흑연, 중국이 글로벌 생산량 84% 장악
흑연은 배터리 음극재 생산에 고부가가치를 창출하는 핵심 원료이다.
인조흑연은 내부구조가 균질해 음극재로 수명이 뛰어나지만 고온합성 공정으로 탄소배출 문제와 직결돼 있는 반면, 천연흑연은 생산에 필요한 에너지가 월등히 적어 경제성이 뛰어나고 높은 에너지 저장용량, 표면 처리기술의 발달로 성능이 대폭 향상되고 있어 경쟁력이 강화되고 있다. 
세계 흑연 매장량은 3억2000만톤으로 추산되며 매장량 자체로는 튀르키예(터키)가 28.1%로 가장 많으나 경제성이 낮은 토상흑연 중심이다.
글로벌 흑연 생산량의 84%를 중국이 차지하고 있으며 전기자동차(EV) 배터리급 인상흑연은 50% 이상을 생산하고 있다.
포스코케미칼은 인조흑연 생산원가가 높다는 이유를 들어 천연흑연을 활용한 저팽창 음극재 투자를 확대하고 있다.
오스트레일리아는 세계 8위 흑연 매장국으로 2015년 울리(Uley) 광산에서 흑연을 생산했음에도 가격 경쟁력이 떨어져 생산을 중단한 것으로 알려졌으나 최근 배터리용 흑연 수요가 증가하면서 남부 최첨단 가공시설과 함께 친환경 정제 공정을 통한 음극재용 흑연 프로젝트를 진행하고 있다.
2022년 미국 환경보호국(EPA) 및 오스트레일리아 연방환경청(EPBC) 승인이 완료될 것으로 예상된다. 
남부 시비어(Siviour) 광산에서 진행하고 있는 배터리 음극재 프로젝트는 포스코, 일본 한와흥업(Hanwa), 중국 제토(Zeto), 민광뉴머티리얼(Minguang New Material) 등과 정제흑연 공급에 대한 업무협약(MOU)을 체결한 것으로 알려졌으며 울리 광산에서 진행하고 있는 울리 2 프로젝트는 타당성 조사를 통해 고순도 인상흑연 생산이 가능한 것을 확인하고 5만5000톤의 생산시설 건설을 진행하고 있다.

희토류, 오스트레일리아와 민관 협력 가속화
희토류는 지질 침전물에서 발견되는 비슷한 특성의 17개 원소군을 의미하며 분리하기 위한 금속 가공과정이 요구되고 금속에 따라 수요처가 상이한 것으로 알려졌다.
희토류는 영구자석 생산에 주로 사용되며 휴대전화, 전기자동차, 배터리 등 광범위하게 적용되고 있다. 
영구자석 원료인 네오디뮴과 프라세오디뮴은 2023-2024년 추가 공급으로 수급 완화가 예상되나 2030년까지 전반적인 수급타이트는 유지하고 합금제, 촉매제, 연마제 등으로 사용되는 란탄과 세륨은 공급과잉이 예상된다.
오스트레일리아 산업과학자원부에 따르면, 희토류 활용 산업이 확대되면서 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 여파에도 2020년 세계 희토류 소비는 연평균 5% 증가했으며 자석 생산은 글로벌 저탄소 배출 기술의 확대로 연평균 약 6.2% 증가할 것으로 예상된다.
희토류는 중국이 매장량과 생산능력에서 압도적으로 우위를 차지하는 것으로 알려졌다. 희토류 매장량은 2021년 기준 중국 4400만톤, 베트남 2200만톤, 브라질 2100만톤, 러시아 2100만톤 등이며 오스트레일리아 매장량은 400만톤에 불과한 것으로 나타나고 있다.
US Geological Survey는 중국이 세계 희토류 생산량의 60%를 차지하며 정제품은 85%를 점유한 것으로 파악하고 있다. 중국은 희토류 가동률이 과거 45%에 그쳤으나 2020년 70%로 끌어올렸고 최근까지 꾸준히 가동률을 끌어올리고 있다.
오스트레일리아의 희토류 생산은 라이너스(Lynas)의 확장 계획에 달려 있는 것으로 파악된다. 라이너스는 중국 외 지역 최대 정제 희토류 생산기업으로 주로 말레이지아에서 정제 희토류를 생산하고 있다. 
라이너스의 오스트레일리아 정제시설 투자 확대로 2021-2030년 정제 희토류 생산량이 연평균 69% 증가할 것으로 예상된다.
오스트레일리아 정부는 중국의 희토류 독점 지배력 확대를 방어하기 위해 헤스팅(Hastings Technology Metals)이 추진하는 광산개발 사업에 1억4000만AUS달러의 금융 대출에 합의하는 등 지원을 확대하고 있다.
한국, 일본 등 미국과 긴밀한 관계를 유지하면서 중국산 수입에 의존하는 국가들도 수입선 다변화 차원에서 오스트레일리아 정부를 대상으로 희토류 생산 확대를 요구하고 있는 것으로 알려졌다.
현대자동차는 2022년 5월 아라푸라리소스(Arafura Resource)와 공급협약을 체결했으며 2025년까지 매년 1000-1500톤을 구매할 계획이다.
ASM(Australian Strategic Materials)은 더보(Dubbo) 광산에서 금, 지르코늄, 희토류 등을 개발하는 더보 프로젝트를 진행하고 있으며 한국에 자회사 KSM메탈스를 설립하고 2022년 5월 오창에 희토류 생산시설을 완공했고 2023년부터 희토류를 공급할 계획이다.
ASM 관계자는 ”한국은 전기자동차, 전자제품, 풍력발전기 관련기업이 많아 상호 이익 증대를 위한 파트너십을 확보할 것으로 판단했다“며 ”한국은 중국산 희토류에 절대적으로 의존하고 있어 오스트레일리아 공급선을 통해 공급망을 안정화할 수 있을 것“이라고 주장했다.

