Research Paper

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Econ. Environ. Geol. 2023; 56(2): 155-166

Published online April 30, 2023

https://doi.org/10.9719/EEG.2023.56.2.155

© THE KOREAN SOCIETY OF ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL GEOLOGY

Study on Evaluation of Critical Minerals for the Development of Korea's Materials-parts Industry

Yujeong Kim*, Sunjin Lee

Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources

Correspondence to : *kyj@kigam.re.kr

Received: March 8, 2023; Revised: April 7, 2023; Accepted: April 8, 2023

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided original work is properly cited.

Abstract

Through COVID-19, the importance of supply chain management of raw material minerals has been maximized. In particular, supply chain management is important for rare metals, which are difficult to manage demand and supply, in order to secure raw materials for the parts and materials industry that Korea is actively promoting. In this study, a system was established and evaluated to select Critical minerals that need to respond to Korea's industrial structure and global risks by quantifying tangible and intangible risk factors. Global Supply Concentration, Supplying country risk, Policy Social Environment Regulation, Domestic Import Instability, Risk responsiveness, Market Scale, Demand Fluctuation and Economic Importance were evaluated as evaluation indicators. The degree of risk and risk impact were quantitatively measured using the criticality matrix-criticality level. After evaluating 40 types of minerals used in domestic new growth businesses, 15 types of Critical minerals(Li, Pt, Co, V, REE, Mg, Mo, Cr, Ti, W, C, Ni, Al, Mn, Si) in Korea were selected. The results a re ex pected to be u sed to establish policies to strengthen resource security and to make decisions to form a company's raw material portfolio.

Keywords critical minerals, criticality evaluation, supply chain, minerals security, materials-parts industry

한국의 소재부품산업 육성을 위한 핵심광물 선정 연구

김유정* · 이선진

한국지질자원연구원

요 약

COVID-19를 겪으면서 광물자원의 공급망 관리 중요성이 극대화되었다. 특히 수요 및 공급 관리가 어려운 광물자원은 우리나라가 적극적으로 추진하고 있는 소재부품산업의 원료확보 차원에서 공급망 관리가 중요하다. 본 연구에서는 광종별로 글로벌 공급위험과 공급위험 발생시 국내 경제적 영향의 유·무형 요인을 정량화하고 위험상태 행렬(criticality matrix–criticality level)을 이용하는 핵심광물을 선정하는 체계를 수립하고 평가를 수행하였다. 독과점성, 생산국가 불안정성, 사회환경정책 규제성, 수입 불안정성, 리스크 대응력, 시장규모, 시장 확장성, 경제적 중요성 등을 평가항목으로 하였다. 국내 신성장 사업에 활용되는 40여종의 광물을 평가하여 15종(Li, Pt, Co, V, REE, Mg, Mo, Cr, Ti, W, C, Ni, Al, Mn, Si)을 핵심광물로 선정하였다. 해당 결과는 자원안보 강화를 위한 정책 수립과 기업의 원료 포트폴리오 구성을 위한 의사결정 등에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

주요어 핵심광물, 위험도평가, 공급망, 자원안보, 소재부품산업

  • Securing raw materials for Korea’s parts and materials industry is important

  • For each 40 types of mineral, supply risks and domestic economic impacts of risks were evaluated

  • 15 types of Critical minerals(Li, Pt, Co, V, REE, Mg, Mo, Cr, Ti, W, C, Ni, Al, Mn, Si) in Korea were selected.

최근 자원시장은 경제적 요인 외에도 지정학적 요인, 기술변화, 인권, 분쟁, 환경, 자국의 경제이익 최대화 정책 등 다양한 요인에 움직이고 있으며, 특히, Covid-19 위기를 겪으면서 보건 및 안전 등도 새로운 위기로 추가되어 공급망 확보의 중요성 강화와 더불어 공급망 관리가 더욱 어려워지고 있다.

이에 현재뿐만 아니라 향후의 광물자원 수급 리스크 및 사회·환경·정책적 리스크 발생에 대비하기 위해 세계 각국에서는 Critical Minerals를 지정하고 이를 정책적으로 활용하고 있다. 미국은 2018년 백악관 행정명령으로 Critical Minerals를 선정하고 자원개발, 기술개발, 국제협력, 재활용, 공급망 관리 등의 다양한 확보전략을 수립 및 시행하고 있다. 유럽위원회는 세계 최초로 2010년에 ‘Critical Raw Materials(CRM)’를 선정하여, 2014년, 2017년, 2020년에 3년 주기로 재공표하였다. 한편, 캐나다 및 호주는 자국의 풍부한 자원에 대한 개발 투자를 유인하기 위해 2020년 이후 Critical Minerals를 선정하고, 해당 광물 개발에 대한 매장량, 인프라, 기술력, 투자 지원책 등을 적극적으로 제시하고 있다.

우리나라는 자원 대부분을 해외에 의존하고 있으며, 자원개발, 비축, 자원순환, R&D 등의 정책 수립 및 제도 시행시 광물자원의 국내외 시장현황 및 리스크를 평가한 자료의 활용이 많아지고 있다. 산업구조의 특성에 따라 국가마다 광물자원의 criticality가 다르며 우리나라의 유망산업의 지속적 발전을 위해서는 원료 광물자원의 안정적 확보가 필수적이다. 우리나라도 광물자원 원료의 안정적 수급을 위한 정량적 평가체계를 개발하는 것이 필요하다.

본 연구에서는 국가산업 특히, 소재부품산업의 원료 광물자원(베이스메탈, 비금속, 희유금속 등) 다양한 원료광물을 대상으로 Criticality를 평가하여 한국의 핵심광물을 선정하였다. 특히, 본 연구에서는 공급 위험과 해당 위험에 따른 국내 영향을 위험상태 행렬(criticality matrix)로 평가하는 체계를 개발하였다.

광종별로 평가가 이루어지는 광물자원 리스크 평가의 경우 크게 Criticality space methodology와 Criticality matrix methodology, Criticality level methodology 등이 활용되고 있다.

Criticality matrix 방식과 Criticality space 방식 두 방법론 모두 핵심광물 평가에 활용 가능하다. Criticality matrix 방식은 이차원 평면에서 광물 간 상대적 위험도를 측정하기 때문에 공간상의 길이를 측정하는 Criticality space 방식 보다 직관적이며 결과의 비교 및 해석이 용이한 장점이 있다. 그러나 Criticality matrix 방식의 경우 threshold 설정과 가중치 문제(Criticality space에서도 해결되지 못함)가 있다. 이러한 threshold 영역 설정을 해결할 수 있는 방법론으로 Criticality level 방식이 제시되었다1).

최근 대표적으로 정량적 평가를 통해 국가적인 광물자원 Criticality를 평가한 유럽과 미국은 1)공급리스크를 유발하는 요인들과 경제적 중요성 등을 평가하기 위한 요인들을 지수화한 후 2)각 요인을 종합적으로 해석하기 위해 유럽은 Criticality matrix methodology, 미국은 Criticality space methodology를 사용하여 최종적으로 국가적 위기관리가 필요한 Critical minerals(또는 Critical Raw Materials)를 선정하였다.

한국에서 국가적 차원에서 광물자원의 Criticality를 평가하여 제도적으로 활용하고 있는 경우는 조달청에서 2009년부터 2016년까지 3년 주기로 한국지질자원연구원에 의뢰하여 시행한 희유금속 비축품목의 적정성 평가가 있다. 해당 연구는 글로벌리스크, 리스크대응취약성, 경제적중요성을 평가하였으며 각 평가에 3~5개 하위 평가항목과 평가지표를 구조화하고 정량화하여 평가하였다. 또한 한국지질자원연구원에서는 2017년 환경리스크와 경제적중요성을 중심으로 희유금속의 Criticality를 평가하기도 하였다. 해당 연구에서는 광종별 탄소배출량과 채굴에 대한 TMR 등을 활용하여 광종별 환경리스크를 평가하고 수요산업의 경제적 위상을 이용해 경제적 중요성을 평가하였다.

유럽위원회는 Critical Raw Materials룰 EU의 경제에 중요한 하이테크 금속 중 공급리스크와 환경리스크가 높아 관리가 필요한 금속으로 정의하고 있다. 에너지광물 및 농업 원료 제외한 EU 내 사용 원재료를 범주로 하고 있다. 2020년에는 66개 후보원재료(개별 63개 원재료, 3개군: 중희토류 원소, 경희토류 원소, 백금족 금속, 총 83개 소재)를 대상으로 criticality를 평가하였으며 2011년에는 4 1개, 2014년에는 54개, 2017년에는 78개 원재료를 대상으로 평가하였다.

미국의 Critical Minerals(이하 CMI)에 대한 정의는 Energy Act of 2020에 ‘미국 경제 및 국가안보에 필수적인 원재료’로 제시되어 있다. 제품(에너지 기술, 국방, 통화, 농업, 소비자 전자 제품 및 의료 등)의 제조에 필수적인 기능을 제공하며 이러한 기능이 없으면 미국의 경제 또는 국가안보에 치명적인 영향을 미치는 광물, 원소, 물질 또는 재료를 범주로 하고 있으며, 에너지광물, 수자원(물, 얼음, 눈), 건설광물(자갈, 모래, 석재, 점토) 등은 제외하고 있다.

