프랑스 희토류 기술 개발 동향

희토류는 휴대폰, 하드 드라이브, 스크린 전기자동차와 전기 자전거, 풍력 터빈, 로봇 등 새로운 기술과 친환경 전환에 공통적으로 필요한 원자재 중 하나다. 국제에너지기구(IEA)는 특히 전기 및 하이브리드 자동차 엔진과 해상풍력 터빈에 대한 저탄소 기술의 필요성으로 2040년까지 희토류 소비량이 7배까지 증가할 수 있다고 밝혔다.

희토류는 지각의 거의 모든 곳에서 발견된다. 하지만 농도가 매우 낮기 때문에 대량의 물질을 추출해야 하고, 채굴이 어렵다는 문제가 있다. 미국 지질조사국(USGS)에 따르면, 현재 전 세계 희토류 생산량은 약 28만 톤이며, 그중 중국이 16만8000톤으로 세계 시장의 60%를 차지하고 있다. 그 다음으로 미국(4만2000톤, 15%), 미얀마(2만5000톤, 9%), 호주(2만2000톤, 8%), 태국(8000톤, 3%) 순이다. 그 외 브라질, 부룬디, 인도, 마다가스카르, 러시아 등 소규모 생산국들이 그 뒤를 잇고 있다.

프랑스의 경우, 영토 내에 매장된 희토류가 없는 것은 아니다. 희토류 개발 가능성이 있는 주요 지질 지대로는 프랑스 본토의 브르타뉴 지방, 프랑스령 기아나, 프랑스령 폴리네시아, 뉴칼레도니아 주변이 있다. 다만 매장량이 적거나 품질이 우수하지 않은 것으로 파악돼 프랑스 정부는 영토 내 희귀광물에 대한 조사와 관리를 계속해 나가고 있다. 무엇보다 EU 차원에서 희토류 공급망의 역외 의존도를 낮추면서 친환경 에너지 전환을 안정적으로 이루기 위해, 금속 공업의 밸류체인 전반에 걸쳐 대대적인 개발을 촉진 중이다.

2024년 5월 발효된 유럽 핵심원자재법(CRMA)은 리튬, 코발트, 네오디뮴 등 주요 광물을 2030년까지 유럽 수요량의 10%를 역내에서 채굴한다는 목표를 담고 있다. 또한, 금속 제련과 재활용 기술의 발전을 통해 유럽 내 수요량의 40%를 충당하며, 재활용 비율은 15%로 늘린다는 목표도 있다. 한 국가에서 수입하는 광물의 양을 광물별 유럽 내 수요의 65%를 넘기지 않도록 수입원 다변화를 유도하고 있다.

이러한 EU의 정책 기조 하에 프랑스에서는 현재 희토류 재활용 기술과 희토류를 사용하지 않는 대안 기술 발전에 집중하고 있다. 희토류는 소량으로 존재해 다른 금속과 분리하기 어려워서 현재 1%만 재활용되고 있다. 프랑스 기업들은 희토류 분리를 개선하는 동시에 물과 에너지 비용을 절감하고 환경에 미치는 영향을 최소화하는 혁신적인 기술을 개발했다. 주요 4개 프랑스 기업은 각각 다른 산업 분야에서 희토류의 재활용과 생산을 담당하고 있다. 카레스터(Carester)는 자동차, 마그리소스(MagREEsources)는 풍력터빈, 오라노(Orano)는 고성능 자석, 리파인(REEfine)은 소형 전기모터 분야다.

<프랑스 희토류 및 희토영구자석 기술개발 동향>

[자료: 파리 무역관 정리]

10억 유로 투자해 리튬 광산 개발 시작

리튬은 배터리 제조에 필수적으로 사용돼 전략 자원으로 분류돼 있다. 이에 프랑스 본토에서 리튬 채굴 프로젝트가 활발히 진행 중이다. 프랑스 광물산업 기업인 이메리스(Imerys)가 2022년 발표한 ‘에밀리(Emili) 프로젝트’다. 이메리스는 전 세계 57개국 직원 1만3700명을 두고 있으며, 2023년 매출만 38억 유로에 달하는 대규모 기업이다. 

