한국은 중국의 희토류 의존도를 낮추기 위해 비희토류 영구자석 개발과 중희토류 저감 기술이라는 두 가지 방향에서 상당한 기술적 성과를 거두었으며, 현재 상용화 단계를 밟고 있습니다.
주요 성과와 현황은 다음과 같습니다.
1. 희토류가 전혀 없는 "비희토류 자석" 개발
가장 획기적인 성과는 희토류 대신 주변에서 흔히 구할 수 있는 망간(Mn)과 비스무트(Bi)를 활용한 기술입니다.
Mn-Bi 기반 영구자석: 한국재료연구원(KIMS) 연구팀은 세계 최고 수준의 성능을 가진 망간-비스무트 영구자석 제조 기술을 개발했습니다. 이 자석은 희토류를 전혀 사용하지 않으면서도 전기차 모터나 가전제품 등에 쓰일 수 있는 자성을 가집니다.
상용화 추진: 이 기술은 국내 자석 전문 기업인 노바텍에 이전되었으며, 현재 대량 생산을 위한 양산 공정 최적화 단계에 있습니다.
2. 고가의 희토류를 줄인 "중희토류 저감" 기술
완전 대체가 어려운 고성능 모터 분야를 위해, 매장량이 적고 중국 의존도가 절대적인 "중희토류(디스프로슘, 터븀 등)"를 쓰지 않거나 획기적으로 줄이는 기술도 완성되었습니다.
2단계 입계확산공정: 한국재료연구원과 연세대학교 공동 연구팀은 중희토류 없이도 고성능을 내는 영구자석 공법을 세계 최초로 개발했습니다.
현대자동차의 성과: 현대차는 국내 협력사인 성림첨단산업과 협력하여 중희토류 사용량을 대폭 줄인 자석을 개발하고, 이를 실제 전기차 구동모터에 적용하기 시작했습니다.
3. 공급망 독립 및 재활용 기술
기술 개발뿐만 아니라 원료 확보와 재사용을 위한 움직임도 활발합니다.
국내 생산 기지: 그동안 중국에서 완제품을 수입하던 구조에서 벗어나, 최근 대구 등에 희토류 영구자석 전용 생산 공장이 준공되어 일본, 중국에 이어 세계 3번째 자체 생산국이 되었습니다.
재활용(Recycling): 폐배터리나 폐모터에서 희토류를 추출하여 재자원화하는 기술도 현대차와 고려아연 등을 중심으로 연구 및 실증 작업이 진행 중입니다.
요약 및 비교
구분기존 (중국 의존)한국 개발 기술효과주원료네오디뮴, 디스프로슘망간, 비스무트 또는 구리 등원자재 비용 절감 및 수급 안정의존도중국 수입 비중 약 90%국산 기술 및 대체 소재 사용자원 무기화 대응 가능적용처전기차, 가전, 풍력발전전기차 모터, 가전, 드론 등전 산업 분야 확산 기대삼성, 脫희토류 영구자석 개발 가속…美 현지 공장 건립 돌입
삼성이 투자한 미국의 첨단 소재 기업 나이론 마그네틱스가 북미에서 희토류가 전혀 들어가지 않는 차세대 영구자석 생산 공장을 착공했습니다.
1. 핵심 기술 및 생산 규모 이 기업은 지난 10여 년간 미국 에너지부 및 미네소타 대학교와 연구하여, 지구상에 흔한 철과 질소만을 활용해 강력한 자력을 만드는 기술을 확보했습니다. 미네소타주에 건설되는 공장은 연간 1,500톤 규모의 생산 능력을 갖출 예정입니다.
2. 삼성의 투자 및 대응 삼성벤처투자는 중국의 희토류 통제와 자원 무기화에 선제적으로 대응하기 위해 지난 2023년 2월 2,500만 달러를 투자하며 주주로 참여했습니다.
3. 상용화 및 향후 계획 공장은 2027년 초 가동을 목표로 하고 있습니다. 생산된 자석은 전기차 모터(스텔란티스 채택), 데이터 센터 냉각 펌프, 로봇, 가전, 드론 등 핵심 미래 산업 분야에 공급될 계획입니다.