한국은 부품·소재·장비 산업 육성과 더불어 산업 전반의 경쟁력을 제고하기 위해 국가적 차원에서 관리가 필요한 원료광물을 선정하고 관리하고자 하고 있다. 따라서 본 연구에서는 부품·소재·장비 산업의 육성을 위한 원료 광물자원의 안정적 공급망 관리 체계 구축을 핵심광물 선정의 목적으로 하고, 핵심광물을 다음과 같이 정의하였다. 핵심광물이란, 공급중단 및 가격급등 등 리스크 발생가능성이 높고 해당 리스크 발생 시 국내에 미치는 영향이 높아 국가적 위기관리가 필요한 부품·소재·장비원료 광물자원으로 정의하였다2). 핵심광물을 선정하기 위한 후보 대상 광물자원은 반도체/디스플레이/전기차/신에너지/기계·항공·우주·방산/자동차·정유·화학의 산업군의 핵심 소재부품에 필요한 주요 원재료의 광물자원 403)종을 선정하였다.

4.1. 평가 방법론 및 평가 절차

본 연구에서는 위험행렬을 개선한 Critical level 방법론을 사용하였다. 광종별 Criticality의 정도를 평가하고 일정 수준 이상의 Criticality를 가진 광물을 핵심광물로 선정하였다. Criticality level을 적용하여 도식된 영역에 따라 광물의 상대적 위험도를 측정할 수 있어 결과의 해석력과 활용성을 증대시킬 수 있다. Criticality matrix 방식은 Natural Resource Commission에서 제안된 방법론으로 환경공학 분야에서 활용되는 General risk matrix를 이용하여 광물자원의 위험 수준을 평가할 수 있다(Kim et al., 2018). 이차원 평면상에 광물별로 측정된 값을 도식하는 방식으로 각 축은 광물자원의 공급 및 수요 등과 관련된 위험 요소들로 정의된다(Kim et al., 2018).

Criticality 평가 과정은 4단계로 이루어졌다. 우선 1) Criticality를 평가할 핵심광물 후보광물을 선정하고 2) 위험요인 식별 및 위험수준 측정을 위한 세부지표들을 선정한다. 그리고 3) 핵심광물 후보광물을 대상으로 지표별 평가를 시행한 후 광종별 Criticality Matrix를 구성하고 4) 광물 위험 상태의 기준이 되는 “Criticality level”을 설정하여 후보 광종들 중에 Criticality level 이상의 영역 내에 있는 광종을 핵심광물로 최종적으로 선정한다.

Criticality 평가를 위한 위험요인은 ‘리스크 발생가능성’과 ‘리스크 발생 시 한국에 미치는 경제적 영향’으로 구분하였다. ‘리스크 발생가능성’은 공급리스크(Supply Risk, R)로, ‘리스크 발생 시 한국에 미치는 경제적 영향’은 국내경제적영향(Economic Impact, I)으로 명명하였다(Fig. 1). 그리고 공급위험이 발생하더라도 개별 광종별 리스크 대응력이 높을 경우 시장에서 발생하는 리스크는 일부 완화될 수 있다. 따라서 공급리스크(R)는 공급리스크 발생가능성과 더불어 시장의 리스크대응력(공급확대대응과 타광종으로 대체 등)을 반영하여 평가하였다. 즉 1차로 공급리스크를 산정 후 광종별 리스크대응력 정도에 따라 공급리스크를 완화(0%~20% 리스크 완화)하여 최종 공급리스크를 확정하였다.

Fig. 1. Structure of the indicators for Critical minerals evaluation in Korea.

위험요인별 하부에 각각 세부 평가항목을 구성하였다. 그리고 세부 평가항목별로 평가지표를 선정하고 정량화된 기준에 따라 5점 척도로 평가하여 평가자의 주관을 최대한 배제하고 평가의 객관성을 확보하였다. 공급리스크(R)와 국내경제적영향(I)의 위험요인 하에 3~4개의 평가항목으로 구성하였으며 각각의 평가항목에 대한 평가지표를 구체화하였다. 평가항목간 가중치 부여에 따른 왜곡을 배제하기 위하여 평가항목 간 가중치를 부여하지 않고 평가항목간 중요도 등을 고려하여 평가항목 수 차별화로 평가항목간 중요도의 균형을 맞추었다. 1~5점 척도 기준의 분포는 중간값 3을 기준으로 Criticality가 정도를 파악할 수 있도록 하였다4).

최종적으로 핵심광물은 광종별 Criticality level 값을 산정하고 일정 기준치 이상 여부에 따라 선정하였다. 세부 평가항목의 평가결과치를 평균하여 공급리스크(R)와 국내 경제적 중요성(I))의 대푯값을 산정한 후 두 결정요인의 대푯값을 곱하여 광종별 Criticality level 값을 산정하였다. 핵심광물 판단 기준은 Fig. 2와 같이 Criticality level이 모든 평가지표의 중간값(3)의 곱인 9 이상인 영역으로 설정하였다. 따라서 회색 부분에 속하는 광종은 위험관리가 필요한 핵심광물로 평가할 수 있고 원점과의 거리가 먼 광물일수록 위험관리의 중요성이 높은 것으로 평가한다.

Fig. 2. Criticality level for evaluation on Critical Minerals in Korea.

CMI = Supply Risk Index(R)EconomicImportanceIndexI>9

4.2. 지표 구성 및 평가 자료

4.2.1. 공급리스크(Supply risk)

공급리스크는 세계 공급과 연관된 위험 요인으로 구성하였다. 광종의 공급독과점성, 생산국가 불안정성, 정책사회환경 규제성, 국내수입 불안정성으로 구분하여 평가하였다. 그리고 공급리스크 발생 시, 시장에서는 추가생산 및 타 광종으로 대체 등의 대응을 하게 되어 리스크가 일부 완화될 수 있으므로 공급리스크에 리스크대응력을 반영하여 평가하였다.

즉, ①특정 국가에 편중되어 있을수록, ②생산구조가 독과점성이 높고 생산국가의 정치적 위험이 높을수록, ③사회 환경적 리스크에 노출될 가능성이 높을수록, ④국내 수입구조의 불안정성이 높을수록, ⑤공급경직성이 높고 광종으로 수요대체가 어려워 리스크 대응력이 낮을수록 공급리스크가 높게 평가되었다.

공급독과점성은 부존 및 생산이 지역적으로 편재로 인한 독과점성 정도를 측정하는 지표로 공급측면의 주요 리스크이다. 특정국가에 광물의 부존 및 생산이 집중되면, 공급구조 변화 또는 중단으로 인한 자원시장에 미치는 영향이 보다 크게 나타난다. 본 연구에서는 공급독과 점성을 매장량 및 생산 상위 3개국의 점유율 값을 적용하여 평가하였다. 광종별 공급독과점성 평가지표 값은 Fig. 3과 같다.

Fig. 3. The share of the top three countries in production(left) and Share of the top three rich countries(right) by minerals.

생산국가 불안정성은 공급국가들의 정치적 불안정성을 반영한 지표로 SWN1(Adjusted Shannon-Wiener-Neumann1 Index)5)을 활용하였다. 세계은행(World Bank)의 Worldwide Governance Indicators(WGI6)) 중 국별 정치적 안정화 지수를 변환하여 국별 정치적 불안성 특성값으로 활용하였다. 식(2)와 같이 SWN1 산식에 국별 정치적 불안정 WGI 지표값을 적용하여 생산국가 불안정성을 정량화하였다. 광종별 생산국가 불안정성 지수 값은 Fig. 4와 같다.

Fig. 4. Production country instability SWN1(P-SWN1) by minerals.

PSWM1j=iWGI i×Pj,i×lnPj,iWGIi:i WGIPi,j:i j

정책사회환경 규제성은 정부정책의 변화 및 사회 환경적 요인으로 인해 광물의 사용 제한 또는 공급제한이 발생할 잠재성을 평가하는 항목이다. 정책사회리스크와 환경리스크로 구분하여 평가하였다. 정책사회리스크는 생산국가의 해당광종에 대한 자원민족주의적 정책시행 여부, 분쟁광물 지정 여부, 위해성 광물로 사용이 감소하여 낮은 공급 제약 가능성 등을 기준으로 평가하였다. 환경리스크는 광물생산 ①이산화탄소 배출량7)(KOHMEI HALADA, 2010)과 ②천연자원소모량8)(KOHMEI HALADA, 2010)을 기준으로 평가하였다9).

