희토류 공급망 불안이 첨단산업 경쟁력과 경제안보를 좌우하는 가운데, 정부가 희토류 사용량을 줄이면서 폐영구자석에서 희토류를 회수하는 기술 확보에 나서며 핵심 소재 공급망 자립 기반 구축에 나섰다.

과학기술정보통신부는 1일 서울 코리아나호텔에서 K-문샷 소재 미션의 성공적인 이행을 위한 ‘희토류 산학연 협의체’를 출범했다고 밝혔다.

K-문샷은 인공지능(AI)과 과학기술을 융합해 국가적 난제를 해결하고 과학기술 혁신을 가속화하기 위한 국가 연구개발 프로그램이다. 12대 미션 중 소재 분야에서는 ‘세계 최고 성능의 희토류 대체·저감·재활용 영구자석 개발’을 목표로 설정했다.

희토류인 네오디뮴(Nd), 디스프로슘(Dy), 터븀(Tb) 등은 전기차·로봇·방산 등 첨단산업 모터에 사용되는 고성능 영구자석의 핵심 원료다. 희토류 영구자석은 일반 자석보다 10배 이상 높은 자기 성능을 갖고 고온 환경에서도 우수한 성능을 유지한다.

특히 우리나라는 희토류와 영구자석 대부분을 중국에서 수입하고 있어 공급망 불안이 첨단산업 경쟁력과 경제안보에 직접적인 영향을 미칠 수 있다. 이에 따라 희토류 사용 자체를 줄이는 동시에 폐자원에서 희토류를 회수해 다시 활용할 수 있는 기술 확보가 중요해지고 있다.

K-문샷 희토류 프로그램은 2027년부터 한국재료연구원, 한국지질자원연구원, 한국생산기술연구원을 중심으로 국내 산학연 기술역량을 결집해 추진된다.

핵심은 중희토류를 완전히 배제하고 경희토류 사용량을 극저감하면서도 성능을 유지하는 영구자석 제조공정 기술과 폐영구자석에서 희토류를 친환경적으로 회수하는 기술을 동시에 확보하는 것이다.

1단계인 2027~2029년에는 희토류 대체·저감 및 재활용 분야의 독자 원천기술 확보에 집중하고, 2단계인 2030~2033년에는 기술 고도화와 산업 현장 실증을 추진할 계획이다.

연구개발 전 과정에는 AI도 적극 활용한다. 희토류 대체·저감 신소재 후보물질 발굴부터 입자 미세구조 설계, 친환경 용매 및 전극 탐색 등에 AI를 다각도로 적용해 소재 개발 과정에서 발생하는 기술적 난제를 해결하고 연구개발 속도를 높인다는 방침이다.

기술개발의 산업 연계와 현장 실증을 위해 영구자석 수요기업과 소재·재활용 기업 관계자, 대학 및 과학기술 출연연구기관 연구자, 관련 학회 관계자 등 40여 명도 협의체에 참여했다.

협의체는 K-문샷 소재 분야 프로그램 디렉터(PD)를 위원장으로 운영되며, 희토류 관련 기술·산업 동향을 공유하고 기업의 연구개발 수요를 발굴하는 역할을 맡는다. 아울러 기술 실증기업 연계와 희토류 공급망 관련 정책 개선과제 발굴 등 산학연 간 상시적인 정보 공유와 협력의 창구로 운영될 예정이다.

김성수 과기정통부 연구개발정책실장은 “우리나라는 희토류와 영구자석 대부분을 중국에서 수입하며 경제안보와 직결되는 첨단산업 공급망 위기에 직면하고 있다”며 “궁극적으로는 희토류 사용을 줄이고 재활용하는 국가적 역량이 필요하다”고 말했다.

이어 “국내에 축적된 연구역량과 산업 현장의 실증 기반을 최대한 활용해 희토류 대체·저감·재활용 독자 원천기술을 확보할 수 있도록 아낌없이 지원하겠다”고 밝혔다.