희토류는 땅에서 구할 수 있으되 거의 없는 성분(rare earth elements)이다.
희토류 원소는 주기율표의 17개 화학 원소의 통칭으로서 , 스칸듐(Sc)과 이트륨(Y), 란타넘(La)부터 루테튬(Lu)까지의 란타넘족 15개의 원소를 말한다. 이들을 묶어 희토류라고 통칭하는 이유는 서로 화학적 성질이 유사하고 광물 속에 그룹으로 함께 존재하기 때문이다. 종종 악티늄 족 원소를 포함시키는 경우도 있다.
희토류는 불안정 원소인 프로메튬을 제외하면 지구의 지각에 상대적으로 풍부하게 분포한다. 그러나 지구화학적인 성질로 인하여, 희토류 원소는 경제적으로 사용할 수 있는 농축된 형태로는 거의 산출되지 않는다.
광물 형태로는 희귀한 원소이므로, 이러한 관점에서 "희토류"라는 이름이 붙게 되었다. 양이 적다 보니 ‘숨어 있다(란타넘)’거나 ‘얻기 어렵다(디스프로슘)’는 말 자체를 이름으로 얻었다. 희토류 원소를 포함한 광물 중 처음 발견된 건 스웨덴의 위테르뷔에서 발견된 가돌리나이트이다. 많은 희토류 원소가 위테르비의 지명에서 기원한 이름을 가지고 있다.
매년 희토류 12만5,000여 톤이 소비되는데 중국이 97%를 공급한다. 이런 환경 덕에 희토류는 중국 산업과 외교에 유용한 자원이 됐다.
이처럼 이름도 생소한 희토류가 주목을 받는 이유는, 독특한 화학적 전기적 자성적 발광적 특징과 함께 탁월한 방사선 차폐 효과를 가지고 있기 때문이다. 광섬유 제조에 사용되는 가돌리늄이나 어븀은 미량만 첨가해도 빛의 손실이 일반 광섬유의 1%까지 낮아진다. 터븀을 사용한 합금은 열을 가하면 자성을 잃고 냉각시키면 자성을 회복하는 특성을 이용해 정보를 입력 기록할 수 있는 음악용 MD나 광자기 디스크를 만드는 데 이용된다. 이밖에도 고화질 TV, 태양광 발전, 스마트폰, 하이브리드 자동차, 항공우주산업 등 첨단산업에서는 희토류가 안 쓰이는 곳이 없다.
첨단산업
- 단점인 환경오염
한 국가에서 희토류를 개발하기 위한 필수적 조건들이 있다. 풍부한 매장량, 저렴한 인건비의 노동력 즉, 희토류 개발은 땅이 넓은 개발도상국에게 안성맞춤인 산업이다.
중국, 브라질, 러시아, 콩고민주공화국 등이 세계적인 희토류 생산국이 된 이유도 이것이다.
왜냐하면 채굴 및 가공 과정에서 극심한 환경오염과 산업재해를 발생하기 때문에, 정화 비용이나 노동자에 대한 보상 등등이 선진국에는 맞지 않기 때문이다.
희토류 추출 과정에서 대량의 독성 폐수가 발생하고, 방사능 오염수도 다량 발생한다.
이렇게 채굴과 추출과정에서 환경오염이 발생하기 때문에 재처리 및 정화과정에 많은 비용이 들게 마련이다
특히 토륨이나 우라늄을 뽑아내는 과정에서 방사능을 내 뿜는 선광이 그중 하나이다.
유독성의 산성물질이 정제과정에서 사용되는 것 또한 문제 중 하나이다.
이러한 희토류를 부적절하게 다루는 것은 심각한 환경오염을 초래할 수 있다.
- 달에도 있는 희토류
달에도 희토류가 많이 매장되어 있다고 한다. 그러나 중국이 희토류 원소에 대해 무기화시키겠다고 발표하자, 미국 등 세계 각국에서의 달 탐사 활동과 병행하여 희토류 등 달에 매장된 자원을 캐서 지구에 반입하겠다는 의지를 내걸었다.
- 북한의 희토류
북한에도 희토류가 매장되어 있다. 2013년 북한합영투자위원회 자료에 따르면, 북한의 매장량이 4800만 톤으로 추산되어 북한의 희토류 매장량이 중국을 앞설 수 있다는 주장이 제기됐다.
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