수입불안정성은 금속별로 국내 수급에서 리스크에 노출된 정도를 평가하는 지표로 특정국가 수입의존성과 해당 수입국가의 불안정성을 반영하여 평가된다. 자급률에 대한 평가도 필요하나, 우리나라의 대부분의 금속은 거의 수입에 의존하고 있으며, 자료 수집의 한계가 있어서 국내공급력에 대한 평가는 제외하였다. 해당 지표 역시 광종별 수입국가의 WGI지수를 적용하여 SWN1(Adjusted Shannon-Wiener-Neumann1 Index)을 산정하여 평가하였으며, 해당 평가지표 값은 Fig. 5와 같다.

Fig. 5. Domestic import instability SWN1(I-SWN1) by minerals.

ISWN1j=iWGI i×xj,i×lnxj,iWGIi:i WGIPi,j:i j

4.2.2. 공급리스크에 대한 시장대응력

리스크대응력은 공급리스크 발생 시 시장이 대응하여 리스크를 완화시키는 요인으로, 공급확대력(생산기원, 재활용률 등)과 다른 광물로의 수요 대체가능성 등의 2가지 요소를 기준으로 평가하였다.

공급확대력은 생산기원과 재활용성을 각각 평가 후 평균값을 산정하여 평가하였다. 생산기원은 크게 Table 1과 같이 주생산물(Main-Product), 부산물/동반생산물(by-Product, Co-Product), 주생산과 부산물로 동시에 생산가능한 광종 등으로 구분하였다. 생산확대에 대한 결정은 메인 생산물에 따라 이루어지므로, 부산물 형태로 생산되는 광물은 가격 상승에 따른 즉각적 공급 확대에 한계가 있다. 이에 반해 정광과 부산물 모두에서 생산되는 광물은 부산물 생산기원 광물보다 상대적으로 공급확대력이 높다. 재활용성은 유럽위원회 자료(EC, 2018)를 활용하여 광종별로 재활용률이 높을수록 리스크 대응력이 높은 것으로 평가하였다. 1차 자원(천연자원)에서 공급제약이나 가격급등 등의 리스크가 발생하였을 경우, 재활용을 통한 2차 자원(Secondary Resource)10)의 공급량 증대를 통해 리스크에 대응할 수 있다. 최근 지속 가능한 발전 및 탄소중립 패러다임 속에서 자원순환에 대한 중요성이 커지고 있어 2차 자원의 공급원 역할이 확대되고 있다.

Table 1 Origin of Production by rare metals

Origin of Production of Rare MetalsRare Metals
① main productW, Ree, Ni, Cr, Mn, Sr, Sb, Zr, Li, B, Ba, Cs
② By product or Co-productCo, Ge, Re, Ga, Se, Te, Bi, In, Tl, Hf
①+②Mo, V, Nb, Ta, PGM, Ti, Be


대체가능성은 공급제약 또는 가격급등 시 타 광종으로 대체가능하여 리스크에 대응할 수 있는지를 평가하는 것으로 유럽위원회 Critical Raw Materials 선정을 위해 사용된 광종별 대체가능성 지수를 참조하여 평가하였다11). 대체가능성은 현 산업구조 수요되는 용도별 특성에 따라, 비용적 효율적 측면에서 대체 가능 광물의 수가 적으면 낮게 평가된다.

4.2.3. 국내 경제적 영향(Economic Impacts)

국내 경제적 영향은 해당 금속이 공급 중단이나 가격 급등 등의 리스크가 발생할 경우, 우리나라 경제에 미치는 영향의 정도를 측정하는 것이다. 시장규모, 국내수요 확장성, 산업적중요도 등을 세부 평가지표로 하였다.

시장 규모(Market scale)는 수입중량과 수입액을 각각 평가하여 종합적으로 해석하였다. 수입규모가 클수록 해당 광물의 가격변동 및 공급 중단 등 리스크가 발생하였을 때 국내 영향이 증대된다. 그리고 금속별 가격의 차이로 인해 수요의 변화를 확인할 수 있는 물량적 변화를 확인하기 어려울 수도 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 시장적 특성을 반영하기 위해 수입량과 수입액을 각각 평가지표별로 점수화하였다.

수요시장확장성은 해당금속의 수요 시장이 축소 또는 확대되는 정도를 평가하는 것으로, 최근 5년간의 수입규모 연평균증가율(compound annual growth rate, CAGR)을 통해 평가하였다.

산업적 중요성(Economic status of demand industry)은 광물자원(금속)을 원료로 수요하는 산업이 우리나라에서 차지하는 경제적 위상을 평가하는 것이다. 본 연구에서는 (Kim, 2023)에서 수행된 한국의 광물자원별 산업적 경제중요도 평가 결과를 사용하였다. 해당 연구는 각각 광종별 산업별 수요 비중, 산업별로 해당 광종이 차지하는 중요성, 수요산업별 전체 제조업 GDP대비 비중 등을 종합적으로 고려한 Index를 산정하여 평가하였다. 우리나라 산업에서 광종별 산업적 경제중요도 지수 산정 결과는 Fig. 6과 같으며, 우리나라 소재부품 산업 및 신성장산업에서는 Si, Li, Al, Cu, Co, PGMs, Mg 등이 경제적 중요도가 높으며, Ge, Be, As, Bi, Cs, Se, Sr, Cd, Ta, Te, Hf, REEs 등은 경제적 중요도가 낮은 것으로 나타났다(Kim, 2023).

Fig. 6. Industrial economic importance index by Minerals.

본 장에서 제시한 금속의 Criticality를 평가하기 위한 지표와 지표별 척도 기준을 종합적으로 표시하면 Table 2와 같다.

Table 2 Indicators and scales for Criticality evaluation of rare metal in Korea

IndicatorEvaluation IndexFive Point Scale
12345
Global RiskGlobal Supply ConcentrationThe share of the top three production countriesA≤3030507090
The share of the top three country in reservesA≤3030507090
Supplying country riskPolitical instability of product countries *P-SWN IA<500500≤A<10001000≤A<15001500≤A<20002000≤A
Policy Social Environment RegulationPolicy·social Regulation MineralsHazardousnessothersConflict Minerals, Responsible Mineralsresource nationalism policy minerals
Prohibitednon-Prohibited
Environmental Risk *A: Ore-CO2 *C: Ore-TMRA≤101050100500
C≤7070100010000100000
Domestic Import InstabilityImport country risk *I-SWN IA<2000A≤2000A<10001000≤A<20002000≤A
Risk responsivenessSupply expansion ability : Origin of Productio + Recyclability(A)by-product + concentrateconcentrate 25≤Aconcentrate A<25by-product 25≤Aby-product A<25
SubstitutabilityA≤0.30.30.50.70.9
Economic ImpactsMarket Scale*Amount of annual import (thousand dollar)A≤1,0001,00020,000100,000200,000
*Annual import volume (tonne)A≤1001001,00010,00050,000
Demand Fluctuation*Domestic import increase rate (%)(2015~2019)A≤-10-1001025
Economic ImportanceEconomic importance of the demand industry *Industrial Economic-Importance Index0≤A<10001000≤A<20002000≤A<50005000≤A<1000010000≤A


4.3. 평가 자료

본 연구에서는 자료의 최신성 및 유효성을 고려해12) 2019년 자료를 기준으로 평가를 수행하였다. 그리고 자료의 신뢰성을 위해 국가승인통계 및 공신력 있는 기관에서 지속적으로 생산하고 있는 자료를 활용하였다.

희유금속의 수출입 통계는 국가승인통계인 “희유금속원재료 교역통계 2019(2020, 한국지질자원연구원)”를 이용하였으며 세계매장량 및 생산량 통계는 USGS(미국지질조사소)의 통계를, 수요산업별 GDP는 한국은행 통계를 활용하였다. 그 외 광종별 특성 통계는 EU 자료, UNEP 자료, WB(세계은행) 자료를 활용하였다.

광물자원은 정광, 금속, 화합물, 스크랩 등 다양한 형태의 수요가 있다. 따라서 본 연구에서는 국내 경제적영향 분석 시 특정품목에 한정하지 않고 원재료 형태로 사용되는 정광, 금속, 화합물, 스크랩을 모두 포함한 통계치를 사용하였다. 국가승인통계인 “희유금속원재료 교역통계(한국지질자원연구원)”의 통계 범주와 동일하게 정광, 금속, 화합물, 스크랩 등을 모두 포함한 통계치를 사용하였다. 그리고 희유금속 외 연, 아연, 주석, 구리, 흑연의 경우, “희유금속원재료 교역통계”와 같은 기준으로 광종별 세부 품목을 분류하여 통계를 집계하여 사용하였다.

자원편재성, 공급국가불안정성, 정책사회환경규제성, 수입국가불안정성 등의 평가항목으로 평가한 공급리스크(R1) 결과13)Table 4와 같다. 공급리스크는 희토류, 갈륨, 리튬, 백금족 등이 높은 것으로 평가되었다.

최종 공급리스크(R)는 1차 평가한 공급리스크(R1)에 리스크대응력(리스크완화지수, Table 3)으로 조정하여 산정하였다14). 리스크대응력 평가 결과를 기반으로 리스크 완화지수를 산정하였다. 리스크 완화지수는 0.8~1의 값을 가지면 1일 경우 리스크 완화효과 없으며 0.8일 경우 시장의 리스크를 20% 완화시켜 준다는 의미를 가진다. 0.8~1이라는 구간은 EU의 CRM 평가 시 리스크 완화효과 값을 참조하였다.

