한국지질자원연구원은 12일(현지시간) 카자흐스탄에서 열린 '한.카자흐스탄 비즈니스 포럼'에서 카자흐스탄 동부 바케노 지역 리튬광구 4곳의 탐사를 핵심으로 한 다자간 업무협약을 체결했습니다.
업무협약에는 지질자원연과 SK에코플랜트, 카자흐스탄 산업건설부, 타우켄삼룩(카자흐스탄 국영광물탐사회사) 등이 참여했으며, 지질자원연은 카자흐스탄 산업건설부로부터 바케노 리튬 광구 4개의 하층토를 탐사할 수 있는 독점 사용권을 부여받았습니다.
앞서 지질자원연은 작년 6월부터 공동 지질조사와 3차원 정밀지형 자료, 지질단면도(39개)를 분석한 결과, 바케노지역에 리튬이 2만 5000톤 정도 묻혀 있다는 추정결과를 얻었으며, 이는 전기차 1대의 배터리에 평균 7.5kg의 리튬이 들어가는 것을 감안하면, 전기차 약 330만 대에 해당하는 양입니다.
1. 리튬이란 무었일까요?
◆리튬(Lithium) 개요
리튬은 주기율표에서 3번 원소로, 화학기호는 Li입니다. 은백색의 연한 금속으로, 알칼리 금속에 속합니다. 리튬은 자연 상태에서는 거의 단독으로 존재하지 않으며, 주로 염호(소금호수)나 암석 광물에서 추출됩니다.
◆ 주요 특성
▶가벼움: 리튬은 모든 금속 중에서 가장 가벼워서 밀도가 매우 낮습니다.
▶ 반응성: 리튬은 공기 중에서 빠르게 산화되며, 물과 반응하면 수소를 발생시킵니다.
▶ 열 및 전기 전도성: 리튬은 열과 전기를 잘 전달하는 특성을 가지고 있습니다.
◆ 용도
리튬의 주요 용도는 다음과 같습니다:
▶ 배터리: 리튬 이온 배터리는 스마트폰, 노트북, 전기차 등 다양한 전자 기기의 주요 전원 공급 원입니다. 리튬 폴리머 배터리도 유사한 용도로 사용됩니다.
▶ 유리 및 세라믹: 리튬 화합물은 유리와 세라믹 제품의 내열성과 강도를 높이는데 사용됩니다.
▶ 항우주 산업: 리튬은 항공기와 우주선의 고성능 연료로 사용됩니다.
▶ 약물: 리튬은 일부 정신 질환, 특히 양극성 장애의 치료에 쓰이는 약물의 중요한 성분입니다.
리튬 자원 및 채굴 리튬은 크게 두 가지 형태로 채굴됩니다:
▶ 염호 (Brine): 소금 호수에서 리튬 함유 염수를 펌핑하여 증발시키고, 리튬을 추출하는 방식입니다. 칠레, 아르헨티나, 볼리비아의 삼각 염호 지역이 주요 생산지입니다.
▶ 암석 (Spodumene): 리튬 함유 광물인 스포듀민에서 리튬을 추출합니다. 호주가 주로 이 방식으로 리튬을 생산합니다. 리튬의 중요성 리튬은 현대 기술의 발전과 함께 중요한 자원으로 부상하고 있습니다. 특히, 전기차와 에너지 저장 시스템의 수요 증가로 인해 리튬의 수요가 급격히 늘고 있습니다. 이는 전 세계적인 에너지 전환과 탄소 배출 감소 목표를 달성하는 데 중요한 역할을 합니다.
리튬 화합물은 다양한 용도로 쓰이지만 대부분 카메라나 노트북 컴퓨터의 재충전이 가능한 리튬전지에 사용된다. 또 전기 자동차에도 리튬전지가 쓰이고 있어 전기 자동차 사용이 일반화되면 리튬의 수요가 크게 증가할 것으로 보입니다. 리튬 화합물은 유리 성분의 녹는점을 낮추거나 유리나 세라믹 요리 기구의 열저항을 증가시키기 위해 유리와 세라믹 산업에서 널리 사용되고 있다.
탄산리튬은 여러 가지 정신 질환 치료에 사용되는 의약품의 주성분이며, 알루미늄을 추출하는데도 이용됩니다. 탄산리튬에서 탄소를 제거하여 만드는 수산화리튬은 우주선이나 잠수함 내의 공기 중에서 이산화탄소를 흡수하여 제거하는 공기세척기로 사용됩니다. 환경 및 경제적 영향 리튬 채굴은 환경에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.
염호에서 리튬을 추출할 때 많은 물을 사용하며, 이는 지역 생태계와 물 자원에 부담을 줄 수 있습니다. 따라서 지속 가능한 채굴 방법과 환경 보호를 위한 노력이 중요합니다. 경제적으로 리튬 산업은 많은 나라들에게 중요한 수익원이 될 수 있습니다.
리튬 자원의 개발과 관련된 기술 혁신 및 국제 협력은 앞으로도 중요한 이슈가 될 것입니다. 리튬은 현대 사회에서 매우 중요한 자원으로, 지속가능한 개발과 기술 혁신을 통해 그 가치를 더욱 높일 수 있을 것입니다.
2. 전기차 약 330만 대에 쓰일 배터리를 생산할 수 있는 양
한국지질자원연구원(지자연)과 SK에코플랜트가 카자흐스탄의 리튬(Li) 광구 4곳을 탐사할 수 있는 권리를 얻었습니다. 이 지역에는 약 2만 5000t의 리튬이 부존한것으로 추정된다. 전기차 약 330만 대에 쓰일 배터리를 생산할 수 있는 양입니다.
