희토류 : 희토류의 기초

희토류는 무엇일까요?

희토류는 주기율표의 17개 화학 원소의 통칭으로, 스칸듐(Sc)과 이트륨(Y), 그리고 란타넘(La)부터 루테튬(Lu)까지의 란타넘족 15개 원소를 말합니다12. 희토류라는 이름이 붙은 이유는 이들 원소가 광물 속에 그룹으로 함께 존재하면서도 불안정 원소인 프로메튬(Pm)을 제외하면 지구의 지각에 상대적으로 풍부하게 분포하기 때문입니다. 즉, 희토류는 희귀한 원소가 아니라 희귀한 광물이라고 할 수 있습니다.

 

희토류는 왜 중요할까요?

희토류는 독특한 화학적·전기적·자성적·발광적 특징과 함께 탁월한 방사선 차폐 효과를 가지고 있습니다2. 이러한 성질을 이용하여 합금, 촉매제, 영구자석, 레이저 소자 등을 만들 수 있으며, 현대에선 전기 자동차, 풍력 발전 모터, 액정 표시장치(LCD) 등의 핵심 부품에 사용됩니다2. 따라서 첨단 산업에 대해 희토류를 빼고 얘기할 수 없을 정도로 매우 중요한 자원이며, 미국과 중국 등의 세계적 강국에서 희토류를 두고 열을 올리고 있는 이유이기도 합니다.

 

희토류는 어디서 채굴할 수 있을까요?

전 세계를 통틀어 희토류 매장량과 생산량은 중국이 단연 1위를 차지하고 있습니다. 2020년 기준 중국은 희토류 매장량 4,400만 톤을 기록하며 총 37%의 비율을 차지하고 있고 다음으로는 베트남 2,200만 톤, 브라질 2,100만 톤, 러시아 1,200만 톤, 인도 690만 톤으로 뒤를 잇고 있습니다3. 2019년 기준 중국은 희토류 생산량 12만 t을 기록하며 약 70% 이상의 비율을 차지하고 있고 다음으로는 호주 2만 t, 미국 1만 t, 미얀마 5천 t으로 뒤를 잇고 있습니다3. 중국은 자국 내 희토류 생산량을 제한 및 수출량을 감축하고 있으며 세금을 크게 인상하는 등 희토류를 정부 통제 하에 두어 자원 무기화 하는 모습을 보이고 있습니다3.

 

희토류는 어떻게 활용할 수 있을까요?

희토류는 다양한 분야에서 활용할 수 있습니다. 예를 들어, 세륨(Ce)은 촉매제로서 자동차 배기가스의 유해물질을 제거하는 데 사용되고, 네오디뮴(Nd)와 프라세오디뮴(Pr)은 강력한 영구자석으로서 전기 자동차의 모터나 풍력 발전기의 발전기에 사용됩니다4. 유로퓸(Eu)과 터븀(Tb)은 발광 소자로서 LCD나 LED의 백라이트에 사용되고, 이터븀(Er)과 어븀™은 광섬유 증폭기로서 광통신에 사용됩니다4. 또한, 희토류는 방사선 차폐 재료로서 핵발전소나 의료용 장비에도 사용됩니다4.

 

희토류는 어떻게 관리해야 할까요?

희토류는 첨단 산업에 필수적인 자원이지만, 채굴과 정제 과정에서 많은 환경 오염을 일으킬 수 있습니다. 특히 토륨(Th)이나 우라늄(U)을 뽑아내는 과정에서 방사능을 내뿜는 선광이나 유독성의 산성물질이 발생할 수 있습니다. 이러한 폐기물들은 물이나 토양에 침투하여 생태계와 인체에 심각한 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 희토류를 채굴하고 정제하고 재활용하는 과정을 섬세하게 하여 환경오염을 최소화하고, 안정적인 희토류 수급을 위해 다양한 국가와 협력하는 것이 필요합니다.

 

이상으로 희토류에 대해 알아보았습니다.

 

희토류는 미래 산업의 경쟁력을 상징하는 자원이며, 그만큼 중요하고 소중한 자원입니다. 우리는 희토류의 가치와 활용방법을 잘 알고, 환경과 인간의 건강을 위해 적절하게 관리해야 할 것입니다.

 

 

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