희토류-의미, 쓰임, 주요 생산국, 가격

 

주기율표

 

 

희토류의 의미

희토류(稀土類, Rare Earth Elements, REEs)는 주기율표에서 란타넘(La)부터 루테튬(Lu)까지의 15개 란타넘족 원소와 스칸듐(Sc), 이트륨(Y)을 포함한 총 17개의 원소를 말한다. 이들은 지각 내에 비교적 풍부하게 존재하지만 경제적으로 개발 가능한 형태로 존재하는 경우가 드물어 ‘희귀’하다는 의미에서 희토류라고 불린다.

 

희토류의 종류

희토류는 화학적 성질과 원소의 원자 번호를 기준으로 **경희토류(Light Rare Earth Elements, LREE)**와 **중·중희토류(Heavy Rare Earth Elements, HREE)**로 나뉜다.

1. 경희토류 (LREE, Light REEs)

란타넘(La): 배터리, 촉매
세륨(Ce): 연마제, 촉매
프라세오디뮴(Pr): 자석, 항공기 합금
네오디뮴(Nd): 영구자석, 전기차 모터
프로메튬(Pm): 방사성 원소로 원자력 배터리 활용
사마륨(Sm): 고온 자석, 원자로 흡수제

2. 중·중희토류 (HREE, Heavy REEs)

유로퓸(Eu): 형광등, 디스플레이
가돌리늄(Gd): MRI 조영제, 원자로 소재
터븀(Tb): 초강력 자석, 디스플레이
디스프로슘(Dy): 전기차 모터, 초강력 자석
홀뮴(Ho): 원자로 제어봉, 강자성 물질
어븀(Er): 광섬유 증폭기
툴륨(Tm): X선 장비, 레이저
이터븀(Yb): 강도 높은 합금, 레이저
루테튬(Lu): 석유 정제 촉매, MRI 조영제
스칸듐(Sc): 항공기, 스포츠 장비, 연료전지
이트륨(Y): 초전도체, 레이저, 세라믹

 

희토류의 주요 용도

희토류는 현대 산업에서 필수적인 원소로, 다음과 같은 산업 분야에서 사용된다.

1. 전기차 및 배터리

네오디뮴(Nd), 디스프로슘(Dy): 전기차 모터의 영구자석
란타넘(La), 세륨(Ce): 배터리 합금

 

2. 첨단 전자기기

유로퓸(Eu), 터븀(Tb): 스마트폰, LED 디스플레이
이트륨(Y), 가돌리늄(Gd): 광섬유 통신 및 MRI 조영제

3. 군사 및 항공우주

사마륨(Sm), 디스프로슘(Dy): 강력한 희토류 자석, 미사일 유도 시스템
스칸듐(Sc), 이트륨(Y): 항공기 및 우주선 합금

 

4. 재생에너지

네오디뮴(Nd), 디스프로슘(Dy): 풍력발전기 터빈

5. 석유화학 및 환경

세륨(Ce), 란타넘(La): 자동차 배기가스 정화 촉매

 

*** 희토류는 전 세계적으로 광범위하게 분포하지만, 상업적으로 유용한 고농도 매장지는 제한적이다.

세계 희토류 매장량 (2023년 기준, 단위: 만 톤)

국가/ 매장량 (만 톤)/ 주요 생산 광산

- 중국/ 4,400/ 바얀오보, 쓰촨, 장시성
-  베트남/ 2,200/ 닥농 지역
-  브라질/ 2,100/ 아마조나스, 바이아주
-  러시아/ 2,100/ 코라 야금 복합단지
-  인도/ 690/ 오디샤, 안드라프라데시
-  호주/ 410/ 마운트 웰드
-  미국/ 210/ 마운틴 패스
-  기타/ 1,290/ -

 

총 세계 매장량: 약 13,400만 톤

세계 주요 희토류 생산국 (2023년 기준, 단위: 톤)

-  중국: 21만 톤 (전체 생산량의 63%)
-  미국: 4.3만 톤 (13%)
-  미얀마: 3.4만 톤 (10%)
-  호주: 2.2만 톤 (7%)
-  태국, 인도, 러시아 등: 나머지 7%

 

 

최근 희토류 가격 동향 (2024년 초 기준, 단위: USD/kg)

1. 희토류 가격추세

 

희토류 가격은 원소별로 다르고, 주요 생산국(특히 중국)의 정책 및 수출 제한에 따라 크게 변동한다.

원소/ 가격 (USD/kg)
-  네오디뮴(Nd) /  90~120
-  디스프로슘(Dy) /  300~400
-  터븀(Tb) /  800~1,000
-  이트륨(Y) /  10~20
-  세륨(Ce) /  2~5
-  란타넘(La) /  1~3

 

2. 가격 변동 요인

- 중국의 희토류 수출 규제
-  전기차 및 풍력발전 산업 성장
-  미·중 무역 갈등과 공급망 이슈
-  희토류 대체 기술 개발 여부

 

3. 결론 및 전망

- 중국의 희토류 지배력 유지
- 중국은 세계 희토류 생산의 60% 이상을 차지하며, 정제 및 가공 능력도 압도적이다.
- 2023년부터 중국 정부는 일부 희토류 원소의 수출을 제한하여 공급망 불안을 야기함.

- 대체 공급망 개발

- 미국, 호주, 유럽연합(EU)이 중국 의존도를 줄이기 위해 희토류 채굴 및 정제 프로젝트를 추진 중.
- 2024년 이후 미국과 호주의 희토류 생산 증가 예상.
- 전기차 및 신재생에너지 성장에 따른 수요 증가

- 2030년까지 전기차 및 풍력발전 시장 확대에 따라 네오디뮴(Nd), 디스프로슘(Dy), 터븀(Tb) 수요가 지속적으로 증가할 전망.

