과거의 광산 폐기물이 미래 청정에너지의 핵심 자원으로 주목받고 있습니다. 웨스트버지니아와 몬태나의 폐광에서는 산성 광산 배수와 광미로부터 희토류를 추출하는 시범 시설이 가동 중이며, 이는 전기자동차와 풍력 터빈 제조에 필수적인 전략 광물을 확보하는 동시에 환경 오염을 정화하는 이중 효과를 제공합니다. 하지만 이러한 재채굴이 진정한 해법인지, 아니면 새로운 환경 위험을 초래할 수 있는지에 대한 논쟁도 함께 제기되고 있습니다.
희토류 회수: 폐기물에서 찾는 전략 자산
웨스트버지니아 대학교와 버지니아 공과대학교 연구진이 개발한 희토류 회수 기술은 수십 년간 방치된 석탄 광산의 산성 광산 배수를 새로운 자원으로 전환하고 있습니다. 황을 함유한 암석이 산소에 노출되면서 생성된 고농도 산성수는 하천과 개울의 생태계를 파괴해왔지만, 이제 이 유독성 폐수가 희토류 원소의 공급원으로 재평가받고 있습니다.
현재 웨스트버지니아의 세 곳 시범 시설에서는 각각 연간 4~5톤의 희토류 산화물을 생산하고 있으며, 몬태나주 버트의 버클리 피트에서는 더욱 대규모 시설이 건설 중입니다. 이 폐쇄된 노천 구리 광산에서는 수십억 갤런의 유독성 폐수를 활용하여 연간 40톤의 희토류를 생산할 계획입니다. 정화 과정은 비교적 단순합니다. 광산 폐기물에서 수집한 슬러지를 촘촘하게 짠 자루에 넣으면 물이 스며들어 고순도 예비 농축액이 남고, 이를 용매로 추가 정제합니다.
웨스트버지니아 대학교 수자원 연구소 소장 폴 F. 지엠키에비츠에 따르면, 이 시스템은 암석 분쇄나 집중적 처리가 필요 없어 기존 채광 및 제련 작업 대비 탄소 발자국이 약 절반 수준입니다. 희토류는 세륨, 이트륨, 네오디뮴 등 17가지 핵심 광물을 포함하며, 전기자동차 배터리, 풍력 터빈, 인공지능 데이터센터 구축에 필수적입니다. 미국 내무부는 지난해 구리를 핵심 광물 목록에 추가했으며, 미국에서만 200개 이상의 하이퍼스케일 데이터센터가 건설 중이거나 계획 중이고 각 센터에는 최대 5만 톤의 구리가 필요합니다.
콜로라도 광산대학의 최근 연구에 따르면 기존 부산물의 90%를 회수하면 미국이 필요로 하는 핵심 광물의 거의 전부를 공급할 수 있다고 합니다. 연구 저자들은 "정책과 기술 발전은 부산물 회수를 가능하게 하며, 이는 폐기물, 환경 영향 및 지정학적 위험을 줄이는 자원 효율적인 핵심 광물 공급 방식"이라고 밝혔습니다. 전 세계적으로 약 8,500개의 광미 처리 시설이 있으며, 글로벌 광미 검토에 따르면 현재 2,170억 세제곱미터의 물질이 저장되어 있고 상당수가 토양과 수질로 유독 물질을 유출하고 있습니다. 이는 재채굴의 잠재력이 막대함을 보여줍니다.
환경 정화: 이중 효과의 가능성과 새로운 위험
재채굴은 환경 오염 정화와 자원 회수라는 이중 효과를 제공하지만, 동시에 새로운 환경 위험도 내포하고 있습니다. 콜로라도 컨설팅 회사의 수질 지구화학자이자 Earthjustice 지원으로 재채굴 논문을 발표한 앤 매스트는 "이미 광석이 분쇄된 상태이기 때문에 물과 에너지를 많이 절약할 수 있습니다"라며 재채굴을 적극 지지한다고 밝혔습니다. 그러나 그녀는 "재채굴이 제대로 이루어지고 채굴 전후의 수질과 토양 질을 모니터링하여 개선 효과를 입증할 수 있다면 매우 좋은 일"이라는 전제 조건을 달았습니다.
재채굴의 가장 큰 환경 위협은 산소 노출을 막기 위해 수중에 저장해둔 광미를 처리할 때 발생합니다. 금속 회수를 위해 광미 저장조의 물을 빼내는 과정에서 댐 붕괴가 발생할 수 있는데, 2000년 1월 루마니아 바이아 마레에서 재채굴 작업 중 발생한 사고가 그 심각성을 보여줍니다. 이 사고로 200만 명이 넘는 사람들의 식수가 오염되었습니다. 환경 NGO 어스웍스의 선임 정책 고문 아론 민체스는 "재채굴은 채굴의 일종이며, 현행 법률은 위험한 채굴 관행을 막기에 충분하지 않습니다"라고 경고했습니다.
트럼프 행정부의 에너지 정책은 이러한 위험을 더욱 악화시킬 수 있습니다. 국가 에너지 비상사태 선포와 함께 발표된 "미국 광물 생산 증대를 위한 즉각적인 조치" 행정명령은 국가환경정책법(NEPA)에 따른 환경 검토 기간을 수년에서 수주로 단축합니다. 이는 공공 의견 수렴 기간과 환경 영향 평가 초안 작성을 생략하는 것을 의미합니다. 더 나아가 멸종 위기종에 미칠 잠재적 영향 검토 기간을 135일에서 7일로 단축하고, 관련 기관들이 프로젝트에서 원주민 부족과의 협의를 생략할 수 있도록 허용합니다.
