2026-07-26 온라인뉴스팀

내각부·JAMSTEC, 미나미토리시마 EEZ 해저서 유트리움·네오디뮴 등 핵심 희귀원소 대량 추출 성공 및 세계 최초 연속 인양 기술 확보하며 2028년 상업성 검증·탈중국 가속화

[익스퍼트인사이트 온라인뉴스팀] 일본 정부가 도쿄에서 동남쪽으로 약 1,900 km 떨어진 최동단 미나미토리시마(南鳥島) 인근 배타적 경제수역(EEZ) 내 수심 6,000m 심해에서 ‘산업의 비타민’으로 불리는 희토류가 다량 함유된 해저 진흙을 대량 인양하고 핵심 중희토류 원소를 추출하는 데 성공하며 세계 자원 및 첨단 산업 지형에 커다란 충격을 던지고 있다. 일본 내각부와 해양연구개발기구(JAMSTEC)는 심해 시추선 ‘치큐(Chikyu)’호를 투입하여 수심 6,000m에 달하는 극심해 퇴적물 약 50톤을 회수·분석한 결과, 반도체 제조 장비와 레이저, 형광체에 필수적인 유트리움(Yttrium)이 전체 희토류 성분의 30%, 전기차 모터와 영구자석 생산의 핵심 물질인 네오디뮴(Neodymium)이 20%를 차지하는 등 최고 가치의 첨단 희귀 원소들이 고농도로 매장되어 있음을 최종 확인했다고 발표했다. 이번 성과는 그동안 전 세계 희토류 생산과 정제 공급망을 사실상 독점하며 자원을 ‘외교적·안보적 무기’로 휘둘러온 중국에 맞서, 일본이 심해 자원 자급자족의 발판을 마련함과 동시에 세계 최초로 환경 파괴를 최소화하는 선박 기반 연속 심해 진흙 인양 기술을 입증했다는 점에서 역사적인 이정표로 평가받는다.

이번에 인양에 성공한 미나미토리시마 해역은 수심 약 5,700m에서 6,000m에 이르는 극심해 지역으로, 약 2,500㎢에 달하는 유망 구역 내에만 원산지 산화물 환산 기준 최소 1,600만 톤 이상의 희토류 진흙이 매장되어 있는 것으로 추산된다. 이는 글로벌 전기차 및 반도체 산업이 수백 년간 사용할 수 있는 거대한 규모다. JAMSTEC 연구진은 6km에 달하는 고강도 이송 파이프를 해저까지 내린 뒤, 해저 표면의 진흙을 바닷물과 고압으로 섞어 액체 슬러리 형태로 만들어 빨아올리는 ‘폐쇄 루프 순환(Closed-loop circulation)’ 방식을 적용했다. 1㎠당 약 600kg에 달하는 상상을 초월하는 수압과 강풍, 파도 등 혹독한 해양 환경 속에서 무인잠수정(ROV)을 원격 제어하여 안정적으로 진흙을 들어 올린 이번 시험은 기존 해양 석유·가스 시추 기술의 한계인 수심 3,000m를 두 배 이상 뛰어넘은 인류 기술사의 대단원이다. 회수된 50톤 규모의 샘플 분석에서는 유트리움과 네오디뮴 외에도 고온 영구자석용 디스프로슘(Dysprosium)과 의료용 MRI 기기 및 특수 합금에 쓰이는 가돌리늄(Gadolinium) 등 가치가 매우 높은 중희토류 원소의 존재가 명확히 입증되었다.

일본 정부와 내각부가 막대한 예산과 첨단 과학 기술을 집대성하여 심해 희토류 인양에 사활을 걸어온 배경에는 날로 극심해지는 ‘중국발 자원 무기화’와 글로벌 공급망 리스크가 직접적인 원인으로 작용했다. 중국은 전 세계 희토류 생산의 70% 이상, 정제 및 분리 공정의 90% 이상을 차지하며 글로벌 핵심 광물 공급망을 완전히 거머쥐고 있다. 특히 최근 중국 정부가 첨단 반도체, 배터리, 군사 장비 제작에 필수적인 희토류 및 핵심 광물의 수출 통제를 연속적으로 강화하고, 자원 수출을 외교적 압박 수단으로 적극 활용함에 따라 일본 및 서방 선진국들의 산업적 위기감은 최고조에 달했다. 일본은 과거 2010년 센카쿠 열도(중국명 댜오위다오) 영유권 분쟁 당시 중국의 일방적인 희토류 수출 중단 조치로 산업계 전체가 마비되는 치명상을 입은 바 있다. 이러한 쓰라린 경험을 계기로 일본은 희토류 수입선 다변화와 함께 자국 EEZ 내 심해 희토류 자원 국산화라는 원대한 국가 프로젝트를 10년 이상 은밀하고 치밀하게 준비해 왔다.

