“원자재 아닌 병목자원” 전기차·로봇·방산 희토류 없인 안돼

인천 남동구 국가희소금속센터에서 연구원이 희토류 영구자석 제조를 위해 자장성형 실험을 하고 있다. 2025.12.18 사진=한경 이솔 기자

희토류 시장이 단순한 원자재 사이클을 넘어 에너지 전환과 피지컬 인공지능(이하 AI) 확산을 배경으로 핵심 구동 소재 시장으로 재편되고 있다.

19일 IBK투자증권이 발행한 ‘피지컬 AI와 희토류’ 보고서에 따르면 희토류는 전기차, 로봇, 풍력, 건물 전동화, 방산·우주 산업의 수요가 동시에 확대되는 가운데 구조적으로 경직된 공급 여건이 수급 부족 현상을 가속화 있다는 분석이다.

희토류는 주기율표 3족에 속하는 스칸듐(Sc), 이트륨(Y)과 란타넘계 15개 원소를 포함한 총 17개 원소를 의미한다.

물리·화학적 특성에 따라 경희토류와 중희토류로 구분된다. 특히 중희토류는 부존량이 적고 매장 지역 편중이 심해 존재량보다 공급망의 편재성과 분리·가공 역량이 전략적 가치를 결정하는 자원으로 평가된다.

수요 측면에서는 피지컬 AI 확산에 따른 로봇 보급 가속이 희토류 수요를 구조적으로 끌어올리고 있다.

로봇은 전기차보다 단위 제품당 모터 수가 많으며 이미 400만대 이상 설치된 산업·서비스 로봇 기반 위에 휴머노이드 로봇이 추가되는 형태로 시장이 확장될 전망이다.

전기차는 연간 약 1700만대 판매 규모로 희토류의 기초 수요를 형성하고 있고 풍력과 건물 전동화는 대형화와 효율 규제 강화로 자석의 단위당 희토류 집약도를 높이고 있다.

방산·우주 부문은 물량보다 필수성이 수요를 고정시키며 고신뢰성·고성능 요구 강화에 따라 중희토류 비중을 높이는 구조다.

반면 공급은 수요 증가 속도를 따라가기 어려운 구조다.

희토류 광산 개발에는 평균 18~28년의 리드타임이 소요되며 규제가 강한 지역에서는 최대 29년까지 확대될 수 있다.

중국의 생산 쿼터제는 공급 탄력성을 낮추는 요인으로 작용하고 있으며 희토류 관련 이중용도 기술 통제는 비중국권의 분리·정제 및 자석 밸류체인 증설을 지연시키고 있다.

여기에 환경오염 부담과 ESG 압력은 인허가와 운영 비용을 높여 공급 곡선을 더욱 경직시키고 있다.

희토류 공급 리스크의 본질은 추출·분리 공정의 난이도와 환경 부담, 원소별 수급 불균형의 결합으로 요약된다.

희토류는 여러 원소가 함께 산출되지만 수요는 기술 변화에 따라 원소별로 이동한다. 이로 인해 경희토류는 과잉 가능성이 존재하는 반면 중희토류는 제한된 매장과 생산 여건 속에서 영구자석 수요 증가로 병목이 형성되고 있다.

정유진 기자 jinjin@hankyung.com