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생산국의 정치 경제적 안정성 중요. 희토류 금속 90-95% 중국에서 산출.
백금의 약 73%는 남아프리카, 마그네슘의 80% 그리고 철광석과 게르마늄의 약 70%는 중국에서 생산
탄탈럼을 함유하는 콜탄은 분쟁광물, 아프리카 콩고에서 산출 때대로 분쟁의 씨앗이 돼.

공급 문제, 독점 및 분쟁 광물

일부 첨단 금속 수요가 증가함에 따라 해당 자원이 어떤 것인지에 대한 의문이 제기된다.
앞으로 희귀한 원자재는 부족 사태를 겪을까? 

▲ 콜탄 (6,0 × 2,5 × 2,1 cm). 2018년 전 세계적으로 1,800 톤의 탄탈륨이 생산. 주로 콜탄에서 생산된다. 콩고 민주 공화국은 710 톤, 르완다 500 톤, 나이지리아 150 톤, 중국 120 톤, 브라질 100 톤, 호주 100 톤, 에티오피아 70 톤 및 기타 100 톤을 차지했다. 콩고 민주 공화국에서 광부들은 습식 체질과 중력 분리를 통해 토양에서 최대 40 ~ 45 %의 탄탈 라이트가 함유된 농축물을 추출한다.

공급 위험은 여러 요인에 따라 달라

이에 대한 답은 복잡하다.
“판단기준은 지질학적 빈도뿐만 아니라 이 원료의 대체 가능성, 광상 매장지의 지정 학적 농도 범위, 채광 기술의 상태, 규제 통제, 생산국의 정부와 그들의 경제정책에 있어서 안정성과 같은 여러 다른 요인에 따라 달라진다"고 예일 대학교(Yale University)의 토마스 그레델(Thomas Graedel)과 동료들은 설명한다. 그들은 몇 년 전에 62개의 금속 및 금속 화합물에 대한 공급 문제의 현재 위험성을 조사했다.

▲ 탄탈라이트; Author:Eurico Zimbres and Tom Epaminondas. Tantalite-(Mn) (formaly known as Manganotantalite) (MnTa2O6) from Alto do Giz,RN,Brazil. Two crystals (average size=3x4cm)

여기에서 금속 원료의 공급 확보에 큰 영향을 미치는 요인 중 하나는 광상 분배라는 것을 보여 주었다. 많은 첨단 금속이 전 세계의 특정 지역에만 있고 대부분 다른 금속의 부산물로 산출되기 때문이다.
이것의 고전적인 예가 희토류 금속이다. 그중 90~95%가 중국에서 산출된다. 이 나라는 이러한 금속과 원자재로 만든 많은 제품의 공급을 거의 독점하고 있다.

소수의 생산국이 독과점

이러한 집중으로 인해 지난 몇 년 동안 공급 문제가 더 자주 발생했다.
2010년 중국은 희토류 금속의 상당 부분이 국내 생산에 필요했기 때문에 수출을 제한했다. 그 결과 세계 시장에서 네오디뮴, 이트륨, 테르븀, 란타늄, 세륨 과 유로퓸(Europium) 가격이 폭등했고 공급 병목 현상이 있었다.

▲ 테르븀(Terbium : Tb 원자번호 65)

EU와 미국이 세계 무역기구(WTO)에 불만을 제기한 후에야 중국은 이러한 제한을 부분적으로 해제했다.

 

다른 금속 원료에 대한 독점도 있다.
백금의 약 73%는 남아프리카에서, 마그네슘의 80% 그리고 철광석과 게르마늄의 약 70%는 중국에서 생산된다. 배터리에 필요한 대부분의 리튬은 칠레와 호주에서 생산된다.

2020년 초 연방 지구과학 및 천연자원 연구소(BGR)가 보고한 바와 같이 전체적으로 9개국 만이 광물 원료의 세계 시장을 지배하고 있다.
미국, 캐나다, 인도, 남아프리카, 칠레가 그 뒤를 잇는다.
BGR에 따르면 "이 9개 국가에서 전 세계 광산 생산 가치의 66%와 정제 생산의 68%가 생산된다." 또한 이들 국가는 원자재 매장량의 71%와 자원의 67%를 보유하고 있다.

▲ 전 세게 희귀 금속 연도별 생산량과 보존량 (단위: 천 톤) 출처:USGS: Mineral Commodity Summaries, Rare Earths 2018.

정치적으로 불안정한 지역의 분쟁 광물

주로 정치적으로 불안정한 지역 및 국가에서 생산되는 원자재는 공급 문제를 일으킬 위험이 높다. 이것의 예는 탄탈럼이다. BGR에 따르면 스마트 폰에 필요한 이 금속의 30%는 현재 콩고 민주공화국에서 채굴되고 있으며 르완다는 비슷하게 높은 비율을 차지하고 있다.
콩고 민주공화국의 리튬 이온 배터리에 필요한 코발트의 글로벌 시장 점유율은 60% 이상이다.

▲ Tantalerz. 출처: H.C. Starck Tantalum & Niobium GmbH

문제는 이들 국가에서 대부분 금속이 사회적, 생태학적으로 의문스러운 조건에서 소규모 채광으로 추출된다는 것이다. 아동 노동은 일반적이며 광석 채굴로 인한 이익때문에 종종 폭력적인 갈등을 불러일으킨다. 예를 들어 탄탈럼 함유 광물 콜탄은 콩고 내전의 원동력으로 간주되어 ‘분쟁 광물’로 분류된다. (계속)

[더사이언스플러스=문광주 기자] "no science, no future"

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