글로벌 산업계와 경제 안보 전문가들은 이번 성과가 전기차, 반도체, 디스플레이, 의료기기, 항공우주 및 국방 산업 등 첨단 하이테크 전반의 서플라이 체인 지형을 근본적으로 재편할 수 있는 강력한 게임 체인저가 될 것으로 전망하고 있다. 일본 내각부와 JAMSTEC은 이번에 입증된 연속 진흙 인양 기술과 성분 분석 데이터를 바탕으로, 내년 2월 하루 최대 350톤 규모의 진흙을 실시간으로 올려 보내는 대규모 실증 인양 시험을 진행할 예정이다. 이를 통해 2028년 3월까지 심해 채굴의 경제성과 상업적 수익성, 정제 비용, 환경 영향 평가를 포함한 종합 보고서를 완성하고, 2030년대 초반부터 본격적인 상업 채굴 및 정제 시스템을 가동한다는 구체적인 로드맵을 확정했다. 특히 일본은 미국과의 정상회담을 통해 ‘핵심광물 및 희토류 공급망 협력 프레임워크’를 구축하고, 미나미토리시마 심해 자원 개발 및 채굴·정제 기술을 미일 동맹의 핵심 안보 자산으로 격상시키는 방안을 적극 추진하고 있다.

그러나 수심 6,000m라는 극한 환경에서 희토류를 경제성 있게 상업 생산하기까지는 여전히 넘어설 거대한 기술적·경제적 난관들이 도사리고 있다는 신중론도 만만치 않다. 육상 광산 채굴에 비해 심해 채굴은 초기 장비 투입 비용과 운용 비용이 수십 배 이상 막대하며, 진흙 1톤당 회수할 수 있는 희토류의 실질 농도가 수 킬로그램 수준에 불과할 경우 국제 희토류 시장 가격 변동에 따라 상업적 채산성을 맞추기 어려울 수 있다. 실제로 일본 다이이치생명 경제연구소 등 금융·산업 전문 분석 기관들은 심해 인양 장비 제조 및 유지 관리, 육상으로의 정밀 수송, 그리고 200단계 이상에 달하는 복잡한 화학적 분리·정제 공정 비용을 고려할 때, 상업 채굴 초기 단계에서는 중국산 육상 희토류 가격보다 원가가 현저히 높을 수 있다고 지적한다. 아울러 수심 6,000m 해저 생태계에 미칠 미지의 환경적 영향과 침전물 확산 문제에 대한 국제사회의 엄격한 환경 규제 기준을 충족해야 하는 숙제도 남아있다.

그럼에도 불구하고 일본의 이번 심해 희토류 인양 성공은 단순한 경제적 경제성을 뛰어넘는 막대한 국가 안보적·전략적 가치를 지닌다는 평가가 지배적이다. 유사시 특정 국가의 자원 봉쇄나 공급망 마비 사태가 발생했을 때, 자국 영해 및 EEZ 안에서 첨단 산업의 생명선인 핵심 광물을 자급할 수 있는 기술적 독립성과 대체 공급원 자산을 보유하게 되었다는 점 자체가 거대한 전략적 억제력으로 작용하기 때문이다. 일본 정부는 기술 혁신을 통해 채굴 및 정제 단가를 낮추고, 친환경 심해 채광 표준을 선점하여 글로벌 핵심 광물 시장에서의 발언권을 극대화한다는 전략이다. 심해 6,000m의 암흑 속에서 끌어올린 희토류 진흙 한 바가지가 가져올 자원 안보의 패러다임 전환과 글로벌 첨단 산업 지형의 격변에 전 세계의 시선이 집중되고 있다.