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주요 내용 하이라이트
- 미국 에너지부(Department of Energy)는 핵심 광물을 “(i) 공급망 중단 리스크가 높고, (ii) 에너지 생산·전송·저장 및 절감 기술 등 하나 이상의 에너지 기술에서 필수적 기능을 하는 물질”로 정의합니다.
- 희토류 원소는 주기율표의 란타넘족 15개 원소와 스칸듐, 이트륨을 포함한 총 17개의 금속 원소로, 첨단 제조 분야 전반에 폭넓게 활용됩니다.
- SCRM(공급망 리스크 관리) 관점에서 조직이 주목해야 할 핵심 소재 5가지는 코발트, 갈륨, 흑연, 리튬, 니켈입니다.
2021년 바이든 행정부 출범 이후, 미국 정부는 미국 핵심 소재 공급망에 내재한 리스크에 주목해왔습니다. 바이든 대통령 취임 첫 해에 실시해 2022년에 발표된 평가에 따르면, 미국은 광범위한 핵심 광물 및 소재를 적대국에 과도하게 의존하고 있다는 결과가 나왔습니다. 또한 미국 에너지부가 발간한 보고서는 중국이 선제적 움직임을 통해 글로벌 핵심 소재 공급망의 상당 부분을 장악하며 경쟁 우위를 획득했다고 지적합니다. 중국과 같은 국가는 “공급망 주요 부문의 투자 활성화를 위해 정책적으로 전사적·정부 주도의 전략 및 산업정책을 수립해 실행하고 있습니다.”
미국 정부가 중국 등 지정학적 경쟁국으로부터 핵심 광물 자립도를 높이고자 노력 중이나, 독립까지는 갈 길이 멉니다. 이 사이 핵심 광물과 희토류 원소(REEs)에 의존하는 미국 기업들은 공급망 보호를 위해 리스크 관리 조치를 지금부터 도입해야 합니다. 그러나 미국 지질조사국(USGS) 지정 기준에 따르면 핵심 광물은 총 50종, 희토류는 17종에 달합니다. 과연 어떤 소재가 견고한 리스크 관리 프레임워크로 최우선 관리 대상일까요? 본 기사에서는 조달·공급망 회복력 담당자들이 가장 주목해야 할 5대 핵심 소재를 짚어봅니다.
핵심 광물이란
핵심 광물은 미국 산업·국방·국가 안보 등에서 전략적으로 중요한 만큼, 미국 에너지부는 2020년 에너지법에서 자국만의 정의를 내놨습니다. 에너지부는 핵심 광물을 “연료가 아닌 광물·원소·물질 또는 에너지부 장관이 지정하는 기타 소재로서, (i) 공급망 중단 리스크가 높으며, (ii) 에너지 생산·전송·저장·절감 등 하나 이상의 에너지 기술에서 필수적 기능을 수행하는 소재”라고 규정합니다.
즉, 핵심 소재로 지정되기 위해서는 필수적 기능과 공급망 리스크 두 조건을 모두 만족해야 합니다. 2022년 미국 지질조사국(USGS)은 내무부 산하 기관으로서 위 정의에 부합하는 핵심 광물 50종 목록을 발표했습니다. 아래 50개 소재가 “핵심 광물”에 해당합니다:
희토류 원소란
희토류 원소(REEs, Rare Earth Elements)는 주기율표 란타넘족 15개 원소와 스칸듐, 이트륨을 포함한 총 17종 금속으로, 고유의 화학 특성 덕분에 소비자 전자제품·재생 에너지·전기차·의료기기 등 첨단 제조 전반에 광범위하게 사용됩니다. 자석, 촉매, 배터리 합금 등에 희토류가 활용되며, 제품 내 함량은 미량일 수 있으나 성능과 기능에 필수적입니다. 즉, 희토류 원소가 전체 무게나 가치에서 차지하는 비중이 극히 적더라도, 쉽게 대체하거나 제외할 수 없는 이유입니다.
희토류 원소(REEs) 종류
- 란타넘(La)
- 세륨(Ce)
- 프라세오디뮴(Pr)
- 네오디뮴(Nd)
- 프로메튬(Pm)
- 사마륨(Sm)
- 유로퓸(Eu)
- 가돌리늄(Gd)
- 터븀(Tb)
- 디스프로슘(Dy)
- 홀뮴(Ho)
- 에르븀(Er)
- 툴륨(Tm)
- 이터븀(Yb)
- 루테튬(Lu)
- 스칸듐(Sc)
- 이트륨(Y)
희토류 원소는 21세기 들어 중국이 생산을 장악하면서 미국 정부의 주요 관리 대상으로 떠올랐습니다. USGS에 따르면, 1993년에는 전 세계 희토류 생산량의 38%가 중국, 33%가 미국(호주는 12%)에서 이뤄졌습니다. 하지만 그 후 20년간 구조적 변화가 일어나 2011년 기준 중국이 세계 희토류 생산의 97%를 차지했습니다.
