스마트폰 등 첨단산업에 쓰여 ‘방사성 차폐 효과’ 대체 불가

희토류는 네오디뮴, 스칸듐, 이트륨, 세륨 등 17종의 원소를 일컫는 말이다. 이들을 묶어 희토류로 통칭하는 이유는 서로 화학적 성질이 유사하고 광물 속에 그룹으로 함께 존재하기 때문이다. 1787년 스웨덴에서 처음 발견된 이트륨을 시작으로 1910년대까지 17개의 원소가 차례로 발견됐다. 이들 중 툴륨과 루데튬은 전 세계 금 매장량의 200배에 달하고 품목에 따라 80~1000년간 채굴할 수 있는 수준이 매장돼 있다. 하지만 채굴 가능한 광물 형태로 존재하는 경우가 드물어 ‘희귀한 흙’이라는 뜻의 희토류(rare earth·稀土類)로 불리고 있다.

오늘날 희토류가 주목받고 있는 것은 현재까지 대체물질이 존재하지 않을 만큼 독특한 화학적·전기적·자성적·발광적 특징과 함께 탁월한 방사성 차폐 효과를 가지고 있기 때문이다. 광섬유 제조에 사용되는 가돌리늄이나 어븀은 미량만 첨가해도 빛의 손실이 일반 광섬유의 1%까지 낮아진다. 터븀을 사용한 합금은 열을 가하면 자성을 잃고 냉각시키면 자성을 회복하는 특성을 이용해 정보를 입력·기록할 수 있는 음악용MD나 광자기디스크를 만드는 데 이용된다. 이 밖에도 스마트폰, 하이브리드 자동차, 고화질TV, 태양광 발전, 항공우주산업 등 첨단산업에서는 희토류가 안 쓰이는 곳이 없을 정도다.

희토류의 유용성을 깨달은 세계 각국은 한때 희토류 개발에 열을 올렸다. 1948년까지는 인도와 브라질이 주요생산지였다. 이후 1950년에는 남아프리카공화국이, 1960~80년대에는 미국이 희토류 생산을 주도했다. 하지만 희토류 개발에는 큰 희생이 따랐다. 추출과정에서 엄청난 양의 공해물질이 발생한 것이다. 이 때문에 전 세계 희토류 수요의 95% 이상을 공급 중인 중국을 제외한 대부분의 나라에선 현재 희토류 개발을 중단하고 있다.

한재희 기자 jh@seoul.co.kr