이차전지의 핵심 원료인 리튬의 국내 분포도가 공개됐다.

리튬은 전기자동차를 비롯해 각종 전자기기 등 모든 산업분야에서 사용이 급증하는 이차전지의 소재로, 매장 및 생산량이 한정돼 중요 전략자원으로 꼽힌다.

현재 세계 리튬자원의 46%가 볼리비아아 아르헨티나에 있고, 생산은 호주, 칠레, 중국, 아르헨티나, 브라질, 미국 등 6개국에 집중돼 있다. 고순도 리튬 화합물 생산량의 54%가 우리나라로 들어온다.

때문에 편중된 리튬자원과 국내 리튬 화합물의 높은 소비를 고려할 때 국내 리튬자원 확보가 절실하다.

울진 리튬 품위 높아

한국지질자원연구원(KIGAM, 이하 지질자원연)은 10일 본원에서 ‘국내 리튬 유망 광상 탐사결과 발표회‘를 열고 12개 주요 매장지역과 활용가능성을 공개했다.

리튬은 염호나 페그마타이트(암석형), 화산퇴적물(점토형) 등에서 추출하는데, 이 중 중남미지역 염호가 세계 매장량의 87%를 차지한다. 염호에 녹아있는 리튬은 품위가 낮은 대신 매장량이 많다.

반면 암석형 리튬은 품위가 놓지만 매장량이 상대적으로 적다. 점토형 리튬은 염호와 암석의 중간에 위치한다. 페그마타이트 암석광상은 호주와 북미에 주로 분포한다.

지질자원연이 2020년부터 리튬 부존 가능성이 높은 국내  12개 지역을 조사한 결과 우리나라 리튬은 주로 페그마타이트형 광상이며, 일부는 화산퇴적물 점토로 분포한 것으로 나타났다.

조사 대상지역은 경북 울진 왕피리, 봉화 서벽리, 충북 단양 외중방리·북상리·회산리·고평리, 제천 송계리, 옥천 사양리, 경기 가평 호명리, 춘천 박암리, 충남 서산 대산리, 전북 무주 사산리 등이다.

특히 지질자원연은 기존 자료를 바탕으로 리튬 부존 가능성이 높은 울진, 단양지역에서 야외지질조사, 지화학탐사, 지구물리탐사, 3차원 지질모델링을 집중 수행한 결과 이 지역이 지각 평균품위보다 크게 높아 개발 잠재력이 높음을 확인했다.

이중 울진 보암광상은 1억 7000만 년 전 쥬라기에 생성된  함리튬 페그마타이트 광체로, 앞서 1945~1963년 동안 광석 180톤을 채굴한 기록이 있다.

지질자원연은 이번 탐사에서 보암광상 북서쪽 1㎞ 지점에 추정 폭  60m, 연장 270m 규모 함리튬 페그마타이트질 화강암체를 발견했다. 연구결과 이곳의 리튬 품위는 산화리튬 기준 0.3~1.5%로 높게 나타났다.

그러나 이곳은 울진 금강송 군락지여서 현재 채굴이 불가능하다.

또 단양광상은 석회암층 내 맥상으로 발달한 함리튬 페그마타이트와 애플라이트(반화강암)로, 리튬 광체 폭 5~30m, 연장은 400m 내외 규모다. 이곳의 리튬 품위는 산화리튬 기준 0.01~0.5%이다.

중국의 경우 리튬광산 개발을 위한 최저 품위는 산화리튬 기준 0.2%, 세계적 암석형 리튬 광상인 호주 그린 부시의 평균 품위는 산화리튬 기준 2.1%다. 

AI로 리튬 매장가능성 정밀 조사

지질자원연은 세계 최초로 인공지능(AI) 광산탐사시스템 개발, 국내 핵심광물 탐사임무를 수행 중이다. 

이번 조사는 국내 광상을 통한 리튬자원 확보 가능성을 확인했다는 점에서 큰 의미를 갖는다. 

만약 매장량이 충분할 경우 지질자원연이 개발한 친환경 선광-제련-소재화 기술을 통해 경제 광체로 활용할 수 있를 전망이다.

이에 따라 지질자원연은 경제성 있는 국내 리튬광상의 탐사인자를 위해 현재까지 도출한 3차원 지질모델링 자료와 AI기반 리튬예측모델 자원탐사기술을 활용해 유망 광상에 대한 조사를 계속할 방침이다.

특히 울진, 단양 지역 리튬광상 자원량 평가를 위해 탐사시추를 추진할 계획이다.

이평구 지질자원연 원장은 “이번 조사는 그동안 해외에 의존했던 핵심광물 공급망의 새로운 활로를 찾고, 매장량이 충분할 경우 국내 개발 가능성을 제시한 것”이라며 ”지속적인 연구로 리튬 부존 가능성이 높은 지역에 대한 체계적인 탐사를 이어가겠다“고 말했다.

대덕특구=이재형 기자 jh@kukinews.com