아이다호주의 스티브나이트 금광 사례는 이러한 우려를 구체화합니다. 1899년에 설립되어 1990년대 후반까지 운영된 이 광산은 프랭크 처치-리버 오브 노 리턴 야생보호구역 가장자리에 위치합니다. 퍼페투아 리소스는 과거 광산 폐기물을 처리하여 금, 은, 안티몬을 생산할 계획이지만, 기존 광산 면적의 거의 두 배인 약 3,200에이커의 새로운 땅을 채굴하고 야생보호구역 가장자리에 15마일의 새로운 도로를 건설할 예정입니다. 이는 환경 정화를 명분으로 한 새로운 생태계 파괴의 전형적 사례입니다.
순환경제: 근본 해법인가 기술 낙관주의인가
재채굴과 희토류 회수는 순환경제의 한 형태로 제시되지만, 진정한 지속가능성을 위해서는 수요 자체를 줄이는 근본적 접근이 필요합니다. 미국 에너지부(DOE)는 지난해 "광산 폐기물, 유해 물질 및 폐기물에서 희토류 원소를 국내에서 정제 및 회수하는 방법의 상업적 타당성을 입증하는" 기업에 1억 3,500만 달러를 지원했습니다. 석탄 비산재에서 희토류를 추출하는 방안도 확대되고 있으며, 미국 에너지부 산하 국립 에너지 기술 연구소(NETL)는 와이오밍주 질레트 외곽에 시범 공장을 가동하기 시작했습니다.
보스턴 소재 피닉스 테일링스는 뉴햄프셔 공장에서 광산 폐기물과 비산재로부터 소량의 희토류를 생산하며, 1940년대 운영된 철광산의 300만 톤 광미에서 희토류를 추출하기 위해 애디론댁 산맥에 시범 공장을 건설 중입니다. 밴쿠버 소재 엔비로골드 글로벌 회장 데이비드 캠은 "금속을 99% 회수하고 황화물을 96% 이상 감소시킨다"며 내년 애리조나에 500톤 규모의 첫 시설 건설을 계획하고 있습니다.
하지만 순환경제가 만능은 아닙니다. 책임 있는 광업 보증 이니셔티브(IRSA) 사무총장 에이미 불랑제는 "광산 활동으로 인한 심각한 피해를 막을 만큼 강력한 법을 가진 나라는 전 세계 어디에도 없습니다"라고 지적했습니다. IRSA는 자발적 기준 준수를 보장하기 위해 광산을 검사하며 테슬라가 고객 중 하나입니다. 불랑제는 "우리는 '지속가능성'이라는 용어를 사용하지 않는다"며 "순환 경제라는 개념을 내재화하지 않는 한 지속가능성을 확보할 수 없을 것"이라고 강조했습니다.
순환경제 원칙에 따르면 폐기물은 설계 결함이며, 내구성 있는 제품 설계와 수명 후 분해 및 재사용으로 해결할 수 있습니다. 하지만 현실은 희토류 수요 자체가 폭증하는 구조입니다. AI, 데이터센터, 군수 산업의 끝없는 확장을 그대로 둔 채 공급 방식만 바꾸는 것은 기후 위기의 근본 원인인 과잉 소비와 과잉 성장을 건드리지 않습니다. 유럽연합도 최근 중국 의존도를 줄이기 위해 희토류 및 기타 전략 금속 광산의 신규 허가 절차를 신속화하며 환경 기준을 완화했고, 호주와 캐나다도 신규 광산 허가 일정을 앞당겼습니다. 전 세계적으로 "핵심 광물"이라는 명분 아래 환경법이 후퇴하는 전례가 만들어지고 있습니다.
재채굴이 "새로운 광산 개발의 필요성을 없앨 수 있다"는 주장은 과도합니다. 희토류는 품질, 조성, 정제 난이도가 매우 다양하며, 폐기물 기반 회수는 공급 안정성과 규모, 경제성에서 아직 실험 단계입니다. 현실적으로는 신규 채굴을 줄일 수는 있어도 대체하기는 어렵습니다. 불랑제는 "지금처럼 광업에 관심이 집중된 적은 없었다"며 업계 변화의 기회라고 믿지만, 진짜 핵심은 어디서 캐느냐가 아니라 얼마나 덜 쓰고 오래 쓰며 어떤 성장을 멈출 것인가입니다.
재채굴과 희토류 회수 기술은 의미 있는 보완책이지만 면죄부도, 근본 해답도 아닙니다. 웨스트버지니아와 몬태나의 시범 사례는 과거의 환경 부채를 청산하며 미래 자원을 확보하는 가능성을 보여주지만, 규제 완화와 환경영향평가 축소는 새로운 위험을 초래할 수 있습니다. 진정한 순환경제는 공급 방식의 전환을 넘어 수요 구조의 근본적 재설계를 요구합니다. 청정에너지 전환이라는 명분 아래 또 다른 환경 파괴가 정당화되지 않도록 엄격한 기준과 투명한 모니터링이 필요한 시점입니다.
[출처]
Yale E360: Mining Companies Are Scouring Mine Waste for Rare Earths - https://e360.yale.edu/features/mining-waste-rare-earth-minerals