China’s Rare Earth Origin Story, Explained

China’s Rare Earth Origin Story, Explained

Low environmental standards helped China become the world’s low-cost producer of rare earths, but Beijing was also focused on helping the industry.

몇 달 전 중국이 희토류의 수출을 일시 중단할 때까지 대부분의 세계 지도자들은 희토류를 그리 중요하게 생각하지 않았다. 그러나 약 반 세기동안 중국 정부의 최고위급들은 이들 희토류에 대해 꾸준한 관심을 가져왔다.

마오쩌둥이 27년의 통치기간 동안 얼마만큼의 철과 스테인레스를 생산 할지에만 초점을 맞췄지 품질에는 크게 신경을 쓰지 않았다. 그 결과 업계의 요구를 충족시키지 못하는 저품질의 철과 스테인레스의 생산만 많아졌다.

1940년대 후반, 영국과 미국의 야금학자들은 파이프라인, 자동차 부품 및 기타 응용 분야에 널리 사용되는 연성 철의 품질을 향상시키기 위해 상당히 낮은 기술 방법을 개발했다. 금속이 녹은 상태에서 희토류 세륨을 조금 첨가하는 것이 비밀이었다. 이는 희토류가 산업적으로 활용된 초기의 용도 중 하나였다. 그리고 대부분의 희토류와는 달리, 세륨(cerium)은 화학적으로 원석으로부터 분리하기가 상당히 쉬웠다.

1978년 덩샤오핑이 중국의 최고 지도자로 부상했을 때, 그는 국가의 철강 산업을 개선하기 위해 빠르게 움직였다. 덩샤오핑은 최고 기술 관료인 팡이(Fang Yi)를 부총리이자 강력한 국가 과학 기술 위원회(State Science and Technology Commision)의 수장으로 임명했다.

팡이는 즉시 최고의 지질학자와 과학자들을 거대한 제철소와 근처에 있는 내몽골의 도시인 Baotou로 데려갔다. Baotou는 이미 마오쩌둥 치하에서 중국의 탱크와 포병을 위해 많은 철과 강철을 만들었지만, 팡이 팀은 광산에서 철보다 더 많은 것을 추출하기로 중요한 결정을 내렸다.

도시의 철광석 퇴적물에는 소위 가벼운 희토류라고 불리는 많은 양의 희토류가 섞여 있었다. 여기에는 연성 철과 유리 제조를 위한 세륨(cerium)뿐만 아니라 정제유에 사용되는 란탄(lanthanum)도 포함되어 있었다.

철광석 매장지에는 사마륨(samarium)과 같은 중간 희토류도 있었다. 미국은 1970년대에 초음속 전투기와 미사일 내부의 전기 모터에 필요한 내열성 자석을 만들기 위해 사마륨을 사용하기 시작했다.

시 박물관에 전시된 내용을 보면 “희토류는 강철, 연성 철, 유리 및 도자기, 군사 산업, 전자 및 신소재에 중요한 응용 가치를 가지고 있습니다.”라고 팡이가 1978년 Baotou를 방문했을 때 선언했다.

당시 중미 관계는 개선되고 있었다. Baotou를 방문한 직후, 팡이는 중국 최고의 엔지니어들을 데리고 미국 L.A 근처의 록히드 마틴과 맥도넬 더글라스 조립 공장을 포함한 미국에서 가장 발전된 공장을 방문했다.

희토류 금속은 자연에서 촘촘한 상태로 결합되어 있다. 특히 더 무거운 희토류를 분리해 내려면 많은 화학 공정과 엄청난 양의 산(acid)이 필요로 했다.

1950년대와 1960년대에 미국과 소련은 각각 비슷한 방식으로 희토류를 분리하는 방법을 개발했다. 그러나 그들의 기술은 값비싼 질산뿐만 아니라 스테인레스로 만든 탱크과 배관을 필요로 하여 비용이 많이 들었다.

그 때 중국이 정부 연구 기관에 더 저렴한 접근 방식을 개발하라고 명령했라고 화학 엔지니어이자 북미 최대 희토류 회사 중 몇몇의 전 최고 경영자인 Constantine Karayannopoulos는 말했다. 중국 엔지니어들은 대신 저렴한 플라스틱과 염산을 사용하여 희토류를 분리하는 방법을 찾아냈다.

환경 기준의 느슨함과 비용 경쟁력은 중국의 희토류 정제 공장이 서구의 경쟁 업체들을 앞서나갈 수 있게 만들었다. 점점 더 엄격한 환경 규제에 직면하면서, 서구의 거의 모든 정제 공장은 문을 닫았다.

이와는 별도로, 중국의 지질학자들은 중국이 중국 중남부에 있는 무거운 희토류 매장지가 세계 희토류의 거의 절반에 해당하는 양이 묻혀 있다는 것을 발견했다. 이들은 자동차의 자석뿐만 아니라 의료 영상 및 기타 응용 분야에도 가치가 있었다.

1990년대와 2000년대에, 중국 정제 엔지니어들은 무거운 희토류를 분리해 내는 일을 마스터했다. 그것은 중국이 무거운 희토류 생산에 대한 거의 완전한 독점권을 주었다.

1992년 덩샤오핑은 “중동에는 석유가 있다면 중국에는 희토류가 있다.”라고 말했다.

그때까지, 덩샤오핑과 팡이는 이미 국가의 희토류 산업을 이끌 다음 지도자인 원자바오(Wen Jiabao)라는 지질학자를 교육시켰다. 그는 1960년대 후반 문화대혁명의 격변으로 중국의 대부분이 마비됐을 시기에 베이징 지질연구소에서 희토류 과학 석사 학위를 취득했다.

원자바오는 1998년에 부주석이 되었고 2003년부터 2013년까지 중국 주석이 되었다. 2010년 유럽을 방문하는 동안, 그는 자신의 참여 없이 중국 희토류 정책의 변화는 일어나지 않았다고 선언했다.

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