세슘은 희귀하고 중요한 금속 원소이며, 중국은 세계 최대 세슘 광산인 탄코 광산의 채굴권을 놓고 캐나다와 미국으로부터 경쟁에 직면해 있습니다. 세슘은 원자 시계, 태양 전지, 의약품, 석유 시추 등에서 대체 불가능한 역할을 하며, 핵무기와 미사일 제조에 사용될 수 있는 전략 광물이기도 합니다.
세슘의 특성 및 응용 분야.
세슘세슘은 극히 희귀한 금속 원소로, 자연 상태에서의 함량은 단 3ppm에 불과하며, 지구 지각에서 알칼리 금속 함량이 가장 낮은 원소 중 하나입니다. 세슘은 매우 높은 전기 전도성, 매우 낮은 융점, 강한 광 흡수 등 독특한 물리적, 화학적 특성을 지니고 있어 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.
통신 분야에서 세슘은 광섬유 케이블, 광검출기, 레이저 및 기타 장치를 만드는 데 사용되어 신호 전송 속도와 품질을 향상시킵니다. 또한 세슘은 고정밀 시간 동기화 서비스를 제공할 수 있기 때문에 5G 통신 기술의 핵심 소재입니다.
에너지 분야에서 세슘은 태양 전지, 자성 유체 발전기, 이온 추진 엔진 및 기타 신에너지 장치 제조에 사용되어 에너지 변환 및 이용 효율을 향상시킬 수 있습니다. 또한 세슘은 위성 항법 시스템, 야간 투시 영상 장치 및 이온 클라우드 통신에 사용되는 등 항공우주 분야에서도 중요한 소재입니다.
의학에서 세슘은 수면제, 진정제, 항간질제와 같은 약물을 제조하고 인체의 신경계 기능을 개선하는 데 사용될 수 있습니다. 또한 세슘은 전립선암과 같은 암 치료를 위한 방사선 치료에도 사용됩니다.
화학 산업에서 세슘은 촉매, 화학 시약, 전해질 및 기타 제품을 제조하여 화학 반응 속도와 효율을 향상시키는 데 사용될 수 있습니다. 또한 세슘은 고밀도 시추액을 제조하고 시추액의 안정성과 효율을 개선하는 데 사용될 수 있기 때문에 석유 시추 분야에서도 중요한 물질입니다.
전 세계 세슘 자원의 분포 및 활용. 현재 세슘의 가장 큰 활용 분야는 석유 및 천연가스 개발입니다. 세슘의 화합물로는 포름산세슘 등이 있습니다.탄산세슘고밀도 시추액은 시추액의 안정성과 효율성을 향상시키고 유정 벽 붕괴 및 가스 누출을 방지할 수 있습니다.
채굴 가능한 세슘 가넷 매장지는 전 세계에서 캐나다의 탄코 광산, 짐바브웨의 비키타 광산, 호주의 싱클레어 광산 단 세 곳에서만 발견됩니다. 그중 탄코 광산 지역은 현재까지 발견된 세슘 가넷 광산 중 가장 규모가 크며, 전 세계 세슘 가넷 매장량의 80%를 차지하고 평균 산화세슘 함량은 23.3%에 달합니다. 비키타 광산과 싱클레어 광산의 평균 산화세슘 함량은 각각 11.5%와 17%입니다. 이 세 광산 지역은 세슘 가넷이 풍부한 전형적인 리튬 세슘 탄탈륨(LCT) 페그마타이트 광상으로, 세슘 추출의 주요 원료인 세슘 가넷이 매장되어 있습니다.
중국, 탄코 광산 인수 및 확장 계획.
미국은 전 세계 세슘 소비량의 약 40%를 차지하는 최대 소비국이며, 그 뒤를 중국이 잇고 있습니다. 그러나 중국이 세슘 채굴 및 정제를 독점하고 있기 때문에 3대 주요 광산은 거의 모두 중국으로 이전되었습니다.
앞서 중국 기업은 미국 기업으로부터 탄코 광산을 인수하여 2020년 생산을 재개한 후 PWM 지분 5.72%를 인수하고 케이스 레이크 프로젝트의 모든 리튬, 세슘, 탄탈륨 제품을 구매할 권리를 획득했습니다. 그러나 캐나다는 지난해 국가 안보를 이유로 중국 리튬 기업 3곳에 90일 이내에 캐나다 리튬 광산 기업에 대한 지분을 매각하거나 철수할 것을 요구했습니다.