Table 3 Distribution of Risk Mitigation Index by Response to Supply Risk

RRS: Risk Response score1≤RRS<22≤RRS<33≤RRS<44≤RRS<5RRS=5
Risk Mitigation Index (B)0.80.850.90.951


Table 4 Results of Supply Risk Assessment by Minerals



국내경제적영향(I)의 평가 결과는 Table 5와 같으며 니켈, 코발트, 아연, 구리, 백금 등이 높게 평가되었다.

Table 5 Results of Economic Impact Assessment by Minerals



이상의 공급리스크(R)와 국내경제적영향(I)의 평가 결과를 각각 위험상태 행렬 체계 안에 도시하고 기준이 되는 Criticality Level을 도시하면 Fig. 7과 같다. 핵심광물 여부를 판단하는 기준은 criticality level 값이 9 이상으로 Fig. 7에서 파란색 선 이상의 영역에 존재하는 광종은 핵심광물이다. 그 결과 한국 핵심광물 15종(리튬, 백금, 코발트, 바나듐, 희토류, 마그네슘, 몰리브덴, 크롬, 타이타늄, 텅스텐, 흑연, 니켈, 알루미늄, 망간, 실리콘)이 선정되었다.

Fig. 7. Results of critical minerals in Korea, using criticality matrix.

본 연구에서는 국제 원료광물 확보전략과 우리나라 산업발전 정책을 반영하여 소재부품산업에 원료 광물자원의 안정적 공급망 관리체계 구축을 목적으로 핵심광물을 선정하였다. 핵심광물을 “공급중단 및 가격급등 등 리스크 발생가능성이 높고 해당 리스크 발생 시 국내에 미치는 영향이 높아 국가적 위기관리가 필요한 원료 광물자원”으로 정의하였다. 국내 신성장산업의 소재부품산업에 사용되는 4 0여종의 원료광물을 대상으로 공급리스크와 리스크 발생시 국내 산업에 미치는 영향을 주요 요인으로 Criticality level method를 이용하여 광종별 Criticality를 평가하였다. 독과점성, 생산국가의 불안정성, 정책사회환경 규제성 등을 기반으로 리스크 발생 잠재성에 공급 확장성과 대체성 등의 리스크 대응력을 반영하여 공급리스크를 평가하였다. 또한 리스크 발생시 국내의 경제적영향은 수입규모, 시장확장성, 수요산업의 중요도 등을 평가하였다. 해당 분석에 기반하여 15종의 핵심광물(리튬, 백금, 코발트, 바나듐, 희토류, 마그네슘, 몰리브덴, 크롬, 타이타늄, 텅스텐, 흑연, 니켈, 알루미늄, 망간, 실리콘)을 선정하였다. 해당 평가결과는 비축, 해외자원개발, 자원순환 등의 정책 수립과 민간의 자원개발 투자나 원료광물 확보 전략 수립 등의 의사결정 과정에서 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

사회적 패러다임이 변화하고 기술변화의 주기가 짧아지면서 이에 따라 요구되는 광물 원재료에 대한 변동성도 커지고 있다. 이에 유럽 및 미국은 기술변화 및 자국내 산업구조 변화에 따라 광물별로 수요가 급변하거나 공급망 구조의 변화가 생기므로, 주기적으로 평가하여 Critical Minerals를 재선정하고 있다. 유럽과 미국과 같이 우리나라도 주기적으로 핵심광물을 재평가하여 기술변화에 따른 수요변화, 공급리스크 변화, 산업구조 변화 등을 반영하는 것이 필요하다. 또한 핵심광물을 선정하는 방법론의 고도화 연구도 지속적으로 추진되어야 할 것이다.

또한 핵심광물을 선정할 때 각종 리스크 및 경제적 영향 등을 평가하기 위해서는 다양한 정보가 필수적이다. 그리고 선정 후에도 핵심광물에 대한 확보전략 수립과 시행, 모니터링을 위해 매장량 조사/평가, 지질 및 시장정보 구축 수급 전망 등의 시행이 필요하다. 이렇듯 핵심광물을 선정하기 위해 그리고 선정 후 관리하기 위해서는 광물자원에 대한 기술, 정책, 시장 등에 대한 종합적이고, 전문적인 지식과 정보가 연속성을 지닐 수 있도록 체계를 갖추는 것도 필요할 것이다.

본 연구는 한국지질자원연구원“기본사업 21-3214”와 산업부“핵심광물 선정을 위한 해외사례 분석 및 표준지표 수립 연구”과제의 지원을 받아 수행하였습니다.

1) Criticality matrix 방식은 미국의 Natural Resource Commission(NRC, 2008)에서 처음 제안한 방법론으로 위험 요인을 구성 후 matrix의 광물 위험 상태를 나타내는 “threshold”를 설정하고, 분석 결과 광물이 threshold 영역 내에 존재한다면 그 광물과 관련된 안보 상태는 취약함을 의미하며 threshold 밖에 존재할 경우 비교적 안정적인 안보 상태를 나타내는 것으로 해석한다. Criticality space methodology는 Graedel et al.,(2011)에서 처음 제안된 방법론으로 평면상에서 각 광물의 안보 수준을 측정하는 criticality matrix 방식과 다르게, 3개의 축을 가진 3차원에서 각 광물과 원점 간의 거리를 측정하여 광물의 위험 정도를 측정하는 방식으로 각 축의 위험요인 값의 곱으로 Criticality 정도를 나타내는 값을 지정할 수 있다.

2) 국내 주요산업(소재부품 산업, 신재생에너지 산업 등)의 제품을 생산하기 위해 필수적인 원료 광물자원(연료광물(석유, 석탄, 천연가스) 등 제외)을 범주로 지정하였다.

3) Ga, Ge, Si, Nb, Ni, Re, Li, Mg, Mn, Mo, V, Ba, Pt, Be, B, As, Bi, Cs, Se, Sr, Sb, P, In, Sn, Zr, Cd, Co, Cr, Ti, Tl, Ta, W, Te, Hf, REE, C(graphite), Al, Cu, Pb, Zn

4) 평가척도 3 미만은 안정적, 3 이상은 불안정적인 것으로 평가할 수 있도록 평가척도 기준값 설정

5) 시장 집중도 등을 평가하기 위한 지표로, 집중도를 제곱하는 HHI(허핀달-허쉬만 지수)와 달리 집중도와 집중도의 로그함수의 곱으로 산정하여 집중도 가중 정도가 HHI보다 완화된 지표

6) 세계은행은 제공하는 WGI에는 6개 항목으로 구성되는데 그 중 정치적 안정성을 수치화 한 지수 제공

7) Ore-이산화탄소배출량 : 광석을 채굴하고 가공하는 단계에서 에너지사용 등으로 인해 발생된 이산화탄소 배출량을 평가

8) Ore –TMR : 광석을 채굴하고 가공하기 위해 소모된 또 다른 천연자원의 물량을 평가

9) 2010년 자료이나, 절대적 기준이 아닌 상대적 광종별 개발기준 품위 등은 시간의 변화에 민감하지 않기 때문에 본 연구에서 광종별로 상대적 중요도를 평가하기에 해당자료가 유의미 할 것으로 판단

10) 2차자원은 제조공정에서 발생된 가공 스크랩 및 내구연수가 끝나 사용 후 배출된 폐제품에서 회수한 재생 자원을 뜻한다.

11) 국내 산업에서 사용되는 용도를 중심으로 대체성을 평가하였으며 기술적인 대체는 가능하나 경제적 대체가 일어나기 어려운 경우 대체성이 낮은 것으로 평가하였다. 예를 들어 아연의 경우 도금용으로 주로 사용되며 기술적으로 니켈도금으로 대체 가능하나 가격적 차이가 3배 이상으로 경제적 사유로 대체에 한계가 있어 대체성이 낮은 것으로 평가

12)평가 현시점에서 접근가능한 자료는 2021년 것이 가장 최신이나, Covid-19라는 특정 이벤트에 따른 시장의 일시적 변화가 반영됨. 이로 인해 일부 자료에 시장환경 왜곡을 일으킬 수 있음

13) 세부평가 항목들의 평균값을 공급리스크와 국내경제영향 평가값으로 함

14) Supply Risk(R) = (1ST Supply Risk(R1) ) * ( Risk Mitigation index (RRS))

  1. European Union (2017) Assessment of the Methodology for Establishing the EU List of Critical Raw Materials
  2. Graedel, T.E., et al. (2011) Recycling Rates of Metals-A Status Report, A Report of the Working Group on the Global Metal Flows to the International Resource Panel, United Nations Environment Programme. Nairobi, Kenya.
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  4. Kim, Y.J, Kim, J.H, Kim, D.H, et al. (2018) Development of The Criticality Evaluation System for Rare Metals Stockpiling. Journal of Korean Inst. of Resources Recycling, v.27(3), p.66-77. doi: 10.7844/kirr.2018.27.3.66
  5. Kim, Y.J. (2023) A Study on the Industrial Economic-Importance Index of Minerals in Korea. Journal of Korean Inst. of Resources Recycling, v.32(1), p.60-66. doi: 10.7844/kirr.2023.32.1.60
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  6. Kohmei HALAD, et al. (2010) Sustainability Index of Metals, EcoBalance conference 2010.
  7. Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (2020) Statistical Yearbook of Raw materials of rare metal in Korea, Daejeon, Korea.
  8. Korea international Trade Association homepage(www.kita.net). NRC (2008) Minerals, Critical Minerals, and the U.S. Economy, US National Research Council, Washington DC.
  9. USGS, 2020 (2021) Mineral Commodity Summaries
  10. World Bank (2019) (2020) GRI Index 2019, GRI Index 2020

Article

Research Paper

Econ. Environ. Geol. 2023; 56(2): 155-166

Published online April 30, 2023 https://doi.org/10.9719/EEG.2023.56.2.155

Copyright © THE KOREAN SOCIETY OF ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL GEOLOGY.

