세토피아 희토류 사업 파트너 기업
원광 채굴부터 분리·정제·생산까지
총 17종의 희토류 제품화 역량 보유
VTRE는 베트남 허난성 푸리시에 위치한 희토류 전문기업이다. 자체 보유한 베트남 현지 광산에서 희토류가 포함된 퇴적 원광을 추출해 이를 공장으로 가져와 여러 번의 정제 과정을 통해 희토류 산화물을 생산한다. 희토류 사업에 드라이브를 걸고 있는 코스닥 상장사 세토피아의 파트너사이기도 하다.
희토류(Rare Earth Elements)는 말 그대로 '진귀한 흙들의 종류'를 일컫는 용어다. 독특한 물리·화학적 성질을 지닌 원소로, 원소주기율표 상 원소기호 21번 스칸튬과 39번 이트륨을 비롯해 57번에서 71번까지의 란탄 계열 15개 원소를 합친 총 17종이 희토류로 분류된다. 소량으로도 소재의 기능을 향상시키는 데 탁월한 효과가 있어 미래 가치 산업에서 활용되는 중요한 광물 자원 중 하나로 평가 받고 있다.
처음 마주한 VTRE 희토류 공장은 다소 고즈넉한 느낌을 자아냈다. 화려하진 않지만 공장 곳곳에 수목이 우거져 있어 자연 친화적인 이미지를 주기에 충분했고, 사무실과 연구실이 위치해 있는 3층 건물의 사무동과 희토류 정제·생산 시설이 위치한 7개 생산동이 공장 부지 안에 적당한 여유를 두고 배치돼 있어 방문자로 하여금 편안한 느낌을 선사했다.
뜨거운 태양을 피하기 위해 발걸음을 옮긴 공장 안에는 작업자들이 분주하게 움직이고 있었다. 광산에서 들어온 분말(흙) 형태의 원광이 작업자들의 손을 거쳐 염산이 담겨있는 전용 탱크에 투입되는 것을 목격할 수 있었다. 이를 통해 원광 내부에 녹아있는 불순물은 여과되고 희토류 성분은 염산 속에 녹아 있는 상태로 부유하게 된다고 회사 관계자는 설명했다.
처음 투입 과정만 사람의 손을 거칠 뿐 나머지 공정은 대부분 자동화 시스템으로 이뤄진다. 희토류와 염산이 섞여있는 해당 용액은 내산성이 뛰어난 플라스틱 파이프를 통해 옆 공정으로 옮겨와 100단계에 걸친 2차 정제 과정을 거친다. 이 과정에서는 등유를 포함해 'PC-88A'라는 유기 용매 등 특수 약품을 이용해 부유선광, 용매추출 방식의 용해, 분리가 이뤄진다.
가령 첫번째 셀에서 일부 희토류 성분을 추출한 뒤 남은 용액을 두번째 셀로 보내 또다시 약품을 투입해 분리하고, 다시 세번째 셀로 보내 같은 작업을 반복하는 식으로 총 100번에 걸친 정제가 이뤄지는 방식이다.
이는 특정 성분의 희토류를 필요로 하는 고객사의 수요에 따라 맞춤 생산이 가능하다는 이점으로 작용할 수 있다. 원하는 희토류 성분만 추출한 뒤 나머지를 보관했다가 추후 수요에 따라 추가적으로 분리·정제하는 유연한 대응이 가능하기 때문이다.
마지막 단계는 용액을 건조시키는 것이다. 각 셀에서 분리된 용액들은 알칼리성 물질을 투입해 중화작용을 거친 뒤 로(爐)에 투입된다. 로에서 건조 과정을 거친 용액은 최종 분말 형태의 희토류 산화물로 탈바꿈하게 된다.
중요한 것은 이렇게 생산된 희토류가 어디에 쓰이느냐다. 희토류는 '첨단산업의 비타민'이라는 별명을 얻으며 전기차 구동모터, 풍력발전기의 터빈, 로봇, 드론 등 첨단산업의 핵심 재료 뿐만 아니라 하드디스크, 에어컨, 스마트폰, 스피커 등 가전제품에도 널리 사용된다. 특히 전 세계적인 친환경 정책에 따라 전기차가 내연기관차를 빠른 속도로 대체하면서 전기차의 구동모터에 사용되는 영구자석이 희토류의 가장 큰 수요처로 부상하고 있다.
또 VTRE는 과거 자체 보유한 베트남 희토류 광산에서 원광을 채굴하는 데 그쳤지만 최근 세토피아와 GCM을 통해 미국 미주리주 세인트루이스에 위치한 피리지(Pea Ridge) 광산에서 희토류가 포함된 광산 산화물을 공급받는 계약을 체결했다. GCM은 향후 미국에서도 영구자석의 핵심 희토류 성분인 네오디뮴-프라세오디뮴(NdPr) 금속을 생산해 미국을 비롯한 글로벌 업체들을 대상으로 공급·판매할 계획이다.
이밖에 GCM은 VTRE 본사 공장 부지 인근에 베트남 현지 법인 GCM VINA METAL의 생산 설비 구축도 추진 중이다. 이를 통해 희토류 산화물 생산부터 금속 생산까지 일원화된 시스템을 구축하겠다는 목표다.
한편 희토류는 전 세계 매장량 1위인 중국을 비롯해 베트남, 미국, 호주 등 다양한 국가에 매장돼 있다. 그러나 환경오염 및 중간공정 미비 등을 이유로 현재 글로벌 시장에서 유통되는 희토류는 대부분 중국에서 생산되고 있다. 이런 상황에서 세토피아와 VTRE가 손을 잡은 것은 현재 중국 중심의 희토류 관련 공급 시장의 헤게모니를 바꾸겠다는 하나의 목표가 있었기 때문이다. 최근 미·중 무역분쟁으로 인해 탈중국화 움직임이 거세지는 상황에서 세계 2위 희토류 매장량 보유국인 베트남에서 기회를 찾고 있는 것이다.
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