해외 에너지원 확보 경쟁 가열
원천 원료소재 개발 매진해야

최근 9년이나 끌어온 인도의 포스코 제철소 건설과 광산 개발 사업이 다시금 조명을 받고 있다. 일반인의 시각으로는 다른 나라에 왜 그 많은 투자를 통해 자원 및 에너지 사업을 벌여야 하는지 이해가 안 될 수도 있겠다.

하지만 요즘 국내 에너지 및 첨단 제조 산업 관점에서 우리나라 원료소재의 지속적인 공급과 경쟁력 저하에 대해 우려하는 목소리가 높다. 더욱이 우리나라는 작년 ‘세계 에너지 지속가능성 평가’에서 세계 최하위권인 85위에 불과했다. 일본은 16위였다. 우리의 97% 해외 에너지 의존성, 낮은 에너지 생산성, 그리고 지난 10여 년간 약 43조원을 투자한 해외 자원개발 성과의 미진한 한계를 보여주는 수치이기도 하다.

주지할 점은 자원 개발과 원료소재 수급, 그리고 해외 에너지원의 확보가 서로 연계돼 전 세계가 이전투구하고 있다는 것이다. 이는 단지 세계 인구가 앞으로 수십년 내에 70억명에서 90억명으로 증가할 것이라는 예측 외에도 이의 해결 방안이 미래 주요 기간산업의 경쟁력을 좌우할 것이라는 예상 때문이다. 더불어 전세계가 인구 팽창과 글로벌 산업화로 환경 문제뿐만 아니라 과연 지속적으로 필요한 자원과 에너지 수급이 가능할 것인가에 대해서도 의구심을 가지고 있다. 현재를 1700년대 초반 급격한 인구 팽창으로 식량 문제가 대두됐던 것과 비슷한 상황으로 보는 이도 있다. 그 당시에는 인구 감소가 필요한 듯했지만 농업기술의 혁신적인 발전으로 그 위기를 모면했다.

조용수 연세대 교수·신소재공학

이로 인해 제한된 해외 자원개발과 해외 에너지원 확보 외에 기술 연구개발을 통해 이를 극복해야 한다는 점이다. 더욱이 원천자원의 한계로 외부에 의존해야 하는 우리의 처지에서는 과학기술 개발의 성과가 희망이 될 수 있다. 우선 새로운 자원소재 및 대체물질 기술 개발을 통해서 기여가 가능하다. 가령 몇 가지 금속원료만 필요했던 지난 20여 년 전과 달리 획기적인 연구개발의 결과로 이제는 컴퓨터, 휴대전화, 의료기기, 엔진터빈 등 첨단 완제품을 만드는 데 화학주기율표의 거의 모든 원소가 필요하게 됐다. 성능 향상을 위해 더 많은 새로운 원소를 필요로 하는 것이다.

이제 하나의 노트북에 1000여 개의 부품이 들어가고 제각기 다른 원소로 구성돼야 한다고 생각하면 이해가 간다. 이는 몇 가지 원소에 편중되는 위험을 줄일 수 있고 동시에 원천기술력으로 경쟁력 확보가 가능해진다. 희귀하고 매우 값비싼 물질의 대체기술 개발은 2차 전지분야에서 리튬 및 태양전지 분야에서 인듐, 카드뮴 제거 등에서와 같이 상당부분 진전이 이루어지고 있음이다.

완제품으로부터 원료를 추출해내는 물질 재생 분야에서도 지속적인 연구개발이 필요하다. 1t의 금광석에 들어가 있는 금의 실제 양은 약 5g이지만 수거된 휴대전화 1t에서 400g, 컴퓨터 1t에서 52g의 금을 재생산할 수 있다고 알려져 있다.

광물자원에서 원천원료의 획득보다 우리가 생산하는 완제품에서 더 많은 소중한 원료자원이 확보될 수 있는 것이다. 하지만 현재로는 대부분 희귀금속을 일본이 중국에서 수입한 후 재가공하면 이를 우리가 고가로 수입해 완제품을 만들어 판매하고 수거된 폐품을 모아서 다시 일본에 보내 재생하면 다시 구입하는 바람직하지 않은 고리가 형성돼 있다. 원료물질의 재처리 및 재생 분야에서의 원천기술력 확보가 실로 절실한 것이다.

이제 지속적인 해외 자원개발 및 에너지산업 분야 투자의 성공과 더불어 더 큰 고부가가치 창출이 가능한 원천 원료소재에 대한 연구개발과 관련 산업의 발전을 도모해야 할 때이다. 구체적인 중장기 로드맵에 따른 정부의 포괄적인 지원 하에 과학기술자의 구체적인 성과와 산업계의 관심과 투자를 기대해 본다.

조용수 연세대 교수·신소재공학