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과학창의 칼럼 수많은 희유금속 중에서 ‘리튬’ 확보를 위해 많은 국가들이 나서고 있는 이유가 무엇인지 살펴보도록 하자.
리튬하면 떠오르는 것은 무엇이 있을까? 바로 리튬 배터리가 있다. 리튬 배터리는 리튬이 사용된 다양한 배터리를 통칭하는 단어이다. 리튬 배터리에는 리튬이온배터리, 리튬폴리머배터리, 리튬에어배터리 등 다양한 종류가 있으며, 요즘 가장 많이 사용되는 것은 리튬이온배터리이다. 리튬이온배터리는 전압이 높고 중량이 가벼워 주로 휴대용 IT 기기에 많이 사용되고 있으나, 최근에는 전기자동차의 동력원으로서 더욱 주목을 받고 있다.
녹색성장이 세계적인 화두로 등장하면서 휘발유, 경유와 같은 화석연료를 연소시켜 발생하는 동력을 사용하는 내연기관 자동차 대신 전기를 저장하여 전동기(모터)에서 동력을 발생하는 전기자동차로 급속히 트렌드가 이동하고 있다. 글로벌 자동차 생산업체들은 경쟁적으로 새로운 전기자동차 모델들을 시장에 선보이고 있다.
1997년 도요타의 하이브리드 차량인 프리우스에서 시작된 전기자동차는 최근 미쯔비시의 iMEV, GM의 시보레 볼트와 같은 모델이 상용화되기에 이르렀으며, 중국의 BYD, 인도의 타타와 같은 신흥국가 업체들도 전기자동차 시장을 선점하기 위해 발빠르게 움직이고 있다.
중국과 인도 등 신흥국가는 기존 자동차 분야에서는 기술력 차이를 극복하기 어려웠으
나, 전기자동차는 이제 막 태동하는 시장으로서 기술 격차가 작아 충분히 미국, 일본과 같은 선진국의 기술을 추격할 수 있을 것으로 판단하고 전기자동차에 역량을 집중하고 있다.
이에 따라 우리나라의 현대·기아차도 세계적인 흐름에 동참하기 위해 아반떼 LPG 하이브리드 모델을 선보였으며, 올해 안에 소나타의 휘발유 하이브리드 모델을 내놓으며 잰걸음을 걷고 있다.
이러한 하이브리드 또는 전기자동차는 리튬 배터리 업계에 있어서 황금알을 낳는 시장이 될 수 밖에 없다. 그 이유는 핸드폰과 같은 모바일 IT 기기에 사용되는 배터리 용량에 비해 전기자동차에 사용되는 배터리 용량은 수백배에서 수만 배에 달하는 엄청난 용량이기 때문이다.
쉽게 말해 세계 적으로 50만~70만 대의 전기자동차만 생산되더라도 현재 전체 모바일 기기에 사용되는 리튬 배터리 용량과 맞먹는 규모가 된다는 것이다. 이는 세계 자동차 시장규모가 7천만 대 내외이므로 단지 1%의 점유율만으로도 지금의 리튬 배터리 시장규모보다 거대한 시장이 형성된다는 것을 뜻한다. 따라서 앞으로 전기자동차에 필요한 리튬 배터리의 양은 상상하기 어려운 수준이라는 것을 쉽게 유추할 수 있을 것이다.
국내외 전문가들이 이러한 견해에 동의하며 우리 나라의 리튬 배터리 산업경쟁력 강화를 소리 높여 외치고 있지만, 대부분 간과하고 있는 중요한 사실 한 가지가 있는데 바로 리튬 배터리의 가장 중요한 원료인 리튬이다!
리튬은 앞서 언급한 것처럼 세계 일부국가에서 일정량만 생산이 되고 있기 때문에 만약 리튬의 확보를 게을리 한다면 리튬 배터리를 생산하는 업체들은 애써 건설한 공장들을 개점휴업하게 될지도 모른다는 것이다. 지금 생산하는 국가들의 리튬 공급량은 전기자동차의 배터리 용량을 모두 감당하기에는 턱없이 부족할 것으로 예상된다.
따라서 전기자동차가 대량으로 판매될 것이라 예상되는 2020년에는 수만 톤의 리튬이 부족할 것으로 전망된다. 이러한 리튬자원의 수급 불균형을 근본적으로 해결할 수 있는 방법으로 앞서 설명한 한국지질자원연구원의 해양용존 리튬 추출기술을 들 수 있다.
현재 기술의 완성도를 높이기 위해 국내 대기업과 공동으로 실증 플랜트를 건설하기 위한 작업에 착수하였으며 향후 5년 내에 해수에서 대량으로 리튬을 추출할 수 있는 전체 공정기술을 확보할 수 있을 것으로 예상된다. 또한 리튬 추출기술을 바탕으로 향후에는 우라늄, 마그네슘, 붕소와 같은 고부가 가치의 자원들을 회수하는 기술들도 단계적으로 완성될 예정이다.
이러한 기술들이 확보되면 우리나라 바다에서 원하는 만큼의 리튬을 비롯한 각종 유용자원들을 추출하여 사용하면서, 해외로 수출할 수 있는 길이 열리게 될 것이다. 자원빈국인 우리나라가 과학기술의 힘으로 자원강국으로 발돋움하는 역사적인 순간을 맞이하게 되는 것이다.
물론 대량생산을 위한 상용화 기술개발에 적지 않은 암초들이 도사리고 있을 것임은 명약관화하다. 하지만 지금까지 그래왔던 것처럼, 10여 년의 꾸준한 연구로 세계 최고 수준의 기술을 확보한 것처럼 앞으로 나타나는 어려움도 우리나라의 연구진들이 충분히 극복할 수 있을 것이라고 믿는다.
무한한 해양광산을 개척해나가는 국내 과학자들의 프론티어 정신과 노력에 국민들의 성원과 관심이 모아진다면 머지않은 미래에 우리나라가 자원 수입국에서 수출국으로 변모하게 될 것을 확신한다. | 
저작권자 2010.05.18 ⓒ ScienceTimes
