□ 일본 기업의 금속생산 확대 및 감산 사례

     

 ㅇ 세륨 연마제분야에서 일본최대기업인 ‘쇼와전공’은 올해 9월 13일, 11월 출하 분량부터 연마제 가격을 4배 인상할 것을 발표함. 이는 지난해 하반기에 비해 세륨 가격이 10배 정도로 급등했기 때문임. 앞으로도 세륨 확보에 어려움이 계속될 것으로 보고, 고객 공급량도 감산 할 방침이라고 함.

 

 ㅇ Pan Pacific Copper(PPC)는 원료인 이 스크랩이 부족함에 따라 구입 조건이 악화돼 감산 확대를 결정함. 감산폭이 약 7%에서 13%로 확대됨.

     

 ㅇ 스미토모광산도 이 광석의 매입 조건 악화로 수익 압박을 막기 위해 10%의 감산체제를 유지함.

     

 ㅇ 아연지금분야에서는 미쓰이금속이 하치노헤에서 1만 톤의 감산을 계속하며, DO WA홀딩스도 아키타 정련에서 10% 감산을 유지함.

  - 아연지금의 주된 용도인 자동차용 도금 강판의 수요는 여전하나, 설비투자 및 공공투자의 침체로 인해 가드레일이나 철탑 등에 사용되는 수요 침체가 계속됨에 따라 각사의 감산에 영향을 미친 것임.

 

비철분야 각사의 2010 하반기 지금(地金) 생산계획

구분	동(톤)	아연(톤)	연(톤)	금(kg)
PPC	271,100	-	-	18,436
스미토모광산	202,000	43,300	12,600	18,000
미쓰비시 매테리얼	145,644	4,848	14,400	18,804
DOWA	55,176	78,642	5,530	4,998
후루카와기금	45,231	-	-	1,471
미쓰이금속	-	112,900	30,700	8,500
도호아연	-	62,987	43,000	-

     

□ 일본 주요 자원확보 위한 움직임

     

 1) 카자흐스탄 원자력공사와 희토류 채취사업 공동 추진

 

 ㅇ 일본 정부는 희토류의 중국 의존도를 낮추고 리스크 분산을 위해 카자흐스탄을 시작으로 베트남, 몽골 등 현지 정부와 접촉을 꾀함.

 

 ㅇ 카자흐스탄에서는 스미토모상사와 카자흐스탄 원자력 공사가 2011년부터 우라늄 광석의 잔존물에서 희토류를 채취하는 사업을 공동 추진해 일본의 연간 수입량의 10% 수준인 3000톤 확보를 목표로 함.

     

 2) 몽골정부와의 희토류 탐사사업 착수

     

 ㅇ 몽골 정부와의 협력을 통해 올해 10월 중으로 본격적인 희토류 탐사사업에 착수해 11월부터 시굴에 들어갈 예정임.

  - 일본 측에서는 독립행정 법인인 ‘석유천연가스·금속광물 자원기구(JOGMEC)’를  통해 희토류 탐사사업에 필요한 기술과 자금을 몽골에 공여하고 일본의 인공위성 정보망을 사용해 매장 가능성이 높은 지점을 선정하는 등의 지원을 하게 됨.

     

 3) 베트남에서의 희토류 광산 채굴권 확보

     

 ㅇ 한편, 일본정부는 도요타통상과 소지츠사와 공동으로 베트남에서 희토류 광산에 대한 채굴권을 확보했으며, 2012년부터 생산을 시작하게 됨.

  - 베트남 수도인 하노이에서 북서쪽으로 약 280km에 위치한 돈파오광산에서 희토류 채굴권을 확보했으며 2009년부터 관민합동「돈파오 희토류광산개발 프로젝트」를 진행 중임.

  - 일본 수요의 20%를 충당할 것으로 예상되며 본격적인 생산 개시는 2012년 예정임.

     

 4) 인도에서 희토류 정제공장 건설

 

 ㅇ 일본의 도요타 통상은 인도 동부에 위치한 오릿사주에 희토류 정제공장을 건설, 2010년 말에 출하를 시작할 예정임.

     

 ㅇ 이 정제공장에서는 인도에서 채굴한 희토류의 불순물을 제거하고 순도를 높이는 작업이 진행되며 HV용 모터에 사용되는 네오딤, 랜턴 등 여러 종류의 광석을 정제해 연간 3000〜4000톤을 일본으로 수출할 예정임.

     

 5) 무인 해저 탐사기 개발을 통한 일본 근해 해저 탐사 강화

 

 ㅇ 일본 프로젝트 산업협의회에 따르면 일본 근해에는 모두 약 180억 엔 상당의 광물자원이 매장돼 있다고 함.

     

 ㅇ 이에 따라 일본 문부과학성에서는 10월 1일 희토류의 안정적인 확보를 위해 해저자원의 무인 탐사기 개발을 긴급히 검토하고 있다고 밝혔으며, 이를 위해 2011년도 예산에 반영된 특별요구 한도 30억 엔의 일부를 앞당겨 추가예산에 반영할 계획임.

     

 ㅇ 무인 해저 탐사기는 케이블 없이 스스로 항해하면서 다양한 센서를 활용해 해저를 조사할 수 있는 것으로 개발할 예정임. 일본 근해의 유망 해역을 조사해 아연이나 코발트, 백금 등 광물 자원이 많이 매장된 해저 열수광산 등을 탐사하게 됨.

     

 

 자료작성 : 도쿄 KBC