에밀리 프로젝트는 프랑스 알리에(Allier) 지역의 에샤시에르(Echassieres) 고지대의 채석장에 리튬 광산을 연다는 계획이다. 알리에 지역은 2005년부터 도자기용 고령토를 채굴해 온 지역이다. 운모(층상구조형 규산염 광물)가 풍부한 이 화강암 지대에는 전기 자동차 배터리 제조에 사용되는 리튬이 평균 1% 함유돼 있다고 알려져 있다. 이는 프랑스 본토에서 거의 반세기 만에 처음으로 발견된 광산이다. 

지난 1월, 이 프로젝트의 구체적인 계획이 발표됐다. 화강암에 포함된 광물을 분리하기 위한 지하 광산과 농축공장, 리튬 저장소가 건설될 예정이며, 그로부터 59㎞ 떨어진 지점에 광물 정제를 위한 전환 공장이 지어질 예정이다. 2028년 말에 생산을 시작하고, 채굴은 향후 25년간 진행될 것으로 발표됐다. 투자 규모는 10억 유로에 달한다. 이를 통해 연간 70만 대의 전기차에 배터리를 장착할 수 있도록 3만4000톤의 리튬을 생산할 예정이다. 동시에 500~600개의 직접 일자리와 최소 1000개의 간접 일자리를 창출하는 것이 목표다.

에밀리 프로젝트는 마크롱 정부의 산업 정책과 궤를 같이한다. 마크롱 정부는 프랑스 탈탄소화를 위해 2027년까지 전기차 200만 대 생산 목표를 발표했다. 이를 위해 전기 배터리를 생산하는 기가 팩토리(Giga Factory)를 건설하고 있다. 2022년 10월 마크롱 대통령은 “프랑스에 석유는 없지만 리튬은 있다”고 말하며 "배터리 생산을 위해 자체적인 리튬 광산을 열고 원자재를 공급할 것"이라고 밝혔다. 에밀리 프로젝트 로드맵에 따르면 2024년 첫 번째 파일럿 테스트가 진행되고, 2025년 시운전될 예정이다.

<프랑스 에밀리(Emili) 프로젝트, 리튬 광산 및 공장 위치>

[자료: Imerys]

뉴칼레도니아와 니켈 공급망 

프랑스 정부는 뉴칼레도니아를 통해 니켈 공급망을 구축하기 위한 노력 중이다. 니켈은 전기차 배터리 등 에너지 전환 산업에 필수적인 원자재지만, 향후 공급이 불확실한 원자재이기도 하다. 뉴칼레도니아는 내정 자치권이 있는 프랑스령의 섬으로, 2018년과 2020년 프랑스로부터의 독립 여부를 놓고 주민 투표를 진행했다. 독립 여론은 증가하는 추세지만, 이때 반대 표가 우위를 차지하는 결과가 나와 독립은 부결됐다. 뉴칼레도니아의 니켈 산업은 GDP의 9%, 직·간접 일자리 1/4을 차지한다. 관광 산업 다음으로 가장 중요한 뉴칼레도니아 국가 산업이다. 뉴칼레도니아 니켈 매장량은 전 세계 점유율의 20~30%에 달한다.

<니켈 생산량 국가별 순위>

(단위: 천 톤)

[자료: Statista]

다만 뉴칼레도니아의 니켈 산업은 여러 가지 어려움에 직면해 있다. 중국이 인도네시아의 배터리용 니켈 생산에 대거 투자하면서 생산량이 확대됐고, 이에 니켈 가격이 급락하면서 뉴칼레도니아의 니켈 경쟁력이 하락했다. 2023년 가격은 45%까지 급락했고, 현재도 계속 하락하는 추세다.

