AI·전기차 시대에 금·은보다 중요하다고?…전세계 수요 급증에 구리 ‘주목’ [어쩌다 금속 이야기]

AI 핵심소재 구리…회수 자원순환 주목
제조업 전반 사용…실물경제 예측 지표
‘부식 저항’ 뛰어나 전기차 등 핵심 소재
세계 구리 수요 2040년 50% 급증할 듯
고려아연, 100% 리사이클링 생산 눈길

[챗GPT 생성]

구리는 인류가 가장 오래 사용해 온 금속 가운데 하나입니다. 오늘날에는 전기화를 촉진하고 인공지능(AI) 산업 인프라를 확장하는 데 필요한 핵심 소재로 그 중요성이 다시 한번 부각되고 있습니다. AI데이터센터, 전기차, 재생에너지 등의 신산업이 팽창하고 전력망 확충이 가속하면서 전세계적으로 구리 수요는 늘어나는 추세입니다. 이런 가운데 신규 광산 개발은 인허가 지연, 환경 규제 등으로 애로를 겪으면서 폐전자제품, 스크랩 등에서 구리를 회수하는 자원순환이 구리 공급의 대안으로 주목받고 있습니다.

전기 전도성 뛰어나…실물경기 예측 ‘닥터 코퍼’

구리(Cu, Copper)는 원자번호 29, 주기율표 11족 두 번째 원소로 분류됩니다. 구리는 은 다음으로 전기 전도성이 뛰어난 금속입니다. 국제구리협회에 따르면 구리는 우수한 전도성 덕분에 같은 전류를 전달할 때 작은 단면적의 도체로도 효율적으로 전력을 전달할 수 있습니다. 전기 전도성뿐만 아니라 열 전도성 역시 매우 높습니다.

구리는 상대적으로 부드러운 금속입니다. 때문에 무른 성질을 보완하기 위해 주로 합금해 이용합니다. 구리에 주석을 섞으면 청동, 구리에 아연을 섞으면 황동, 구리에 니켈을 섞으면 백동이 됩니다.

구리는 생산량과 사용량, 경제적 가치 측면에서 ‘비철금속의 대장’ 격이라고 볼 수 있습니다. 국제 원자재 시장에서는 ‘구리 박사’라는 뜻의 ‘닥터 코퍼(Dr. Copper)’라는 용어가 쓰입니다. 실물경제 추이를 예측하는 지표로 유용한 구리를 의인화한 용어입니다. 구리는 제조업 전반에서 사용하기 때문에 구리 수요가 증가해 가격이 상승하면 경기 호황의 징후로, 가격이 하향하면 반대로 해석합니다.

내부식성 뛰어나…현대 문명에 필수 ‘전기’도 뒷받침

[챗GPT 생성]

구리의 영단어 ‘코퍼(copper)’는 로마제국의 구리 주산지가 키프로스섬인 데서 유래한 것으로 알려져 있습니다. 로마인들은 당시 구리를 ‘키프로스의 금속’이라는 뜻의 ‘아에스 키프리움(aes cyprium)’이라 불렀으며, 이것이 ‘쿠프룸(cuprum)’을 거쳐 오늘날 ‘copper’로 발전한 것으로 전해집니다.

고대에 구리는 부식에 저항하는 성질을 뜻하는 내부식성이 뛰어나 선박을 건조할 때 필수적으로 쓰였다고 합니다. 고대 목선은 바닷물 때문에 나무가 썩거나 배 밑바닥에 따개비, 홍합 등이 붙어 나무를 갉아먹는 문제가 있었는데 이에 배 밑바닥에 구리를 사용해 문제를 해결한 것으로 전해지고 있습니다.

근대 이후에는 전기가 도입되면서 전선, 모터, 발전기, 변압기, 배전망 등에 구리가 필수적으로 쓰였습니다. 20세기 산업화 시대 구리는 전력뿐 아니라 건설, 통신, 자동차 산업의 주요 소재로 활용됐습니다. 21세기 들어 구리는 전기차, 재생에너지, 반도체, 데이터센터, 스마트그리드 등 첨단산업의 핵심 소재로 부각되고 있습니다.

대한민국 비철금속산업의 역사는 구리와 함께 시작했습니다. 1936년 6월 3일 장항제련소(현 LS MnM)에서 처음으로 동광석을 녹여냈고, 정부는 2008년부터 매년 6월 3일을 ‘비철금속의 날’로 기념하는 행사를 하고 있습니다. 올해는 대한민국 비철금속산업이 90주년을 맞는 해입니다.

전기차·재생에너지·데이터센터·방산 활용 ‘팔방미인’

[챗GPT 생성]

구리는 전기차의 모터, 배터리, 인버터, 배선, 충전 인프라 등에 사용됩니다. 미국 구리개발협회는 전기차 한 대에 약 85~183파운드(38~83kg)의 구리가 쓰이며, 하이브리드 전기차, 전기버스에는 약 183~814파운드(83~369kg)의 구리가 들어간다고 설명하고 있습니다.

AI 연산에 필요한 서버, 전력공급장치, 냉각시스템, 변압기, 배전반, 케이블, 통신 인프라 등에도 구리가 쓰입니다. 단면적 1cm당 최대 310암페어(A)의 높은 전도율을 시현하는 구리 전선의 특성 때문입니다.