지자연과 SK에코플랜트는 내년 상반기중 시추탐사를 거쳐 채굴 경제성을 확인한다는 계획으로 경제성이 확인되면 생산 플랜트를 구축해 이르면 4~5년 내 리튬 생산이 가능하다는 입장입니다. 다만 아직 생산 플랜트 구축 권한이나 생산될 리튬에 대한 권리는 아직 확보하지 못한 것으로 확인됐습니다.
지자연은 지난 12일 SK에코플랜트와 카자흐스탄 산업건설부 카자흐스탄 국영광물탐사회사인 타우켄삼룩와 다자간 업무협약(MOU)을 체결했다고 13일 밝혔습니다. MOU는 카자흐스탄 바케노 리튬광구 4개의 하층토를 탐사할 수 있는 권리를 지자연과 SK에코플랜트에 독점적으로 부여한다는 것을 주요 내용으로 합니다.
지자연은 카자흐스탄 정부가 광물자원 탐색과 개발.활용 기술을 갖춘 지자연과 기술 협력을 본격, 공식화한 것이라고 설명했습니다. 한반도 12배 크기의 중앙아시아 국가인 카자흐스탄은 광물자원 부국이며 원소 주기율표에 나오는 대부분의 광물을 보유했습니다.
세계 최대의 우라늄 생산국이자 금, 철, 크롬, 구리, 아연, 바나듐, 희토류 등 광범위한 금속 매장량을 자랑합니다. 리튬도 그중 하나로서 리튬은 배터리의 핵심 소재로 백색 황금이라고도 불립니다.
한국은 배터리 제조 강국이지만 리튬을 전량 수입하고 있습니다. 2022년 기준 한국의 리튬 수입 비중 은 95%에 달하며 중국이 약 60%를 차지할 정도로 의존도가 높아 중국발 공급 리스크가 매번 제기되는 광물자원입니다.
카자흐스탄은 지난 2022년 지자연에 리튬 개발 협력을 먼저 제안했고 지자연 관계자는 지자연이 광물자원의 탐사와 개발, 활용 등 전주기적 기술을 확보했기 때문이라며 카자흐스탄 입장에서는 중국 등 기존의 협력국 외에 협력 대상을 확대한다는 의미도 있다"라고 말했습니다.
이후 지자연은 카자흐스탄과 함께 탐사를 이어왔으며 인공지능(AI)과 드론을 활용해 현장조사를 진행했고, 지구화학 자료와 지질학적 요소를 반영한 공간 자료를 분석했습니다. 그 결과, 지난해 6월 리튬이 대량 부존할 것으로 분석되는 유망지역을 찾았으며 카자흐스탄 동부 바케노 지역에서 1.6㎢ 규모의 유망지를 찾은 것입니다.
지자연은 이후 이 지역에 대한 탐사권을 얻기 위해 카자흐스탄과 협상을 진행했습니다. 이번 MOU를 통해 바케노 지역 4개 광구에 대한 탐사권을 얻을 수 있었습니다. 부여받은 탐사권은 하층토탐사권으로서. 광구 아래 땅을 탐사할 수 있는 권리를 뜻합니다.
이 탐사권을 발급받으면 이면 시추탐사가 허용되며 기존의 매장량 평가가 정확한지, 경제성은 있는지, 리튬의 품질은 어떠한 지 등을 알 수 있습니다. 이후 경제성이 있다고 판단되면 개발을 위한 타당성 평가를 거쳐, 생산 플랜트 구축 등의 과정을 거치게 됩니다. 다만 탐사권은 말 그대로 탐사에 대한 권리를 부여한 것으로. 추후 생산될 리튬에 대한 권리를 아직 확보하지 못했습니다.
카자흐스탄산 리튬 확보를 위해서는 별도의 계약이 필요하며. 지자연 관계자는 이와 관련해 경제성이 확인되면 추후 개발과정에서 협상하게 된다라고 말했습니다. 권리 확보로 이어지지 못한다고 해도 소득이 있다는것이 지자연 측 설명입니다.
이 관계자는 한국은 탐사를 통해 얻은 데이터에 대한 권리를 갖게 된다며 향후 실제 채굴에 들어가면 이 데이터가 필요하기 때문에 어떤 국가가 채굴을 하던 이에 대한 로열티를 지불해야 한다라고 말했습니다.
지자연은 이번 MOU를 계기로 올 하반기 광구 4곳에 대한 추가 조사에 들어가며 지질광상조사와 3차원 광체.지질 모델링을 수행합니다. 광석 유형별 리튬 함량과 지표 함량변화 등을 조사하는 것으로 내년 상반기 중에는 자원량 확인을 위한 시추탐사를 수행할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.
3. 미래 전망
▶ 지속 가능한 개발: 환경 영향을 최소화하면서 리튬 자원을 지속 가능하게 개발하는 방안을 모색 해야 합니다.
▶ 국제 협력 강화: 리튬 자원 개발을 위해 국제적인 협력과 투자가 필요하며 이를 통해 기술과 자본을 확보할 수 있습니다.
▶ 에너지 전환 촉진: 리튬은 전기차 배터리와 같은 청정에너지 기술의 핵심 원료입니다. 리튬 개발은 에너지 전환과 기후 변화 대응에 중요한 역할을 할 것입니다.
▶ 정책 지원: 정부의 정책적 지원과 규제 완화가 필요합니다. 이를 통해 리튬 산업의 성장을 촉진할 수 있습니다.
카자흐스탄의 리튬 광구 탐사는 국가 경제와 글로벌 에너지 시장에 큰 영향을 미칠 중요한 프로젝트입니다. 지속 가능한 개발과 국제 협력을 통해 리튬 자원개발을 성공적으로 이끌어 나 갈 수 있을 것입니다. 출처:지질자원연구원,매일경제.ytn사이언스투데이,네이버지식백과,
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