공급망 안정과 에너지 전환을 잇는 전략, 핵심광물 재자원화
2025.06.24
🔎 핵심광물 재자원화는 탄소중립과 공급망 안정이라는 두 과제에 대응하는 전략적 해법입니다.
본 글에서는 지정학적 리스크, 에너지 전환 가속화, 주요국의 핵심광물 정책 강화 등 핵심광물이 주목받는 배경을 짚고, 재자원화의 기술적 접근과 산업 적용 사례를 설명합니다. 특히 폐배터리·폐촉매·전자폐기물 등에서 리튬, 코발트, 백금족금속, 희토류를 회수하는 기술과 공정(물리·화학·생물학적 처리), 주요국 정책 동향(EU CRMA, 미국 IRA, 한국 핵심광물 확보전략)을 함께 다룹니다.
희성촉매는 귀금속 회수 및 순환관리 시스템, 촉매 구독형 모델을 통해 순환경제 기반의 자원 활용 체계를 구축하고 있습니다.
최근 미·중 패권 경쟁, 우크라이나 전쟁, 중동 갈등 등 지정학적 리스크로 핵심광물의 안정적 확보는 첨단산업을 둘러싼 글로벌 전략의 핵심이 되었습니다. 미국, EU, 일본, 중국 등 주요국은 자원 개발, 비축, 재자원화 산업을 전략적으로 육성하며 공급망 주도권 확보에 나섰고, 자원보유국들은 국유화, 수출 제한 등 자원 민족주의를 강화하며 국제 경쟁 구도는 한층 더 복잡해지고 있습니다.
여기에 탄소중립과 에너지 전환이라는 시대적 과제가 더해지면서, 핵심광물의 중요성은 더욱 커졌습니다. 풍력 터빈, 태양광 모듈, 이차전지, 연료전지 시스템 등은 기존 산업보다 훨씬 다양한 종류의 금속과 광물을 요구합니다. 이렇듯 재생에너지, 전기차, 수소에너지 등 새로운 에너지 시스템 실현을 위해서는 더 많은 광물 자원이 필요하며 그 자원의 안정적인 확보가 전제되어야 합니다.
핵심광물이란?
핵심광물(Critical Minerals)은 국가 첨단산업에 필수적인 원료광물 중 가격·수급·위기 발생 가능성이 높고, 위기 시 국내 산업 및 경제에 파급효과가 커 경제안보 차원의 관리가 필요한 광물입니다. 전력망, 이차전지, 수소에너지, 촉매 등 미래 산업 전반에서 필수적인 소재로 산업 경쟁력의 핵심을 이루는 자원이기도 합니다.
우리나라는 광물의 공급 안정성, 산업 파급력, 수급 위험성을 종합적으로 평가해 지정 기준을 마련했습니다. 총 33종의 핵심광물을 지정하고, 이 중에서 리튬·니켈·코발트·망간·흑연과 희토류 5종(세륨·란탄·네오디뮴·디스프로슘·터븀)을 10대 전략핵심광물로 지정했습니다.
나라마다 산업 구조와 자원 환경이 다르기 때문에, 핵심광물의 정의나 목록에도 차이가 존재합니다. 예를 들어 미국은 2022년 목록을 개정하면서 니켈과 아연을 새롭게 포함하고, 헬륨·레늄·스트론튬 등 일부 광물은 제외했습니다. 일본은 2024년에 우라늄을 핵심광물로 추가한 바 있으며, 미국은 ‘핵심에너지원자재(critical materials for energy)’처럼 광물 외의 자원까지 포함한 개념도 함께 정의하고 있습니다. 유럽연합(EU)도 자원 전략 자립도를 기준으로 2023년 핵심원자재법(Critical Raw Material Act; CRMA)을 발표하고 주요 광물 목록을 수립했습니다.
핵심광물 재자원화
우리나라는 자원이 부족한 대신 핵심광물을 가공해 고부가가치를 창출하는 제조 중심 산업 구조를 갖추고 있으며, 전기차 배터리, 반도체, 이차전지, 수소연료전지 등 첨단 제조 분야 전반에서 광물 수입에 기반한 경쟁력을 키워왔습니다. 이러한 구조에서는 핵심광물의 안정적인 확보가 곧 산업 전반의 지속 가능성과 직결됩니다. 특히 리튬, 니켈, 희토류처럼 친환경 에너지 전환과 연결된 광물은 앞으로도 수요가 빠르게 늘어날 것으로 전망되며, 안정적인 공급망 확보가 중장기적 경쟁력의 중요한 과제가 되었습니다.
이런 흐름 속에서 주목받는 것이 바로 ‘재자원화’입니다. 재자원화는 희소금속 등을 포함한 재생자원을 회수해 산업 원료로 이용하는 것을 의미합니다. 한정된 자원에 대한 해외 의존도를 줄이면서도, 공급망 안정과 탄소중립이라는 두 과제를 동시에 해결할 수 있는 현실적인 대안으로 평가받고 있습니다.
