* 테슬라는 지난 Investor Day를 통해 비희토류로만 구성된 차세대 영구자석을 개발 중에 있다고 밝혔습니다.
* 희토류 개발 과정에서 환경오염 발생으로 중국에게 맡길 수밖에 없어 공급망 다각화가 힘들기 때문에 대체 가능한 신소재 제작을 연구 중입니다.
* 그러나 비희토류 영구자석 개발을 통해 100% 희토류 영구자석을 대체할 수 있을지는 의문입니다.
차세대 비희토류 영구자석 등장을 예고한 테슬라
테슬라 희토류와의 결별을 예고하며 Investor Day를 통해 투자자들에게 성장 전략을 공유했다.
테슬라의 성장 전략 중 하나로 영구자석 모터에서 희토류 구성비를 1/4 수준으로 낮추는 것이다. 이를 위해 테슬라는 비희토류로만 구성된 차세대 영구 자석을 개발 중에 있다고 밝혔다.
테슬라 발표 이후 글로벌 희토류 기업의 주가와 중국 희토류 광물 가격이 계속해서 하락하고 있다. 사실 테슬라의 희토류와의 결별 발표 이전부터 희토류 기업 주가와 중국 희토류 광물 가격은 동행하며 하락해왔다.
원인은 글로벌 공급망 혼란과 중국의 희토류 채굴 허용량 쿼터 할당 등의 공급 제한 요인 완화됐기 때문이다.
중국 의존도가 지나치게 높은 희토류
미국지질조사국(USGS)에 따르면 글로벌 채굴 가능 희토류 추정 매장량은 1억 2,000만 톤이며, 중국의 추정 매장량은 전체의 36.7%인 4,400만 톤으로 추정된다. 그다음 매장량이 많은 국가는 베트남과 브라질로 약 2,200만 톤, 러시아 1,200만 톤, 인도 690만 톤, 호주 410만 톤으로 추정된다.
미국 환경 정책 영향
희토류 개발 과정에서 필수적인 선광 공정(불순물 제거)과 정제 공정(분해 침출)에서의 환경오염이 발생한다.
미국 기업은 희토류 정제 및 가공 사업에 미국 환경 정책의 영향을 피할 수 없으며 리스크가 크기 때문에 중국에 정제 및 가공 기업에게 맡길 수밖에 없는 것이다.
테슬라 희토류와 결별하며 중국과 헤어지나
국가 차원의 노력에도 불구하고 공급망 다각화가 힘든 상황으로 테슬라와 같은 기업 및 연구기관에서는 희토류의 주요 사용처인 영구자석 생산에 희토류를 대체할 수 있는 신소재 제작에 노력을 기울이고 있다.
특히 테슬라는 비희토류로만 구성된 차세대 영구자석을 개발 중에 있다고 밝혔다. 구체적인 로드맵을 제시한 건 아니지만, 안정적 공급을 위해서는 언젠간 이뤄내야 할 테슬라의 목표로 보인다.
주로 정밀 제어 및 모터에 사용되는 영구자석은 네오디뮴 자석으로 희토류인 네오디뮴과 철을 주원소로 구성되어 있다. 이를 대체하기 위해서는 사마륨-코발트 자석을 사용하거나, 페라이트 자석과 알니코 자석의 자력 강도를 높여 사용해야한다.
사마륨-코발트 자석은 네오디뮴 자석과 마찬가지로 희토류인 사마륨이 사용되고, 알니코 자석은 코발트 수급 불안정에 의해 안정적 생산이 어렵다. 이에 페라이트 자석의 자력 강도를 높이는 방안을 연구 개발하는 것이 가장 타당한 대체 방안으로 보여진다.
지난 30년 동안 영구 자석 공급망을 장악한 건 중국이지만, 전기차 모터와 풍력 터과 같이 영구 자석을 필수 요소로 하는 기술의 발전을 주도한 건 미국이다.
테슬라 희토류 결별 현실 가능성은??
다만 비희토류 영구자석 개발을 통해 희토류 영구자석을 100% 대체할 수 있을지는 의문이다. IEEE Spectrum 및 전문가들의 의견에 따르면 희토류는 결정 격자 구조를 가지고 있는 금속이자 4f 오비탈 상 홀전자를 동시에 갖고 있어 자기비등방성이 높다.
희토류와 결별은 시기상조?
이에 우리는 새로운 혁신 기술 개발을 기대하면서도, 계속해서 글로벌 희토류 체인을 모니터링할 필요가 있다. 중국 희토류 광물 가격이 안정화되어 감에 따라, 과하게 작용되고 있던 판매가 상승 및 정제 마진 상승에 대한 기대감이 조금씩 사라지고 있고, 이에 따라 주가도 안정되어 가는 시점으로 보인다.
중국 최대 희토 기업인 북방희토와 중국 기업 외 최대 기업이라 나란히 꼽히는 호주의 라이나스, 미국의 MP머터리얼스에 대한 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 보인다.
마치며
테슬라의 발표와 희토류 관련 동향을 고려해볼 때, 희토류와의 완전한 결별은 현재로서는 시기상조일 수 있습니다.
비희토류 영구자석 개발을 통해 희토류 사용을 줄이는 노력이 진행되고 있지만, 희토류의 특성과 영구자석 생산에 필요한 자기비등방성 등의 요소로 인해 완전히 대체하기는 어려울 것으로 보입니다.
그러나 새로운 혁신 기술의 등장을 기대하면서 글로벌 희토류 시장의 동향을 지속적으로 주시해야 합니다.