구리는 항균 및 살균 효과가 있기 때문에 에어컨 배관, 건물 수도관, 송수관, 냉난방관, 지붕재료에도 사용됩니다. 1976년 미국 필라델피아에서 열린 재향군인대회 참석자들 사이에서 레지오넬라균 집단감염이 일어나 34명이 사망한 ‘재향군인병 사건’이 발생했는데, 당시 냉방장치 냉각수에 세균이 서식하는 문제가 대두되면서 항균 효과가 있는 동 파이프가 대중적으로 쓰이는 계기로 작용했습니다.

방위 산업에도 활용됩니다. 대부분의 총탄은 구리로 제작되고 있고 항공기, 군함 등에 탑재된 레이더, 각종 전자 장비에도 구리가 필수적으로 들어갑니다.

수요는 느는데 공급은 더디고…구리 공급망 리스크 커져

[챗GPT 생성]

국제에너지기구(IEA)의 2025년 글로벌 핵심광물 전망에 따르면 구리는 형성된 시장 규모가 가장 큰 소재이며, 2040년까지 수요가 30% 증가할 것으로 전망되고 있습니다. 전기차, ESS(전력저장장치) 분야에서 이차전지 보급 확대, 건설 확대, 전력망 확충, 산업장비 전기화가 구리 수요 증가를 촉진하는 요인으로 작용하고 있습니다.

S&P글로벌이 올해 발표한 보고서에 따르면 2025년 세계 구리 수요는 2800만톤(t) 수준이나 2040년 4200만톤으로 50% 급증할 것으로 전망되며, 의미 있는 공급 확대가 없다면 2040년에는 연간 1000만톤의 구리 공급 부족이 발생할 가능성이 있다고 분석됐습니다.

로이터, 더구루 등 국내외 언론 보도에 따르면 올 1월 런던금속거래소(LME)에서 구리 가격은 사상 최고치인 톤당 1만4500달러를 기록했습니다. 구리 가격 급등 배경에는 중국의 수요 회복, 미국과 이란 전쟁에 따른 구리 공급 차질 우려가 거론되고 있습니다. 전 세계 채굴 구리의 약 20%가 생산 과정에서 황산을 필요로 하는데, 이란 전쟁 여파로 중동산 황 공급 제약이 커지고 있다고 합니다.

미국 정부도 구리의 수급 중요성을 인식하고 있습니다. 미국 내무부는 2025년 핵심광물 목록에 구리를 포함했습니다. 이는 AI, 제조업, 전력산업 등을 진흥하고 국가안보를 수호하는 관점에서 구리 의 위상이 커졌기 때문으로 풀이됩니다.

“2030년 전자폐기물 발생 8200만톤”…친환경 생산 방식 부상

[챗GPT 생성]

구리는 리사이클링 가치가 매우 높은 금속입니다. 국제구리협회는 구리를 ‘무한한 생애주기를 지닌 소재’로 지칭하면서 화학·물리적 특성을 잃지 않은 채로 반복해 100% 리사이클링할 수 있기 때문에 순환경제에 적합한 금속이라고 설명합니다.

광산 개발은 신규 채굴에 따른 토양 훼손과 폐석 발생 등 환경오염, 인허가 지연 등의 리스크가 존재합니다. 이에 반해 전자폐기물(E-Waste), 산업 스크랩, 제련 부산물 등 폐자원을 다시 광물로 가공하는 리사이클링은 환경 친화적 방식입니다. 특히, 전자폐기물은 리사이클링 방식으로 구리를 생산하는 데 중요한 원료가 되고 있습니다.

글로벌 전자폐기물 모니터(Global E-waste Monitor) 2024에 따르면 2022년 전 세계 전자폐기물 발생량은 6200만톤이었고 2030년에는 8200만톤까지 늘어날 전망입니다. 2022년 기준으로 수거 및 리사이클링된 전자폐기물의 비율은 22.3%에 그쳤고, 회수하지 못한 자원 가치는 620억달러로 추산됐습니다. 전자폐기물에는 구리 뿐만 아니라 금, 은, 팔라듐, 니켈, 코발트 등 부가가치가 높은 금속이 함유돼 있어 핵심광물 공급망을 안정화하는 데 기여할 수 있습니다.

고려아연, 구리 생산 ‘100% 리사이클링’…SGS 인증

고려아연 온산제련소.[고려아연]

고려아연은 자체 개발한 공법으로 순도 99.9935% 이상의 고품위 구리를 생산하고 있습니다. 일반적인 구리 제련소처럼 구리 정광을 활용하지 않으며, 아연·연(납) 제련 과정에서 나오는 부산물과 폐 인쇄회로기판(PCB) 등 전자폐기물에서 구리를 회수합니다. 참고로 국내 최대 구리 생산 기업은 ‘LS MnM’입니다. 업계에 따르면 LS MnM은 연간 약 60만톤의 전기동을 생산하는데 구리 정광을 기반으로 생산하는 것으로 알려져 있습니다.

2024년 8월 고려아연은 글로벌 인증기관 전문기관 SGS로부터 온산제련소가 생산하는 구리 제품이 100% 리사이클링 원료를 사용해 생산된다는 인증을 받았습니다. 고려아연의 미국 자원순환 사업 거점인 페달포인트는 구리 원료를 확보하는 데 중요한 역할을 수행하고 있습니다. 페달포인트는 미국 내 전자폐기물, 산업 스크랩, 폐배터리, 폐태양광패널 등 다양한 2차원료를 수거하고 가공해 고려아연 제련 공정에 공급하고 있습니다.

<참고 자료>

국제에너지기구, S&P글로벌, 로이터 등 외신, 국제구리협회, 미국 지질조사국, 글로벌 전자폐기물 모니터, 고려아연 사업보고서