백금족 광산 30억달러 상당 발견
백금족은 주로 백금, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐 6개 금속을 의미하며 자동차 배기가스 정화 촉매제용 수요가 증가하고 있다. 
탄소중립을 추진하는 과정에서 수소에너지 활용, 혹은 자동차용 촉매에 백금족 사용이 중요해졌기 때문이다. 
한국지질자원연구원에 따르면, 한국은 백금 원재료 수입량이 2020년 3416톤으로 2.0% 감소했으나 수입액은 9억4100만달러로 77.5% 폭증한 것으로 나타났다. 
남아프리카가 글로벌 백금족 70% 이상을 생산하고 있으며 최근 10년 동안 112-148톤을 생산하는 것으로 알려졌다.
2021년 기준 남아프리카에 본사를 둔 앵글로아메리칸플래티넘(Anglo American Platinum)이 430만온스를 생산하며 1위, 러시아 노니켈(Nornickel)이 63만4000온스로 2위를 차지한 것으로 파악된다. 
오스트레일리아는 2020년 3월 곤네빌(Gonneville)에서 백금족·니켈·구리·코발트·금 등 시장가치 30억달러에 달하는 광산을 발견해 수출 기회를 노리고 있다.

주요 자동차 시장인 미국과 유럽에서 러시아산 백금족을 기피하고 있으며 남아프리카산은 불안정한 전력 공급, 노동 인권 문제가 존재하기 때문이다.
국내에서는 불안정한 백금족 공급문제를 해결하기 위해 재활용 사업이 주목받고 있다.
국내 백금 함유 재활용 대상은 자동차 배기가스 정화장치용 폐촉매와 석유화학 폐촉매가 있으며 희성피엠텍이 자동차 폐촉매 재활용 시장을 주도하고 있다.
한국지질연구원에 따르면, 국내 폐촉매로부터 회수된 백금, 팔라듐, 로듐은 경제적 가치가 2019년 기준 백금 1억8500만달러, 팔라듐 5억800만달러, 로듐 4억200만달러에 달한 것으로 파악된다.
희성피엠텍은 바스프촉매(BASF Catalysts)와 일본 N.E.Chemcat으로부터 기술을 도입해 폐촉매를 재활용하면서 2021년 매출액 1조7291억원을 달성했다. 
한국지질연구원 관계자는 “전체 백금 사용량의 50% 이상이 수소 생산과 저탄소 분야에 사용될 것”이라며 “백금은 회수과정에서 탄소 배출이 매우 높아 2차 자원의 재활용 극대화 노력을 가속화하고 있다”고 밝혔다.
이어 “해외 백금 및 팔라듐의 재자원화는 70% 수준이나 국내는 각각 31%, 9% 수준으로 매우 낮으며 고가의 로듐과 이리듐은 전무해 기술 확보를 통한 백금족 재자원화율 확대가 요구된다”고 강조했다.

배터리, 핵심 광물 공급망 안정화 필수
KOTRA 보고서에 따르면, 오스트레일리아는 풍부한 광물 및 에너지 자원을 보유하고 있으며 정부가 적극적으로 핵심 광물 개발 정책을 펼침과 동시에 활발한 해외투자를 유치하고 있다. 
광물 매장량은 글로벌 시장에서 경쟁력을 갖추고 있으나 생산량이 적어 잠재력이 높은 것으로 평가된다.
특히, LiB(리튬이온전지) 생산에 필요한 주요 광물은 세계 최대 매장국으로 배터리 원자재의 50%를 공급하는 것으로 알려졌다.
한국무역협회에 따르면, 한국은 2022년 1-7월 기준 오스트레일리아산 광산물 수입액이 230억달러, 수입량은 7050만톤에 달하는 것으로 나타났다. 
오스트레일리아 무역투자대표부 관계자는 “한국의 고성능 배터리 생산은 높은 함량의 니켈과 코발트를 필요로 해 공급망 안정화가 필수적”이라며 “한국 정부와 한국기업들은 오스트레일리아 광산기업 및 광물협회 등과 다수의 업무협약을 체결했으며 앞으로의 핵심 광물 협력 전망이 매우 밝다”고 강조했다. 
다만, 광물 생산과정에서 다량의 탄소 및 오염물질 발생으로 규제와 비용이 확대되고 있으며 환경문제 인식 개선으로 광업 기술 근로자들이 감소하는 추세를 위험요인으로 지목했다. (홍인택 기자: hit@chemlocus.com)