산업과 정책의 공통된 요구
신규 채굴의 경제성과 환경성이 한계에 다다름과 동시에, 환경 규제 강화 및 ESG 경영 확산은 순환자원 확보의 중요성을 더욱 부각하고 있습니다. 특히 Scope 3(공급망 배출량) 감축을 위한 압력도 높아지면서, 순환자원 기반의 원료 체계로의 전환이 지속가능성을 좌우하는 핵심 요소로 자리 잡은 것입니다. 글로벌 배터리 및 소재 기업을 중심으로 폐기물 자원화와 리사이클링 기술에 대한 투자가 확대되고, 친환경 인증 및 재생금속 활용을 기반으로 한 공급망 전환 전략도 활발히 추진되고 있습니다.
주요국들은 정책적으로도 재자원화를 전략 산업으로 육성 중입니다. 유럽연합(EU)은 2023년 ‘핵심원자재법(CRMA)’을 통해 재활용 비율을 법제화하고 있고, 미국은 인플레이션감축법(IRA)을 통해 재자원화 설비 투자에 세제 혜택을 부여합니다. 한국도 2023년에 핵심광물 확보전략을 발표하며 도심형 광산(Urban Mining), 폐배터리 리사이클링 등 재자원화 산업을 적극적으로 육성하고 있습니다.
재자원화 공정의 세 가지 방식
재자원화의 핵심은 고부가가치 광물을 고순도로 회수·정제하고, 그 과정에서 발생하는 부산물이나 폐기물까지 안전하게 관리할 수 있는가에 달려 있습니다. 회수 기술은 크게 물리적, 화학적, 생물학적 공정으로 구분되며, 대상 광물의 종류, 회수율, 비용, 환경 영향 등 다양한 요소를 종합해 결정됩니다.
물리적 공정은 파쇄, 분쇄, 선별, 자력·중력 분리 등의 기계적 방식으로 구성됩니다. 주로 금속과 비금속의 1차 분리를 목표로 하며, 상대적으로 간단하고 비용이 낮다는 장점이 있습니다. 폐배터리나 전자폐기물 등에서 기계적으로 주요 성분을 분리하는 데 널리 활용됩니다.
화학적 공정은 용출, 침전, 용매 추출 등 습식 처리를 통해 금속 성분을 추출하는 방식입니다. 회수율과 정제도가 높은 편이며, 복합 금속계 물질이나 고순도 소재 회수에 효과적입니다. 특히 리튬, 코발트, 희토류 등은 화학적 공정을 통해 정밀하게 회수·정제됩니다.
생물학적 공정은 미생물을 활용해 금속을 용출하거나 회수하는 친환경 기술입니다. 아직 상용화 초기 단계지만 저에너지·저환경 부담 회수 방식으로 각광받고 있습니다.
희성촉매는 어떻게 순환경제에 기여하는가?
백금족금속(PGM)을 중심으로 한 고부가가치 촉매 산업은 재자원화 가능성이 높은 대표적인 분야입니다. 희성촉매는 정밀한 촉매 회수 기술과 순환 시스템으로 자원 효율을 극대화하는 구조를 구축해 왔습니다.
① 폐촉매 재자원화
희성촉매는 사용된 촉매로부터 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh) 등 귀금속을 고순도로 회수합니다. 정밀한 분석과 독자적 재생 공정을 통해 촉매의 수명을 연장시키고, 재사용이 가능한 형태로 전환함으로써 고객사의 자산 가치를 보호하고 자원 투입량을 줄이는 데 기여하고 있습니다.
② 귀금속 순환관리 시스템
신규 촉매의 제작부터 사용, 회수, 정제, 다시 촉매로의 재투입까지 하나의 순환 흐름으로 관리하는 시스템을 운영하고 있습니다. 회수된 귀금속은 고객사별 맞춤 조성으로 다시 투입되며, 이는 실질적인 자원 순환 경제를 구현하는 핵심 기반이 됩니다.
③ 촉매 구독 서비스와의 결합
자원 효율을 극대화하기 위해 희성촉매는 촉매 구독형 모델을 운영하고 있습니다. 고객사는 사용량 기반으로 촉매를 공급받고, 사용 후 회수된 촉매는 곧바로 정제 및 재투입되어 재고와 폐기물 발생을 최소화합니다. 공급-회수-재공급이 하나의 통합 관리 체계 안에서 이루어지며, 자원의 낭비 없이 순환이 지속되도록 설계되어 있습니다.
핵심광물 공급망의 불확실성이 높아진 지금, 자원을 얼마나 효율적으로 회수하고 다시 활용할 수 있는지가 산업의 지속가능성에 영향을 미치고 있습니다.
희성촉매는 축적된 촉매 기술과 정제 역량을 바탕으로, 자원 활용 효율을 높이는 동시에 고객의 운영 안정성을 함께 고민해 왔습니다. 앞으로도 기술을 통해 순환의 가치를 실현하며, 지속가능한 미래를 만들어가기 위해 노력하겠습니다.
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