뉴칼레도니아의 수출용 원광석 채굴 기업으로는 크게 프랑스 기업 에르메(Ermet)의 자회사인 SLN(Societe Le Nickel), 프로니 리소스(Prony Resources), 암보 니켈(KNS) 등이 있다. 이론적으로 이 세 기업의 생산량은 2030년 프랑스 기가 팩토리 수요의 85%, 2035년 EU 수요의 14%까지 충당할 수 있었다. 

하지만 생산비용이 국제 경쟁사보다 높아진 현재 이 목표는 실행이 불가능해진 상태다. 2024년 1분기 뉴칼레도니아의 니켈 제품 생산량은 32%가 감소했고, SLN 사의 경우 매출이 50% 감소해 프랑스 정부에 대출 지원을 요청하기도 했다. 유럽 공급에도 위험이 초래됐다. 현재 EU의 니켈 생산 능력은 수요의 10~25%에 불과하다는 분석이다.

이에 프랑스 정부는 2023년 11월, 뉴칼레도니아 니켈 산업을 살리기 위해 2억 유로를 지원하는 '니켈 협정(Pacte Nickel)'을 제안했다. 협정에는 현재의 니켈 제련 공장들을 니켈 매트 생산 공장으로 전환하고 유럽 전기차 공장에 우선적으로 공급해야 한다는 내용과 현지 니켈 제조 기업들에 대한 요구가 담겼다. 프랑스 정부는 각 기업에 2027년까지 도달해야 할 명목 생산량을 제시하고, 이를 위한 비용 절감과 경쟁력 개선을 요구했다. 또한 뉴칼레도니아 정부에 이러한 조치와 개혁을 통해 해당 분야 기업들이 수익성을 회복할 수 있도록 지원하는 역할이 주어졌다.

하지만 이 니켈 협정을 ‘식민지 협정’으로 보는 뉴칼레도니아 독립주의자들의 반대와 현지 정부의 자금조달 문제 등으로 현재까지 합의에 이르지 못하고 있는 상태다. 이에 더해 2024년 5월 프랑스 의회가 뉴칼레도니아에 10년 이상 거주한 거주자들에게도 투표권을 주자는 ‘선거법 개정안’을 추진하면서, 약 2주간 소요사태가 일어나기도 했다. 니켈 협정의 협상 교착으로 현재 프로니 리소스의 니켈 공장은 완전히 폐쇄된 상태이며, KNS 공장 또한 가동이 중단된 상태다. 현재 소요사태는 진정됐으나, 정치적(선거구 개혁 등), 사회 및 경제적 측면(니켈 산업의 미래와 빈부격차 등)에서의 전망은 불투명한 상황이다.

시사점

프랑스의 희토류(HS코드 2805.30) 수출 규모는 연간 약 21만 달러(2023년 기준)로 매우 적은 수치를 기록하고 있다. 프랑스 영구자석 생산기업 마그리소스(MagREEsource) 관계자는 파리 무역관과의 인터뷰에서 "희토류 원자재뿐만 아니라 기술 및 생산설비 모두 제대로 갖추고 있지는 못한 실정"이라며 "중국 의존도가 여전히 매우 큰 편"이라고 밝혔다.

EU와 프랑스는 앞서 살펴본 대로 희토류 재활용 기술과 희토류를 사용하지 않는 대안 기술 발전에 집중하고 있다. 리튬과 니켈의 경우 보유 자원 내에서 공급망 확대를 위해 부단히 노력 중이다. 희토류 산업 분야 발전을 위한 국가 간 공동 기술 개발 프로젝트가 EU 내에서 활발히 이뤄지고 있는 만큼, 기술적 우수성을 인정받고 있는 정련 기술 개발 중심으로 현지 시장 진출을 노려볼 만하다고 판단된다.

자료: 프랑스 정부 공식포털 Vie-publique.fr, Imerys 홈페이지, Statista, 프랑스 경제부, 일간지 Le Monde, Usine nouvelle, Les Echos, Le Parisien, KOTRA 파리 무역관 자료 종합