Study on Evaluation of Critical Minerals for the Development of Korea's Materials-parts Industry

Yujeong Kim*, Sunjin Lee

Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources

Correspondence to:*kyj@kigam.re.kr

Received: March 8, 2023; Revised: April 7, 2023; Accepted: April 8, 2023

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided original work is properly cited.

Abstract

Through COVID-19, the importance of supply chain management of raw material minerals has been maximized. In particular, supply chain management is important for rare metals, which are difficult to manage demand and supply, in order to secure raw materials for the parts and materials industry that Korea is actively promoting. In this study, a system was established and evaluated to select Critical minerals that need to respond to Korea's industrial structure and global risks by quantifying tangible and intangible risk factors. Global Supply Concentration, Supplying country risk, Policy Social Environment Regulation, Domestic Import Instability, Risk responsiveness, Market Scale, Demand Fluctuation and Economic Importance were evaluated as evaluation indicators. The degree of risk and risk impact were quantitatively measured using the criticality matrix-criticality level. After evaluating 40 types of minerals used in domestic new growth businesses, 15 types of Critical minerals(Li, Pt, Co, V, REE, Mg, Mo, Cr, Ti, W, C, Ni, Al, Mn, Si) in Korea were selected. The results a re ex pected to be u sed to establish policies to strengthen resource security and to make decisions to form a company's raw material portfolio.

Keywords critical minerals, criticality evaluation, supply chain, minerals security, materials-parts industry

한국의 소재부품산업 육성을 위한 핵심광물 선정 연구

김유정* · 이선진

한국지질자원연구원

Received: March 8, 2023; Revised: April 7, 2023; Accepted: April 8, 2023

요 약

COVID-19를 겪으면서 광물자원의 공급망 관리 중요성이 극대화되었다. 특히 수요 및 공급 관리가 어려운 광물자원은 우리나라가 적극적으로 추진하고 있는 소재부품산업의 원료확보 차원에서 공급망 관리가 중요하다. 본 연구에서는 광종별로 글로벌 공급위험과 공급위험 발생시 국내 경제적 영향의 유·무형 요인을 정량화하고 위험상태 행렬(criticality matrix–criticality level)을 이용하는 핵심광물을 선정하는 체계를 수립하고 평가를 수행하였다. 독과점성, 생산국가 불안정성, 사회환경정책 규제성, 수입 불안정성, 리스크 대응력, 시장규모, 시장 확장성, 경제적 중요성 등을 평가항목으로 하였다. 국내 신성장 사업에 활용되는 40여종의 광물을 평가하여 15종(Li, Pt, Co, V, REE, Mg, Mo, Cr, Ti, W, C, Ni, Al, Mn, Si)을 핵심광물로 선정하였다. 해당 결과는 자원안보 강화를 위한 정책 수립과 기업의 원료 포트폴리오 구성을 위한 의사결정 등에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

주요어 핵심광물, 위험도평가, 공급망, 자원안보, 소재부품산업

Research Highlights

  • Securing raw materials for Korea’s parts and materials industry is important

  • For each 40 types of mineral, supply risks and domestic economic impacts of risks were evaluated

  • 15 types of Critical minerals(Li, Pt, Co, V, REE, Mg, Mo, Cr, Ti, W, C, Ni, Al, Mn, Si) in Korea were selected.

1. 서 론

최근 자원시장은 경제적 요인 외에도 지정학적 요인, 기술변화, 인권, 분쟁, 환경, 자국의 경제이익 최대화 정책 등 다양한 요인에 움직이고 있으며, 특히, Covid-19 위기를 겪으면서 보건 및 안전 등도 새로운 위기로 추가되어 공급망 확보의 중요성 강화와 더불어 공급망 관리가 더욱 어려워지고 있다.

이에 현재뿐만 아니라 향후의 광물자원 수급 리스크 및 사회·환경·정책적 리스크 발생에 대비하기 위해 세계 각국에서는 Critical Minerals를 지정하고 이를 정책적으로 활용하고 있다. 미국은 2018년 백악관 행정명령으로 Critical Minerals를 선정하고 자원개발, 기술개발, 국제협력, 재활용, 공급망 관리 등의 다양한 확보전략을 수립 및 시행하고 있다. 유럽위원회는 세계 최초로 2010년에 ‘Critical Raw Materials(CRM)’를 선정하여, 2014년, 2017년, 2020년에 3년 주기로 재공표하였다. 한편, 캐나다 및 호주는 자국의 풍부한 자원에 대한 개발 투자를 유인하기 위해 2020년 이후 Critical Minerals를 선정하고, 해당 광물 개발에 대한 매장량, 인프라, 기술력, 투자 지원책 등을 적극적으로 제시하고 있다.

우리나라는 자원 대부분을 해외에 의존하고 있으며, 자원개발, 비축, 자원순환, R&D 등의 정책 수립 및 제도 시행시 광물자원의 국내외 시장현황 및 리스크를 평가한 자료의 활용이 많아지고 있다. 산업구조의 특성에 따라 국가마다 광물자원의 criticality가 다르며 우리나라의 유망산업의 지속적 발전을 위해서는 원료 광물자원의 안정적 확보가 필수적이다. 우리나라도 광물자원 원료의 안정적 수급을 위한 정량적 평가체계를 개발하는 것이 필요하다.

본 연구에서는 국가산업 특히, 소재부품산업의 원료 광물자원(베이스메탈, 비금속, 희유금속 등) 다양한 원료광물을 대상으로 Criticality를 평가하여 한국의 핵심광물을 선정하였다. 특히, 본 연구에서는 공급 위험과 해당 위험에 따른 국내 영향을 위험상태 행렬(criticality matrix)로 평가하는 체계를 개발하였다.

2. 이론적 고찰

광종별로 평가가 이루어지는 광물자원 리스크 평가의 경우 크게 Criticality space methodology와 Criticality matrix methodology, Criticality level methodology 등이 활용되고 있다.

Criticality matrix 방식과 Criticality space 방식 두 방법론 모두 핵심광물 평가에 활용 가능하다. Criticality matrix 방식은 이차원 평면에서 광물 간 상대적 위험도를 측정하기 때문에 공간상의 길이를 측정하는 Criticality space 방식 보다 직관적이며 결과의 비교 및 해석이 용이한 장점이 있다. 그러나 Criticality matrix 방식의 경우 threshold 설정과 가중치 문제(Criticality space에서도 해결되지 못함)가 있다. 이러한 threshold 영역 설정을 해결할 수 있는 방법론으로 Criticality level 방식이 제시되었다1).

최근 대표적으로 정량적 평가를 통해 국가적인 광물자원 Criticality를 평가한 유럽과 미국은 1)공급리스크를 유발하는 요인들과 경제적 중요성 등을 평가하기 위한 요인들을 지수화한 후 2)각 요인을 종합적으로 해석하기 위해 유럽은 Criticality matrix methodology, 미국은 Criticality space methodology를 사용하여 최종적으로 국가적 위기관리가 필요한 Critical minerals(또는 Critical Raw Materials)를 선정하였다.

한국에서 국가적 차원에서 광물자원의 Criticality를 평가하여 제도적으로 활용하고 있는 경우는 조달청에서 2009년부터 2016년까지 3년 주기로 한국지질자원연구원에 의뢰하여 시행한 희유금속 비축품목의 적정성 평가가 있다. 해당 연구는 글로벌리스크, 리스크대응취약성, 경제적중요성을 평가하였으며 각 평가에 3~5개 하위 평가항목과 평가지표를 구조화하고 정량화하여 평가하였다. 또한 한국지질자원연구원에서는 2017년 환경리스크와 경제적중요성을 중심으로 희유금속의 Criticality를 평가하기도 하였다. 해당 연구에서는 광종별 탄소배출량과 채굴에 대한 TMR 등을 활용하여 광종별 환경리스크를 평가하고 수요산업의 경제적 위상을 이용해 경제적 중요성을 평가하였다.

