[디지털투데이 AI리포터] 미국 국방고등연구계획국 다르파(DARPA)가 중국 중심의 희토류 공급망 의존도를 줄이기 위해 채굴이 아닌 정제 공정 혁신에 초점을 맞춘 신규 프로그램을 추진한다.

20일(현지시간) IT 매체 테크레이더에 따르면, 미국은 희토류 매장량 부족보다 정제 역량 부족이 공급망 재편의 핵심 병목이라고 보고 이를 해결하기 위한 '스매시'(SMASH) 프로그램을 시작했다.

희토류는 이름과 달리 실제로는 희귀한 자원이 아니며, 미국도 상당한 매장량에 접근할 수 있다. 문제는 채굴 이후 정제 단계다. 중국은 환경 부담과 비용이 큰 정제 공정을 대규모로 수행하며 전 세계 희토류 정제 역량의 상당 부분을 장악했고, 이를 통해 무역 분쟁 시 공급망 영향력을 확보해 왔다.

다르파는 신규 광산 개발보다 정제 병목 해소에 초점을 맞췄다. 핵심 목표는 주기율표 전반에 걸쳐 거의 폐기물이 발생하지 않는 분리 공정을 구현하는 것이다. 희토류뿐 아니라 기존 광석, 광산 폐기물, 재활용 자원에서 최대 80종의 원소를 동시에 회수하는 기술도 포함된다.

프로그램을 담당하는 줄리안 맥모(Julian McMorrow)로 다르파 마이크로시스템기술실 책임자는 "문제는 채굴이 아니라 정제"라며 "원료의 99% 이상을 폐기하는 구조에서 모든 원료를 활용하는 구조로 전환하는 기술을 개발하려 한다"라고 밝혔다.

현재 채굴 산업은 정제 과정에서 막대한 자원을 손실하고 있다. 예를 들어 구리 1kg을 생산하는 데 광석 2t 이상과 물 13t이 필요하며, 대부분의 투입 물질은 폐기된다. 다르파는 이러한 비효율을 줄이기 위해 하나의 원료에서 다양한 성분을 동시에 추출하는 병렬 처리 모델을 검토하고 있다. 이는 석유 정제 공정처럼 하나의 원료에서 여러 제품을 분리하는 구조에서 착안한 방식이다.

이번 프로그램에는 특정 지역 의존 리스크도 반영됐다. 과거 세계 희토류 생산을 주도했던 마운틴패스 광산은 정제 비용 문제로 경쟁력을 잃으며 생산이 축소된 바 있다. 공급이 특정 지역에 집중될 경우 차질 발생 시 취약해질 수 있다는 점에서 다르파는 폐기물과 재활용 자원을 포함한 분산형 원료 활용 모델을 대안으로 제시했다.

스매시 프로그램은 48개월 동안 2단계로 진행된다. 1단계에서는 개념 검증 실험을 수행하고, 2단계에서는 산업 환경에 적용 가능한 시제품 개발에 집중한다. 다만 실험실 수준의 기술 입증 이후에도 경제성 확보와 환경·노동 기준 충족 여부는 별도의 과제로 남는다. 

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