헬륨은 천연가스 액화 공정의 부산물로 얻어지는 천연자원으로, 반도체·의료(MRI)·우주항공·양자 컴퓨팅 분야 등 첨단산업 분야에서 필수적으로 활용된다.

글로벌 헬륨시장은 미국과 카타르 중심의 독과점 형태로, 2020년 미중 무역전쟁 시에 미국은 중국을 위협할 전략적 자원으로 헬륨을 활용한 바 있다. 한국 또한 2019년 미국의 헬륨 생산 감축, 중동 정세 악화로 인한 카타르 헬륨 수출 감소로 헬륨 수급에 어려움을 겪은 바 있다. 헬륨은 한국 수출액의 큰 비중을 차지하는 반도체 산업의 핵심 자원인 만큼 안정적인 공급망 리스크 관리가 중요하다고 볼수 있다.

카타르 헬륨 생산 동향

카타르는 세계 최대 규모의 LNG 생산국 중 하나로, LNG 생산 과정에서 발생하는 헬륨을 대규모로 회수·정제하는 기술적 기반을 갖춘 글로벌 핵심 헬륨 생산국으로 평가된다. 카타르의 헬륨 경쟁력은 단순한 생산량을 넘어 공급의 안정성·가격경쟁력·장기계약 수행능력 등에서 비롯된다. 헬륨은 천연가스 산출 구조에 따라 국가 간 편차가 매우 큰데, 카타르의 North Field(북부 가스전)는 세계 최대의 가스전으로, 헬륨 함량과 회수 효율이 높아 타 국가 대비 생산 단가가 낮고 일관된 고순도 생산이 가능하다. 이 때문에 카타르는 글로벌 화학·반도체·의료용 가스 기업들이 선호하는 장기·대량·고순도 공급처로 자리 잡아 왔다.

카타르는 2005년 Helium-1, 2013년 Helium-2, 2021년 Helium-3 헬륨 생산 공장을 북부 가스전이 위치한 라스라판(Ras Laffan) 지역에 연속적으로 가동하면서 세계 최대급의 인프라를 구축했다. 특히 전세계 헬륨 수출량의 10%을 차지하는 Helim-4 공장이 라스라판 지역에 2027년 가동될 경우 카타르는 전 세계 헬륨 생산량의 약 28%를 공급하는 세계 2위의 헬륨 생산·수출국으로 자리매김할 예정이다.

   <카타르 헬륨공장(Helium 1-4) 연간 헬륨 생산량 >

[자료: Qatar Energy]

카타르 국가비전 2030(QNV 2030) 달성을 위한 지렛대

카타르 정부는 2008년 장기 국가발전을 위한 Qatar National Vision 2030을 발표한 이후 에너지의존도를 줄임과 동시에 경제 다각화 및 고부가가치 기반 산업 육성에 집중하고 있다. 헬륨의 경우 카타르 최대 자원인 LNG 천연가스 산업의 부산물로 고부가가치 자원에 해당될 뿐만 아니라 첨단산업(반도체·의료·우주 등) 발전에 있어서 세계적으로 중요한 전략자원으로도 간주된다. 이에 따라 최근 카타르 국영 에너지기업 QatarEnergy는 헬륨을 “국가 전략 수출 산업”으로 공식 규정하며 헬륨 공급망의 안정성 강화와 생산 확대를 국가 차원의 핵심 과제로 제시했다. 이는 단순히 헬륨 수출 확대를 의미하는 것이 아니라, ▲첨단산업 지원 인프라 구축 ▲전략 광물·가스 자원의 국가 경쟁력 강화 ▲장기 매매 계약(SPA)을 통한 글로벌 시장 영향력 확대 등 국가 에너지 포트폴리오에서 헬륨의 위상이 한 단계 상승했음을 시사한다.

카타르 헬륨 공급 동향

QatarEnergy가 중국 G-gas, 독일 Messer 및 Uniper 외국 기업과 연달아 15년 이상 장기 공급 계약을 직접 체결하면서 카타르는 미국·EU·중국 등 주요 소비국의 반도체·의료·우주항공 산업에 필수적인 헬륨을 안정적으로 공급하는 전략 파트너로 부상하고 있다. 특히 중국의 경우 미국간의 무역전쟁에 있어 미국산 헬륨 의존도를 낮추기 위해 최근 카타르산 헬륨 수입을 크게 늘렸으며 자체 헬륨 생산 공장을 짓는 등 반도체 산업 등 첨단산업 발전을 위한 전략자원으로서 헬륨에 대한 공급망 리스크를 감소시키고 있다.

                                                                                                                    <헬륨 장기 매매계약(SPA) 체결 현황>

글로벌 헬륨 생산 동향

전 세계 헬륨 수요는 2035년까지 약 3억 2200만㎥ 에 달해 2024년 약 1억 7600만㎥ 에 대비 두 배 가량 증가할 것이며, 동기간 연평균 5.7%의 성장률을 보일 것으로 예상된다. 반도체 제조의 경우 미세공정으로 갈수록 공정 온도 제어나 공정 안정화 과정에서 고순도 불활성 가스로서 헬륨 활용이 필수적이기 때문에 헬륨 수요 증가를 이끌것으로 보인다. 특히 최근에는 동남아, 중국 등 신규 생산 거점에서 첨단 공장 라인 투자가 이어지고 있어 지리적으로도 수요가 다변화되고 있다. 의료분야의 경우도 고령화 추세가 지속되며 MRI 장비에 필요한 헬륨 수요가 지속되고 있다. 장비 제조사들이 헬륨 사용량을 줄이는 헬륨 프리 기술을 개발하고 있으나, 기존 장비의 유지보수와 중간 수준의 헬륨 보충 수요는 상당 기간 이어질 것으로 보인다.

<헬륨 글로벌 수요 동향>

 [자료: USGS(미국 지질조사국)]

시사점

증가하는 글로벌 헬륨수요에 맞게 미국과 카타르를 비롯한 주요 생산국들은 헬륨을 반도체·의료·우주항공 등 첨단산업을 뒷받침하는 전략 자원으로 인식하고 장기 계약과 생산 확대를 통해 수출을 지속적으로 늘려갈 가능성이 높다. 하지만 글로벌 헬륨 공급망은 여전히 리스크에 노출돼 있다. 전략사업으로 자리잡은 만큼 생산국들의 대내외 환경에 따라 생산량을 조절 혹은 제한 할 수 있으며 지정학적 리스크에 따라 특정 국가 또는 지역에서 공급 차질이 발생할 경우 반도체 및 의료 등 첨단산업 주요 분야에 영향을 미칠 수 있다.

한국도 헬륨 공급망 리스크를 완화하기 위해 수입처 다변화와 장기 공급계약 확대 전략이 필요하다. 예컨대 미국, 카타르 등 비교적 안정적인 생산국과의 중장기 헬륨 공급계약(SPA)도 대체 방안이 될 수 있다. 혹은 일본이나 유럽 등 다른 수입시장과의 다자 협력 구조 구축도 고려해볼 만하다. 또한 국내 차원에서는 헬륨 재활용 기술 개발 및 설비 투자를 강화해 외부 충격에 대한 리스크를 줄이고 비용 효율성을 개선할 필요가 있다. 장기적으로는 해외 자원 개발 참여, 전략적 비축 확대 등 공급망 복원력 제고 전략을 추진하는 것도 한국 첨단산업의 지속 성장 기반을 마련하는 데 기여할 것이다.

자료: Qatar Energy, Qatar National Agency, USGS, KOTRA 도하 무역관 자료 종합