3. 핵심광물의 정의 및 후보대상 광물

유럽위원회는 Critical Raw Materials룰 EU의 경제에 중요한 하이테크 금속 중 공급리스크와 환경리스크가 높아 관리가 필요한 금속으로 정의하고 있다. 에너지광물 및 농업 원료 제외한 EU 내 사용 원재료를 범주로 하고 있다. 2020년에는 66개 후보원재료(개별 63개 원재료, 3개군: 중희토류 원소, 경희토류 원소, 백금족 금속, 총 83개 소재)를 대상으로 criticality를 평가하였으며 2011년에는 4 1개, 2014년에는 54개, 2017년에는 78개 원재료를 대상으로 평가하였다.

미국의 Critical Minerals(이하 CMI)에 대한 정의는 Energy Act of 2020에 ‘미국 경제 및 국가안보에 필수적인 원재료’로 제시되어 있다. 제품(에너지 기술, 국방, 통화, 농업, 소비자 전자 제품 및 의료 등)의 제조에 필수적인 기능을 제공하며 이러한 기능이 없으면 미국의 경제 또는 국가안보에 치명적인 영향을 미치는 광물, 원소, 물질 또는 재료를 범주로 하고 있으며, 에너지광물, 수자원(물, 얼음, 눈), 건설광물(자갈, 모래, 석재, 점토) 등은 제외하고 있다.

한국은 부품·소재·장비 산업 육성과 더불어 산업 전반의 경쟁력을 제고하기 위해 국가적 차원에서 관리가 필요한 원료광물을 선정하고 관리하고자 하고 있다. 따라서 본 연구에서는 부품·소재·장비 산업의 육성을 위한 원료 광물자원의 안정적 공급망 관리 체계 구축을 핵심광물 선정의 목적으로 하고, 핵심광물을 다음과 같이 정의하였다. 핵심광물이란, 공급중단 및 가격급등 등 리스크 발생가능성이 높고 해당 리스크 발생 시 국내에 미치는 영향이 높아 국가적 위기관리가 필요한 부품·소재·장비원료 광물자원으로 정의하였다2). 핵심광물을 선정하기 위한 후보 대상 광물자원은 반도체/디스플레이/전기차/신에너지/기계·항공·우주·방산/자동차·정유·화학의 산업군의 핵심 소재부품에 필요한 주요 원재료의 광물자원 403)종을 선정하였다.

4. 핵심광물 평가체계

4.1. 평가 방법론 및 평가 절차

본 연구에서는 위험행렬을 개선한 Critical level 방법론을 사용하였다. 광종별 Criticality의 정도를 평가하고 일정 수준 이상의 Criticality를 가진 광물을 핵심광물로 선정하였다. Criticality level을 적용하여 도식된 영역에 따라 광물의 상대적 위험도를 측정할 수 있어 결과의 해석력과 활용성을 증대시킬 수 있다. Criticality matrix 방식은 Natural Resource Commission에서 제안된 방법론으로 환경공학 분야에서 활용되는 General risk matrix를 이용하여 광물자원의 위험 수준을 평가할 수 있다(Kim et al., 2018). 이차원 평면상에 광물별로 측정된 값을 도식하는 방식으로 각 축은 광물자원의 공급 및 수요 등과 관련된 위험 요소들로 정의된다(Kim et al., 2018).

Criticality 평가 과정은 4단계로 이루어졌다. 우선 1) Criticality를 평가할 핵심광물 후보광물을 선정하고 2) 위험요인 식별 및 위험수준 측정을 위한 세부지표들을 선정한다. 그리고 3) 핵심광물 후보광물을 대상으로 지표별 평가를 시행한 후 광종별 Criticality Matrix를 구성하고 4) 광물 위험 상태의 기준이 되는 “Criticality level”을 설정하여 후보 광종들 중에 Criticality level 이상의 영역 내에 있는 광종을 핵심광물로 최종적으로 선정한다.

Criticality 평가를 위한 위험요인은 ‘리스크 발생가능성’과 ‘리스크 발생 시 한국에 미치는 경제적 영향’으로 구분하였다. ‘리스크 발생가능성’은 공급리스크(Supply Risk, R)로, ‘리스크 발생 시 한국에 미치는 경제적 영향’은 국내경제적영향(Economic Impact, I)으로 명명하였다(Fig. 1). 그리고 공급위험이 발생하더라도 개별 광종별 리스크 대응력이 높을 경우 시장에서 발생하는 리스크는 일부 완화될 수 있다. 따라서 공급리스크(R)는 공급리스크 발생가능성과 더불어 시장의 리스크대응력(공급확대대응과 타광종으로 대체 등)을 반영하여 평가하였다. 즉 1차로 공급리스크를 산정 후 광종별 리스크대응력 정도에 따라 공급리스크를 완화(0%~20% 리스크 완화)하여 최종 공급리스크를 확정하였다.

Figure 1. Structure of the indicators for Critical minerals evaluation in Korea.

위험요인별 하부에 각각 세부 평가항목을 구성하였다. 그리고 세부 평가항목별로 평가지표를 선정하고 정량화된 기준에 따라 5점 척도로 평가하여 평가자의 주관을 최대한 배제하고 평가의 객관성을 확보하였다. 공급리스크(R)와 국내경제적영향(I)의 위험요인 하에 3~4개의 평가항목으로 구성하였으며 각각의 평가항목에 대한 평가지표를 구체화하였다. 평가항목간 가중치 부여에 따른 왜곡을 배제하기 위하여 평가항목 간 가중치를 부여하지 않고 평가항목간 중요도 등을 고려하여 평가항목 수 차별화로 평가항목간 중요도의 균형을 맞추었다. 1~5점 척도 기준의 분포는 중간값 3을 기준으로 Criticality가 정도를 파악할 수 있도록 하였다4).

최종적으로 핵심광물은 광종별 Criticality level 값을 산정하고 일정 기준치 이상 여부에 따라 선정하였다. 세부 평가항목의 평가결과치를 평균하여 공급리스크(R)와 국내 경제적 중요성(I))의 대푯값을 산정한 후 두 결정요인의 대푯값을 곱하여 광종별 Criticality level 값을 산정하였다. 핵심광물 판단 기준은 Fig. 2와 같이 Criticality level이 모든 평가지표의 중간값(3)의 곱인 9 이상인 영역으로 설정하였다. 따라서 회색 부분에 속하는 광종은 위험관리가 필요한 핵심광물로 평가할 수 있고 원점과의 거리가 먼 광물일수록 위험관리의 중요성이 높은 것으로 평가한다.

Figure 2. Criticality level for evaluation on Critical Minerals in Korea.

CMI = Supply Risk Index(R)EconomicImportanceIndexI>9

4.2. 지표 구성 및 평가 자료

4.2.1. 공급리스크(Supply risk)

공급리스크는 세계 공급과 연관된 위험 요인으로 구성하였다. 광종의 공급독과점성, 생산국가 불안정성, 정책사회환경 규제성, 국내수입 불안정성으로 구분하여 평가하였다. 그리고 공급리스크 발생 시, 시장에서는 추가생산 및 타 광종으로 대체 등의 대응을 하게 되어 리스크가 일부 완화될 수 있으므로 공급리스크에 리스크대응력을 반영하여 평가하였다.

즉, ①특정 국가에 편중되어 있을수록, ②생산구조가 독과점성이 높고 생산국가의 정치적 위험이 높을수록, ③사회 환경적 리스크에 노출될 가능성이 높을수록, ④국내 수입구조의 불안정성이 높을수록, ⑤공급경직성이 높고 광종으로 수요대체가 어려워 리스크 대응력이 낮을수록 공급리스크가 높게 평가되었다.

공급독과점성은 부존 및 생산이 지역적으로 편재로 인한 독과점성 정도를 측정하는 지표로 공급측면의 주요 리스크이다. 특정국가에 광물의 부존 및 생산이 집중되면, 공급구조 변화 또는 중단으로 인한 자원시장에 미치는 영향이 보다 크게 나타난다. 본 연구에서는 공급독과 점성을 매장량 및 생산 상위 3개국의 점유율 값을 적용하여 평가하였다. 광종별 공급독과점성 평가지표 값은 Fig. 3과 같다.

Figure 3. The share of the top three countries in production(left) and Share of the top three rich countries(right) by minerals.

생산국가 불안정성은 공급국가들의 정치적 불안정성을 반영한 지표로 SWN1(Adjusted Shannon-Wiener-Neumann1 Index)5)을 활용하였다. 세계은행(World Bank)의 Worldwide Governance Indicators(WGI6)) 중 국별 정치적 안정화 지수를 변환하여 국별 정치적 불안성 특성값으로 활용하였다. 식(2)와 같이 SWN1 산식에 국별 정치적 불안정 WGI 지표값을 적용하여 생산국가 불안정성을 정량화하였다. 광종별 생산국가 불안정성 지수 값은 Fig. 4와 같다.

Figure 4. Production country instability SWN1(P-SWN1) by minerals.