 

재활용 기술 및 대체 소재 개발

희토류 재활용 기술이 개발 중이며, 일부 전기차 모터에서 희토류 사용을 줄이려는 연구도 진행됨.
결론적으로, 희토류는 향후 첨단산업에서 필수적인 원소로 자리 잡으며, 공급망 다변화와 대체 기술 개발이 중요한 과제가 될 것이다.

희토류 종류별 주요 매장국 및 생산국

희토류는 원소별로 매장량과 주요 산출국이 다르며, 일부 원소는 특정 지역에서만 고농도로 발견된다.

1. 경희토류(LREE, Light Rare Earth Elements) 주요 매장국

원소 : 주요 매장국 / 주요 생산국
란타넘 (La) : 중국, 미국, 호주, 인도, 브라질 /  중국, 미국, 미얀마
세륨 (Ce) : 중국, 미국, 호주, 브라질, 베트남 /  중국, 미국, 호주
프라세오디뮴 (Pr) : 중국, 미국, 베트남, 인도 /  중국, 미국, 호주
네오디뮴 (Nd)  : 중국, 미국, 호주, 베트남 /  중국, 미국, 호주
프로메튬 (Pm)  : 희귀하며 자연상 거의 없음 (인공 생성) 없음
사마륨 (Sm)  : 중국, 미국, 인도, 러시아 /  중국, 미국, 호주

 

2. 중·중희토류(HREE, Heavy Rare Earth Elements) 주요 매장국

유로퓸 (Eu)  : 중국, 베트남, 미국, 러시아 /  중국, 미국
가돌리늄 (Gd)  : 중국, 미국, 호주, 러시아 /  중국, 미국, 호주
터븀 (Tb)  : 중국, 미얀마, 호주, 브라질 /  중국, 미얀마
디스프로슘 (Dy)  : 중국, 미얀마, 베트남, 미국 /  중국, 미얀마
홀뮴 (Ho)  : 중국, 미국, 베트남 /  중국
어븀 (Er)  : 중국, 미국, 러시아 /  중국
툴륨 (Tm)  : 중국, 베트남, 미국 /  중국
이터븀 (Yb)  : 중국, 베트남, 브라질 /  중국
루테튬 (Lu)  : 중국, 미국, 베트남 /  중국

 

3. 기타 희토류 원소 주요 매장국

스칸듐 (Sc)  : 중국, 러시아, 호주, 필리핀 /  중국, 러시아, 호주
이트륨 (Y)  : 중국, 미얀마, 미국, 브라질 /  중국, 미얀마

 

희토류 매장국 및 생산국 요약

- 중국: 거의 모든 희토류 원소의 최대 매장국이자 생산국 (세계 생산량의 60% 이상 차지)
-  미국: 네오디뮴(Nd), 사마륨(Sm), 가돌리늄(Gd) 등이 풍부하며, 마운틴 패스(Mountain Pass) 광산이 주요 생산지
-  호주: 마운트 웰드(Mount Weld) 광산이 주요 생산지, 최근 생산량 증가
-  미얀마: 주로 중희토류(Dy, Tb) 매장, 중국과 연계된 생산
-  베트남: 희토류 매장량이 많지만 본격적인 개발 단계는 아님
-  러시아, 브라질, 인도: 매장량이 많으나 현재 생산량은 제한적

 

중국이 희토류 가공 및 생산에서 압도적인 점유율을 차지하고 있으며, 미국, 호주, 베트남 등이 공급망 다변화를 위해 생산량을 늘리는 중이다.

희토류 시장 규모 및 전망

-   2023년 시장 규모: 약 33억 9천만 달러
-   2024년 예상 시장 규모: 약 37억 4천만 달러
-   2032년 예상 시장 규모: 약 81억 4천만 달러
-   2024년부터 2032년까지의 연평균 성장률(CAGR): 10.2%
이러한 성장은 전기차, 재생 에너지, 첨단 전자기기 등 다양한 산업 분야에서 희토류 수요가 증가함에 따라 예상됩니다. 

희토류 수요 증가 요인

- 전기차(EV) 및 하이브리드 차량: 네오디뮴(Nd), 디스프로슘(Dy) 등은 전기 모터의 강력한 영구자석 제작에 필수적입니다.
- 재생 에너지 산업: 풍력 터빈의 발전 효율을 높이기 위해 희토류 기반 자석이 사용됩니다.
- 전자기기: 스마트폰, 컴퓨터, 디스플레이 등 다양한 전자기기의 부품 제작에 희토류가 활용됩니다.
특히, 전기차와 재생 에너지 산업의 급격한 성장으로 인해 희토류 수요는 지속적으로 증가할 것으로 전망됩니다.

공급망 이슈 및 대응

현재 전 세계 희토류 공급의 약 97%를 중국이 차지하고 있으며, 중국의 수출 쿼터 정책 등으로 인해 공급 불안정성과 가격 변동성이 존재합니다. 

 이에 따라 호주, 캐나다, 미국 등에서는 희토류 광산 개발과 함께 희토류 저감 및 대체 기술 개발을 추진하고 있습니다.

또한, 미국 회계·컨설팅 업체인 BDO의 '연간 광업 보고서 2025'에 따르면, 구리, 희토류, 니켈, 리튬 등 핵심 광물의 글로벌 수요가 2030년까지 3배, 2040년까지 4배 증가할 것으로 전망됩니다. 


이러한 추세를 고려할 때, 희토류의 안정적인 공급망 구축과 대체 소재 개발이 중요한 과제로 부각되고 있습니다.