앞서 호주는 중국 기업이 호주 최대 희토류 생산업체인 라이나스(Lynas)의 지분 15%를 인수하려는 계획을 거부한 바 있다. 호주는 희토류 생산 외에도 싱클레어 광산 개발권을 보유하고 있다. 그러나 싱클레어 광산 1단계에서 개발된 세슘 가넷은 중국 기업에 인수된 캐벗SF(CabotSF)라는 외국 기업이 확보했다.
비키타 광산 지역은 아프리카 최대의 리튬-세슘-탄탈륨 페그마타이트 매장지이며, 세계에서 두 번째로 큰 세슘 가넷 매장량을 보유하고 있습니다. 평균 세슘 산화물 함량은 11.5%입니다. 중국 기업은 호주 기업으로부터 이 광산의 지분 51%를 1억 6,500만 달러에 인수했으며, 향후 몇 년 안에 리튬 정광 생산 능력을 연간 18만 톤으로 늘릴 계획입니다.
탄코 광산에서 캐나다와 미국의 참여 및 경쟁
캐나다와 미국은 모두 '파이브 아이즈(Five Eyes)' 동맹의 회원국이며 긴밀한 정치적, 군사적 관계를 유지하고 있습니다. 따라서 미국은 전 세계 세슘 자원 공급을 통제하거나 동맹국을 통해 개입할 수 있으며, 이는 중국에 전략적 위협이 될 수 있습니다.
캐나다 정부는 세슘을 핵심 광물로 지정하고 국내 산업 보호 및 발전을 위한 일련의 정책 조치를 도입했습니다. 예를 들어, 2019년 캐나다와 미국은 세슘과 같은 광물 공급망의 안전성과 신뢰성을 확보하기 위한 양국 간 협력을 증진하는 주요 광업 협력 협정을 체결했습니다. 2020년에는 캐나다와 호주가 세계 광물 시장에서 중국의 영향력에 공동으로 대응하기 위한 유사한 협정을 체결했습니다. 또한 캐나다는 투자, 보조금 및 세제 혜택을 통해 PWM, Cabot과 같은 국내 세슘 광석 개발 및 가공 기업을 지원하고 있습니다.
세계 최대 세슘 소비국인 미국은 세슘의 전략적 가치와 공급 안보를 매우 중요하게 여깁니다. 2018년 미국은 세슘을 35대 핵심 광물 중 하나로 지정하고 핵심 광물 전략 보고서를 작성하여 세슘을 비롯한 광물의 장기적인 안정 공급을 보장하기 위한 일련의 조치를 제안했습니다.
중국 내 기타 세슘 자원의 분포와 문제점.
중국은 비키타 광산 외에도 다른 지역에서 세슘 자원을 확보할 기회를 모색하고 있습니다. 예를 들어, 2019년 중국의 한 기업은 페루 기업과 협력 계약을 체결하여 페루 남부에 리튬, 칼륨, 붕소, 마그네슘, 스트론튬, 칼슘, 나트륨, 산화세슘 등의 원소가 함유된 염호 프로젝트를 공동 개발하기로 했습니다. 이 프로젝트는 남미에서 두 번째로 큰 리튬 생산지가 될 것으로 예상됩니다.
중국은 세계 세슘 자원 배분과 관련하여 많은 어려움과 도전에 직면해 있습니다.
첫째, 전 세계 세슘 자원은 매우 희소하고 분산되어 있어 중국이 대규모, 고품질, 저비용 세슘 매장지를 찾기 어렵습니다. 둘째, 세슘과 같은 핵심 광물을 둘러싼 국제적 경쟁이 점점 더 치열해지고 있으며, 중국은 캐나다, 호주 등 여러 국가의 투자 심사 및 규제로 인해 정치적·경제적 간섭과 장애물에 직면할 수 있습니다. 셋째, 세슘의 추출 및 가공 기술은 상대적으로 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 중국은 이러한 핵심 광물 전쟁에 어떻게 대응하고 있을까요?
중국 정부는 국가 안보와 중국 주요 광물 자원의 경제적 이익을 보호하기 위해 다음과 같은 적극적인 대응 조치를 취할 계획입니다.
세계 세슘 자원 탐사 및 개발을 강화하고, 새로운 세슘 매장지를 발견하여 세슘 자원의 자급률과 다양화를 향상시켜야 합니다.
세슘 재활용을 강화하고, 세슘 이용 효율과 순환 속도를 향상시켜 세슘 폐기물과 오염을 줄입니다.
세슘 과학 연구 및 혁신을 강화하고, 세슘 대체 소재 또는 기술을 개발하며, 세슘 의존도와 소비량을 줄여야 합니다.
세슘 분야의 국제 협력 및 교류를 강화하고, 관련 국가들과 안정적이고 공정한 세슘 무역 및 투자 메커니즘을 구축하여 세계 세슘 시장의 건전한 질서를 유지한다.