PSWM1j=iWGI i×Pj,i×lnPj,iWGIi:i WGIPi,j:i j

정책사회환경 규제성은 정부정책의 변화 및 사회 환경적 요인으로 인해 광물의 사용 제한 또는 공급제한이 발생할 잠재성을 평가하는 항목이다. 정책사회리스크와 환경리스크로 구분하여 평가하였다. 정책사회리스크는 생산국가의 해당광종에 대한 자원민족주의적 정책시행 여부, 분쟁광물 지정 여부, 위해성 광물로 사용이 감소하여 낮은 공급 제약 가능성 등을 기준으로 평가하였다. 환경리스크는 광물생산 ①이산화탄소 배출량7)(KOHMEI HALADA, 2010)과 ②천연자원소모량8)(KOHMEI HALADA, 2010)을 기준으로 평가하였다9).

수입불안정성은 금속별로 국내 수급에서 리스크에 노출된 정도를 평가하는 지표로 특정국가 수입의존성과 해당 수입국가의 불안정성을 반영하여 평가된다. 자급률에 대한 평가도 필요하나, 우리나라의 대부분의 금속은 거의 수입에 의존하고 있으며, 자료 수집의 한계가 있어서 국내공급력에 대한 평가는 제외하였다. 해당 지표 역시 광종별 수입국가의 WGI지수를 적용하여 SWN1(Adjusted Shannon-Wiener-Neumann1 Index)을 산정하여 평가하였으며, 해당 평가지표 값은 Fig. 5와 같다.

Figure 5. Domestic import instability SWN1(I-SWN1) by minerals.

ISWN1j=iWGI i×xj,i×lnxj,iWGIi:i WGIPi,j:i j

4.2.2. 공급리스크에 대한 시장대응력

리스크대응력은 공급리스크 발생 시 시장이 대응하여 리스크를 완화시키는 요인으로, 공급확대력(생산기원, 재활용률 등)과 다른 광물로의 수요 대체가능성 등의 2가지 요소를 기준으로 평가하였다.

공급확대력은 생산기원과 재활용성을 각각 평가 후 평균값을 산정하여 평가하였다. 생산기원은 크게 Table 1과 같이 주생산물(Main-Product), 부산물/동반생산물(by-Product, Co-Product), 주생산과 부산물로 동시에 생산가능한 광종 등으로 구분하였다. 생산확대에 대한 결정은 메인 생산물에 따라 이루어지므로, 부산물 형태로 생산되는 광물은 가격 상승에 따른 즉각적 공급 확대에 한계가 있다. 이에 반해 정광과 부산물 모두에서 생산되는 광물은 부산물 생산기원 광물보다 상대적으로 공급확대력이 높다. 재활용성은 유럽위원회 자료(EC, 2018)를 활용하여 광종별로 재활용률이 높을수록 리스크 대응력이 높은 것으로 평가하였다. 1차 자원(천연자원)에서 공급제약이나 가격급등 등의 리스크가 발생하였을 경우, 재활용을 통한 2차 자원(Secondary Resource)10)의 공급량 증대를 통해 리스크에 대응할 수 있다. 최근 지속 가능한 발전 및 탄소중립 패러다임 속에서 자원순환에 대한 중요성이 커지고 있어 2차 자원의 공급원 역할이 확대되고 있다.

Table 1 . Origin of Production by rare metals.

Origin of Production of Rare MetalsRare Metals
① main productW, Ree, Ni, Cr, Mn, Sr, Sb, Zr, Li, B, Ba, Cs
② By product or Co-productCo, Ge, Re, Ga, Se, Te, Bi, In, Tl, Hf
①+②Mo, V, Nb, Ta, PGM, Ti, Be


대체가능성은 공급제약 또는 가격급등 시 타 광종으로 대체가능하여 리스크에 대응할 수 있는지를 평가하는 것으로 유럽위원회 Critical Raw Materials 선정을 위해 사용된 광종별 대체가능성 지수를 참조하여 평가하였다11). 대체가능성은 현 산업구조 수요되는 용도별 특성에 따라, 비용적 효율적 측면에서 대체 가능 광물의 수가 적으면 낮게 평가된다.

4.2.3. 국내 경제적 영향(Economic Impacts)

국내 경제적 영향은 해당 금속이 공급 중단이나 가격 급등 등의 리스크가 발생할 경우, 우리나라 경제에 미치는 영향의 정도를 측정하는 것이다. 시장규모, 국내수요 확장성, 산업적중요도 등을 세부 평가지표로 하였다.

시장 규모(Market scale)는 수입중량과 수입액을 각각 평가하여 종합적으로 해석하였다. 수입규모가 클수록 해당 광물의 가격변동 및 공급 중단 등 리스크가 발생하였을 때 국내 영향이 증대된다. 그리고 금속별 가격의 차이로 인해 수요의 변화를 확인할 수 있는 물량적 변화를 확인하기 어려울 수도 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 시장적 특성을 반영하기 위해 수입량과 수입액을 각각 평가지표별로 점수화하였다.

수요시장확장성은 해당금속의 수요 시장이 축소 또는 확대되는 정도를 평가하는 것으로, 최근 5년간의 수입규모 연평균증가율(compound annual growth rate, CAGR)을 통해 평가하였다.

산업적 중요성(Economic status of demand industry)은 광물자원(금속)을 원료로 수요하는 산업이 우리나라에서 차지하는 경제적 위상을 평가하는 것이다. 본 연구에서는 (Kim, 2023)에서 수행된 한국의 광물자원별 산업적 경제중요도 평가 결과를 사용하였다. 해당 연구는 각각 광종별 산업별 수요 비중, 산업별로 해당 광종이 차지하는 중요성, 수요산업별 전체 제조업 GDP대비 비중 등을 종합적으로 고려한 Index를 산정하여 평가하였다. 우리나라 산업에서 광종별 산업적 경제중요도 지수 산정 결과는 Fig. 6과 같으며, 우리나라 소재부품 산업 및 신성장산업에서는 Si, Li, Al, Cu, Co, PGMs, Mg 등이 경제적 중요도가 높으며, Ge, Be, As, Bi, Cs, Se, Sr, Cd, Ta, Te, Hf, REEs 등은 경제적 중요도가 낮은 것으로 나타났다(Kim, 2023).

Figure 6. Industrial economic importance index by Minerals.

본 장에서 제시한 금속의 Criticality를 평가하기 위한 지표와 지표별 척도 기준을 종합적으로 표시하면 Table 2와 같다.

Table 2 . Indicators and scales for Criticality evaluation of rare metal in Korea.

IndicatorEvaluation IndexFive Point Scale
12345
Global RiskGlobal Supply ConcentrationThe share of the top three production countriesA≤3030507090
The share of the top three country in reservesA≤3030507090
Supplying country riskPolitical instability of product countries *P-SWN IA<500500≤A<10001000≤A<15001500≤A<20002000≤A
Policy Social Environment RegulationPolicy·social Regulation MineralsHazardousnessothersConflict Minerals, Responsible Mineralsresource nationalism policy minerals
Prohibitednon-Prohibited
Environmental Risk *A: Ore-CO2 *C: Ore-TMRA≤101050100500
C≤7070100010000100000
Domestic Import InstabilityImport country risk *I-SWN IA<2000A≤2000A<10001000≤A<20002000≤A
Risk responsivenessSupply expansion ability : Origin of Productio + Recyclability(A)by-product + concentrateconcentrate 25≤Aconcentrate A<25by-product 25≤Aby-product A<25
SubstitutabilityA≤0.30.30.50.70.9
Economic ImpactsMarket Scale*Amount of annual import (thousand dollar)A≤1,0001,00020,000100,000200,000
*Annual import volume (tonne)A≤1001001,00010,00050,000
Demand Fluctuation*Domestic import increase rate (%)(2015~2019)A≤-10-1001025
Economic ImportanceEconomic importance of the demand industry *Industrial Economic-Importance Index0≤A<10001000≤A<20002000≤A<50005000≤A<1000010000≤A


4.3. 평가 자료

본 연구에서는 자료의 최신성 및 유효성을 고려해12) 2019년 자료를 기준으로 평가를 수행하였다. 그리고 자료의 신뢰성을 위해 국가승인통계 및 공신력 있는 기관에서 지속적으로 생산하고 있는 자료를 활용하였다.

희유금속의 수출입 통계는 국가승인통계인 “희유금속원재료 교역통계 2019(2020, 한국지질자원연구원)”를 이용하였으며 세계매장량 및 생산량 통계는 USGS(미국지질조사소)의 통계를, 수요산업별 GDP는 한국은행 통계를 활용하였다. 그 외 광종별 특성 통계는 EU 자료, UNEP 자료, WB(세계은행) 자료를 활용하였다.