21세기 들어 중국이 희토류 생산을 장악하면서, 희토류 원소는 미국 정부의 주요 관리 대상으로 부상했습니다.
최근에는 이 비율이 하락해 2023년 기준 중국의 세계 희토류 생산 점유율이 69%지만, 여전히 공급망 대부분을 견고하게 쥐고 있습니다.
SCRM 전략에 반드시 필요한 5대 핵심 광물
코발트(Co)
- 주요 용도: 충전식 배터리; 하드디스크·전자 부품; 항공우주·방산·로켓 모터·발전소용 초합금
- 미국 가공 비중: 1% 미만
- 주요 생산국: 콩고민주공화국(DRC)
코발트는 다양한 제품과 제조 공정에서 필수적인 특성으로 인해 독보적인 소재입니다. 높은 에너지 밀도와 열안정성 덕분에 반도체 및 리튬이온 배터리에 사용되며, 합금화 시 항공우주·방위산업·중장비 제조 분야 초합금 소재로서도 매우 중요한 역할을 합니다.
이처럼 여러 산업에서 핵심 소재로 쓰이는 만큼, 공급망 리스크 관점에서도 SCRM 프레임워크에 우선 포함되어야 하는 광물입니다. 코발트는 대부분 정정 불안과 아동 노동 이슈로 악명 높은 콩고민주공화국(DRC)에서 채굴됩니다. 예일대 환경대학원 2023년 기사에 따르면, “5살 어린이가 거친 삽과 폐철을 들고 채굴하는 민병대 통제 지역에서 시작된 글로벌 공급망의 끝은 세계 최고 부유·강력 기업의 공장 바닥이다”라고 전했습니다. 여기에, DRC산 코발트 상당수가 중국으로 이동되어 정제 및 가공되는 추가 리스크가 존재합니다.
중국은 DRC 내 상당수 코발트 광산 소유권을 지니고 있으며, 전 세계 코발트의 약 75%가 최종적으로 중국에서 정제됩니다.
리튬(Li)
- 주요 용도: 리튬이온 배터리(스마트폰·노트북·전기차 등 전자제품); 전기차(EV); 유리·세라믹; 시멘트 조성
- 미국 가공 비중: 1% 미만
- 주요 생산국: 호주
극도로 낮은 밀도를 지닌 알칼리 금속인 리튬은 충전식 배터리에 주로 사용됩니다. 리튬 이온이 양극과 음극 사이를 이동하며 에너지 저장과 방전을 가능하게 합니다. 미국 에너지부에 따르면, “방전 시 음극에서 양극으로 리튬 이온이 이동하며 전자를 발생시키고, 충전 시 반대로 양극에서 음극으로 이동합니다.”
호주가 리튬 최대 생산국이며, 뒤이어 칠레와 중국이 있습니다. 그러나 정제 공정은 다른 핵심 광물과 마찬가지로 중국이 주도하고 있으며, 전 세계 리튬 정제 비중이 70%를 넘습니다. 내연기관차(ICE)에서 전기차로의 전환이 가속화될수록, 중국의 과점 구조는 미국 기업·제조사에 큰 리스크가 됩니다. 수요 증가가 예상되는 조직은 공급망 내 리튬의 원산지를 점검하고 중국 이외 소싱 방안을 모색하는 것이 바람직합니다.
흑연(Gr/C)
- 주요 용도: 배터리·전극; 전기 모터; 난연재; 용광로(내화재)
- 미국 가공 비중: 없음
- 주요 생산국: 중국
흑연은 자연 상태에서 흑색 결정 및 결집체로 산출되는 안정적인 탄소 소재로, 독특한 화합·열안정성·전기전도성 덕분에 금속가공, 항공우주·방산, 자동차 등 다양한 산업에서 가치가 높습니다. 전자 부품 공급망에서는 배터리, 전극, 회로기판, 다종의 IP&E(인터커넥트·패시브·전자기계) 부품 원료로 쓰입니다.
