희토류(Rare Earth Elements)는 이름과 달리 지구 곳곳에 존재하지만, 고르게 분포되어 있지 않고 정제 과정이 까다로우므로 희소합니다. 희토류의 용도부터 종류, 희토류가 뭔지 알아보시죠.
희토류란?
희토류는 주기율표상 3족 4~6주기 원소로 원자번호 21번, 39번 등 총 17종류가 희토류에 해당합니다. 즉, 여러 원소를 말하는 것입니다.
희토류라는 이름은 희귀한 흙에서 유래했지만 실제로는 지구 지각에 많이 분포되어 있습니다. 채굴 및 정제가 어려운 탓에 희귀하다는 인식이 있을 뿐입니다.
희토류 종류
대표적인 17가지 원소에는 네오디뮴(Ne), 란탄(La), 세륨(Ce), 디스프로슘(Dy) 등이 있으며, 이들은 첨단 산업의 핵심 자원으로 평가받고 있습니다.
| 이름 | 기호 | 원자번호 |
| 스칸듐 | Sc | 21 |
| 이트륨 | Y | 39 |
| 란타넘 | La | 57 |
| 세륨 | Ce | 58 |
| 프라세오디뮴 | Pr | 59 |
| 네오디뮴 | Nd | 60 |
| 프로메튬 | Pm | 61 |
| 사마륨 | Sm | 62 |
| 유로퓸 | Eu | 63 |
| 가돌리늄 | Gd | 64 |
| 터븀 | Tb | 65 |
| 디스프로슘 | Dy | 66 |
| 홀뮴 | Ho | 67 |
| 어븀 | Er | 68 |
| 툴륨 | Tm | 69 |
| 이터븀 | Yb | 70 |
| 루테튬 | Lu | 71 |
희토류 주요 용도
- 스마트폰 및 컴퓨터 부품 : 카메라 렌즈나 마이크, 스피커, 배터리 등의 IT 기기의 부품에 사용됩니다.
- 전기차 및 배터리 : 전기차 모터에 사용되는 자석, 배터리 효율 높이는 데 사용됩니다.
- 군사 장비 : 미사일, 야간 투시경 등 정밀 군사 장비에 사용됩니다.
- 태양광 및 풍력 : 발전기 내부 자석에도 대량의 희토류가 사용됩니다.
희토류 원소별 사용처
| 구분 | 사용처 |
| 네오디뮴 (Nd) | 지구상에서 가장 강력한 NdFeB 영구자석 |
| 프라세오디뮴 (Pr) | 지구상에서 가장 강력한 NdFeB 영구자석 |
| 터븀 (Tb) | 지구상에서 가장 강력한 NdFeB 영구자석 |
| 디스프로슘 (Dy) | 지구상에서 가장 강력한 NdFeB 영구자석 |
| 사마륨 (Sm) | 사마륨-코발트 자석, 레이저, 원자로 제어봉 등 |
| 세륨 (Ce) | 연마제, 유리 광택제, 석유 정제 촉매 등 |
| 란타넘 (La) | 카메라 렌즈, 망원경 등 |
| 루테튬 (Lu) | 촉매, 석유 정제, PET 스캐너 등 |
| 이트륨 (Y) | 레이저, 형광체, 세라믹, 의료용 기기 등 |
| 유로퓸 (Eu) | LED, TV 스크린, 레이저, 방사선 탐지기 등 |
희토류 원소별 사용처가 다른데 특히 네오디뮴(Nd)이 전체 희토류 소비의 40%를 차지합니다.
희토류 전기차
전기차에는 희토류가 사용된다고 하는데 어떤 원소가 사용될까요?
- 네이디뮴(Nd) : 영구자석의 핵심 원소로 전기차 구동 모터에 사용됩니다.
- 프라세오디뮴(Pr) : 네이디뮴과 함께 자석에 혼합되어 사용됩니다.
- 디스프로슘(Dy): 고온 안정성을 높이기 위해 NdFeB 자석에 첨가됩니다. 모터가 고온에서 유지할 수 있게 해 줍니다.
- 테르븀(Tb): 디스프로슘과 같습니다.
- 란탄(La): 일부 하이브리드 및 구형 전기차의 니켈-수소(NiMH) 배터리에 사용됩니다.
전기차 한 대에 약 1.5kg의 희토류가 필요합니다. 하지만 일부 배터리에서는 희토류를 사용하지 않는 케이스도 개발되었다고 합니다.
희토류 가격
희토류는 하나의 원소가 아닙니다. 원소별로 가격 차이가 나고, 시장 공급망 이슈에 따라서 가격의 변동성이 매우 큰 편입니다. 그래도 주요 원소 개략적인 가격들을 알아보겠습니다.
- 네오디뮴 : 25년 기준 톤당 약 1억 600만 원에서 1억 800만 원 사이입니다.
- 프라세오디뮴 : 25년 기준 톤당 8만 원 정도입니다.
세계 희토류 매장량 순위
- 중국: 4,400만 톤
- 베트남: 2,200만 톤
- 브라질: 2,100만 톤
- 러시아: 2,100만 톤
- 인도: 690만 톤
- 호주: 420만 톤
- 미국: 230만 톤
- 그린란드: 150만 톤
희토류 중국 미국 수출 제한
2025년 중국이 미국 관세 인상에 대응하여 7종의 희토류(자석 재료)를 제한하는 조치를 취했습니다. 수출이 아예 불가능한 것은 아니고, 수출 기업이 허가를 받아야만 희토류를 수출할 수 있도록 했습니다.
희토류 수출 대상
- 대상: 17개 희토류 중 7종, 희토류를 활용한 합금, 산화물, 자석 등 제품
희토류 수출 영향
- 주요 산업: 방위산업, 에너지(풍력발전), 전기차, 첨단 전자제품 등에 영향
- 공급망 영향: 중국은 전 세계 희토류 채굴 70%, 정제의 90%를 점유 중으로 미국은 대체 공급망이 없는 상태, 특히 중희토류 대부분 중국에서 가공됨.
희토류 요약정리
- 희토류는 17개 원소의 총칭을 말함.
- 지구에 널리 분포, 그러나 채굴 및 정제가 어려움.
- 전자기기, 반도체, 전기차, 배터리 등에 필수적인 자원임.
- 중국이 희토류 공급망의 대부분을 차지함.
