바이오 기술로 캐는 미래의 광산, 희토류 채굴 혁신

미시간 상부 반도의 소나무 숲에 자리한 이글 광산은 미국 유일의 활성 니켈 광산이다. 하지만 이 광산은 수명이 다해가고 있다. 전기차 배터리용 니켈 수요가 폭증하는 시점에, 니켈 농도가 떨어져 채굴 경제성을 잃어가고 있는 것이다.

금속 수요 폭증, 공급은 한계

데이터센터, 전기차, 재생에너지 프로젝트의 폭발적 성장으로 니켈, 구리, 희토류 원소에 대한 수요가 급증하고 있다. 문제는 기존 채굴 방식의 한계다. 채굴업체들이 이미 최고 품질의 자원을 고갈시켰고, 남은 광물은 채굴 비용이 더 높고 어려워졌다.

삼성SDI와 LG에너지솔루션 같은 한국 배터리 기업들도 원자재 확보에 골머리를 앓고 있다. 리튬 가격은 2021년 대비 10배 상승했고, 니켈과 코발트 가격도 큰 폭으로 올랐다. 이는 결국 전기차 가격 상승으로 이어져 소비자 부담을 늘리고 있다.

미생물이 캐는 광산의 등장

이런 상황에서 주목받는 기술이 바로 바이오마이닝이다. 특정 미생물이 금속을 추출하고 농축하는 자연적 능력을 활용하는 방식이다. 일부 박테리아는 황화물 광물에서 구리를 용해시키고, 특정 식물은 토양의 니켈을 뿌리로 흡수해 잎에 축적한다.

기존 채굴 방식과 달리 바이오마이닝은 환경 파괴를 최소화하면서도 저품위 광석에서 금속을 추출할 수 있다. 칠레의 일부 구리 광산은 이미 박테리아를 이용해 전체 구리 생산량의 20%를 담당하고 있다.

한국 기업들의 새로운 기회

포스코는 이미 바이오 기술을 활용한 리튬 추출 연구에 투자하고 있다. 염수에서 리튬을 선택적으로 흡착하는 미생물을 개발해 기존 증발 방식보다 빠르고 효율적인 추출을 목표로 한다.

SK이노베이션도 폐배터리에서 희토류를 회수하는 바이오 기술 개발에 나섰다. 특정 미생물이 배터리 소재를 분해하고 유용한 금속만 분리하는 방식이다. 이는 순환경제 구축과 원자재 자립도 향상에 기여할 수 있다.

하지만 상용화까지는 넘어야 할 산이 많다. 미생물의 금속 추출 속도는 화학적 방법보다 느리고, 대규모 생산 시설 구축에는 상당한 초기 투자가 필요하다.