중국은 채굴 및 정제 모두에서 흑연 공급망을 주도합니다. 인도와 브라질, 모잠비크, 탄자니아 등 아프리카 국가도 주요 생산국입니다. 미국 내 흑연 정제는 1950년대 이후 이루어지지 않고 있으나, USGS 조사 결과 알래스카·콜로라도·몬태나·펜실베이니아·텍사스 등에서 매장 자원이 확인돼 향후 잠재성은 있습니다. 다만 현재로선 여전히 중국을 경유하는 공급망 의존도가 높습니다.
니켈(Ni)
- 주요 용도: 배터리·전극; 전기 모터; 난연재; 용광로(내화재)
- 미국 가공 비중: 없음
- 주요 생산국: 중국
니켈은 부식저항성이 뛰어난 전이금속으로, 다양한 소재와 산업의 핵심 부품입니다. 녹는점이 높고, 전성이 뛰어나며 특정 온도 이하에서는 자기적 특성도 보입니다. 합금, 항공부품, 배터리, 코팅 등 광범위하게 쓰이며, 니켈 연구소 기준 전 세계 수십만 종의 제품에 필수적입니다. 2023년 기준 니켈 생산량은 약 370만톤에 달하며, 2030년께 470만톤으로 수요가 30%가량 증가할 전망입니다.
인도네시아는 연간 200만톤에 육박하는 세계 최대 니켈 생산국이며, 필리핀·뉴마케도니아·러시아 등도 주요 생산국입니다. Oregon Group에 따르면, 최근 인도네시아와 서방 간 글로벌 무역전에서 니켈 가격을 2년 만에 50% 이상 끌어내리며, 신생 경쟁국 진입을 저지하고 있습니다.
갈륨(Ga)
- 주요 용도: 반도체; 태양광 패널; LED; 금속 합금
- 미국 가공 비중: 없음
- 주요 생산국: 중국
은색의 광휘를 지닌 갈륨은 전자·항공·방산·에너지 분야에서 활용되며, 반도체 제조의 도핑 공정에서 중요한 역할을 합니다. 실리콘의 전기 특성과 구조 성질을 조정하기 위해 갈륨이 첨가되며, 질소화 갈륨(GaN)은 고속·고효율 반도체 칩 제조에서 실리콘 대체재로 주목받습니다.
중국은 갈륨 채굴과 정제 모두에서 독점적 지위를 보유하고 있으며, 한국·우크라이나·러시아·카자흐스탄도 주요 산지입니다. 이미 갈륨은 공급망 중단 이슈도 경험했습니다. 2024년 12월, 중국은 미국 기업 대상 갈륨 수출을 전면 금지하는 조치를 취해, 현재까지도 미국계 기업에 물류·제조 리스크를 야기하고 있습니다.
Z2Data의 핵심 광물 리스크 관리 지원
SCRM 플랫폼 Z2Data는 OEM 및 다양한 기업이 자사 의존도가 높은 핵심 광물, 그리고 지리적 리스크가 집중된 영역을 한눈에 파악할 수 있도록 지원합니다. Z2Data는 리스크 노출 분석과 타깃 전략 수립을 위한 두 가지 핵심 기능을 제공합니다.
SCRM 플랫폼 Z2Data는 OEM 및 다양한 기업이 자사 의존도가 높은 핵심 광물과, 지리적 의존도가 집중된 영역을 손쉽게 파악할 수 있도록 지원합니다.
- Minerals Detection: SCRM 툴이 FMD(전체 물질 성분 명세서, Full Material Declaration)를 수집·분석하여, 자사 제품 제조에 사용되는 핵심 광물 정보를 추출합니다. 이는 소재 의존성의 범위와 기초 데이터 확보에 큰 도움이 됩니다.
- Minerals Database: FMD에서 식별된 광물 정보를 Z2Data의 독자적 내부 광물 데이터베이스와 교차 검증할 수 있습니다. 이를 통해 소재의 원산지 및 중국·러시아·콩고민주공화국(DRC) 등 잠재적 고위험 공급업체 노출도를 명확히 진단할 수 있습니다.
이와 같은 인사이트와 인텔리전스를 바탕으로, 조직은 핵심 광물 SCRM 프레임워크를 구축할 수 있습니다. 여기에는 이중 조달, 공급망 다변화, 중국 리스크 해소 등이 포함될 수 있습니다. Z2Data의 핵심 광물 공급망 리스크 관리 솔루션이 궁금하다면, 제품 전문 컨설턴트와 무료 데모를 신청해 자세히 확인하세요.