광물자원은 정광, 금속, 화합물, 스크랩 등 다양한 형태의 수요가 있다. 따라서 본 연구에서는 국내 경제적영향 분석 시 특정품목에 한정하지 않고 원재료 형태로 사용되는 정광, 금속, 화합물, 스크랩을 모두 포함한 통계치를 사용하였다. 국가승인통계인 “희유금속원재료 교역통계(한국지질자원연구원)”의 통계 범주와 동일하게 정광, 금속, 화합물, 스크랩 등을 모두 포함한 통계치를 사용하였다. 그리고 희유금속 외 연, 아연, 주석, 구리, 흑연의 경우, “희유금속원재료 교역통계”와 같은 기준으로 광종별 세부 품목을 분류하여 통계를 집계하여 사용하였다.

5. 핵심광물 선정을 위한 Criticality 평가 결과

자원편재성, 공급국가불안정성, 정책사회환경규제성, 수입국가불안정성 등의 평가항목으로 평가한 공급리스크(R1) 결과13)Table 4와 같다. 공급리스크는 희토류, 갈륨, 리튬, 백금족 등이 높은 것으로 평가되었다.

최종 공급리스크(R)는 1차 평가한 공급리스크(R1)에 리스크대응력(리스크완화지수, Table 3)으로 조정하여 산정하였다14). 리스크대응력 평가 결과를 기반으로 리스크 완화지수를 산정하였다. 리스크 완화지수는 0.8~1의 값을 가지면 1일 경우 리스크 완화효과 없으며 0.8일 경우 시장의 리스크를 20% 완화시켜 준다는 의미를 가진다. 0.8~1이라는 구간은 EU의 CRM 평가 시 리스크 완화효과 값을 참조하였다.

Table 3 . Distribution of Risk Mitigation Index by Response to Supply Risk.

RRS: Risk Response score1≤RRS<22≤RRS<33≤RRS<44≤RRS<5RRS=5
Risk Mitigation Index (B)0.80.850.90.951


Table 4 . Results of Supply Risk Assessment by Minerals.



국내경제적영향(I)의 평가 결과는 Table 5와 같으며 니켈, 코발트, 아연, 구리, 백금 등이 높게 평가되었다.

Table 5 . Results of Economic Impact Assessment by Minerals.



이상의 공급리스크(R)와 국내경제적영향(I)의 평가 결과를 각각 위험상태 행렬 체계 안에 도시하고 기준이 되는 Criticality Level을 도시하면 Fig. 7과 같다. 핵심광물 여부를 판단하는 기준은 criticality level 값이 9 이상으로 Fig. 7에서 파란색 선 이상의 영역에 존재하는 광종은 핵심광물이다. 그 결과 한국 핵심광물 15종(리튬, 백금, 코발트, 바나듐, 희토류, 마그네슘, 몰리브덴, 크롬, 타이타늄, 텅스텐, 흑연, 니켈, 알루미늄, 망간, 실리콘)이 선정되었다.

Figure 7. Results of critical minerals in Korea, using criticality matrix.

6. 결 론

본 연구에서는 국제 원료광물 확보전략과 우리나라 산업발전 정책을 반영하여 소재부품산업에 원료 광물자원의 안정적 공급망 관리체계 구축을 목적으로 핵심광물을 선정하였다. 핵심광물을 “공급중단 및 가격급등 등 리스크 발생가능성이 높고 해당 리스크 발생 시 국내에 미치는 영향이 높아 국가적 위기관리가 필요한 원료 광물자원”으로 정의하였다. 국내 신성장산업의 소재부품산업에 사용되는 4 0여종의 원료광물을 대상으로 공급리스크와 리스크 발생시 국내 산업에 미치는 영향을 주요 요인으로 Criticality level method를 이용하여 광종별 Criticality를 평가하였다. 독과점성, 생산국가의 불안정성, 정책사회환경 규제성 등을 기반으로 리스크 발생 잠재성에 공급 확장성과 대체성 등의 리스크 대응력을 반영하여 공급리스크를 평가하였다. 또한 리스크 발생시 국내의 경제적영향은 수입규모, 시장확장성, 수요산업의 중요도 등을 평가하였다. 해당 분석에 기반하여 15종의 핵심광물(리튬, 백금, 코발트, 바나듐, 희토류, 마그네슘, 몰리브덴, 크롬, 타이타늄, 텅스텐, 흑연, 니켈, 알루미늄, 망간, 실리콘)을 선정하였다. 해당 평가결과는 비축, 해외자원개발, 자원순환 등의 정책 수립과 민간의 자원개발 투자나 원료광물 확보 전략 수립 등의 의사결정 과정에서 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

사회적 패러다임이 변화하고 기술변화의 주기가 짧아지면서 이에 따라 요구되는 광물 원재료에 대한 변동성도 커지고 있다. 이에 유럽 및 미국은 기술변화 및 자국내 산업구조 변화에 따라 광물별로 수요가 급변하거나 공급망 구조의 변화가 생기므로, 주기적으로 평가하여 Critical Minerals를 재선정하고 있다. 유럽과 미국과 같이 우리나라도 주기적으로 핵심광물을 재평가하여 기술변화에 따른 수요변화, 공급리스크 변화, 산업구조 변화 등을 반영하는 것이 필요하다. 또한 핵심광물을 선정하는 방법론의 고도화 연구도 지속적으로 추진되어야 할 것이다.

또한 핵심광물을 선정할 때 각종 리스크 및 경제적 영향 등을 평가하기 위해서는 다양한 정보가 필수적이다. 그리고 선정 후에도 핵심광물에 대한 확보전략 수립과 시행, 모니터링을 위해 매장량 조사/평가, 지질 및 시장정보 구축 수급 전망 등의 시행이 필요하다. 이렇듯 핵심광물을 선정하기 위해 그리고 선정 후 관리하기 위해서는 광물자원에 대한 기술, 정책, 시장 등에 대한 종합적이고, 전문적인 지식과 정보가 연속성을 지닐 수 있도록 체계를 갖추는 것도 필요할 것이다.

감사의 글

본 연구는 한국지질자원연구원“기본사업 21-3214”와 산업부“핵심광물 선정을 위한 해외사례 분석 및 표준지표 수립 연구”과제의 지원을 받아 수행하였습니다.

Foot-notes

1) Criticality matrix 방식은 미국의 Natural Resource Commission(NRC, 2008)에서 처음 제안한 방법론으로 위험 요인을 구성 후 matrix의 광물 위험 상태를 나타내는 “threshold”를 설정하고, 분석 결과 광물이 threshold 영역 내에 존재한다면 그 광물과 관련된 안보 상태는 취약함을 의미하며 threshold 밖에 존재할 경우 비교적 안정적인 안보 상태를 나타내는 것으로 해석한다. Criticality space methodology는 Graedel et al.,(2011)에서 처음 제안된 방법론으로 평면상에서 각 광물의 안보 수준을 측정하는 criticality matrix 방식과 다르게, 3개의 축을 가진 3차원에서 각 광물과 원점 간의 거리를 측정하여 광물의 위험 정도를 측정하는 방식으로 각 축의 위험요인 값의 곱으로 Criticality 정도를 나타내는 값을 지정할 수 있다.

2) 국내 주요산업(소재부품 산업, 신재생에너지 산업 등)의 제품을 생산하기 위해 필수적인 원료 광물자원(연료광물(석유, 석탄, 천연가스) 등 제외)을 범주로 지정하였다.

3) Ga, Ge, Si, Nb, Ni, Re, Li, Mg, Mn, Mo, V, Ba, Pt, Be, B, As, Bi, Cs, Se, Sr, Sb, P, In, Sn, Zr, Cd, Co, Cr, Ti, Tl, Ta, W, Te, Hf, REE, C(graphite), Al, Cu, Pb, Zn

4) 평가척도 3 미만은 안정적, 3 이상은 불안정적인 것으로 평가할 수 있도록 평가척도 기준값 설정

5) 시장 집중도 등을 평가하기 위한 지표로, 집중도를 제곱하는 HHI(허핀달-허쉬만 지수)와 달리 집중도와 집중도의 로그함수의 곱으로 산정하여 집중도 가중 정도가 HHI보다 완화된 지표

6) 세계은행은 제공하는 WGI에는 6개 항목으로 구성되는데 그 중 정치적 안정성을 수치화 한 지수 제공

7) Ore-이산화탄소배출량 : 광석을 채굴하고 가공하는 단계에서 에너지사용 등으로 인해 발생된 이산화탄소 배출량을 평가

8) Ore –TMR : 광석을 채굴하고 가공하기 위해 소모된 또 다른 천연자원의 물량을 평가

9) 2010년 자료이나, 절대적 기준이 아닌 상대적 광종별 개발기준 품위 등은 시간의 변화에 민감하지 않기 때문에 본 연구에서 광종별로 상대적 중요도를 평가하기에 해당자료가 유의미 할 것으로 판단

10) 2차자원은 제조공정에서 발생된 가공 스크랩 및 내구연수가 끝나 사용 후 배출된 폐제품에서 회수한 재생 자원을 뜻한다.

11) 국내 산업에서 사용되는 용도를 중심으로 대체성을 평가하였으며 기술적인 대체는 가능하나 경제적 대체가 일어나기 어려운 경우 대체성이 낮은 것으로 평가하였다. 예를 들어 아연의 경우 도금용으로 주로 사용되며 기술적으로 니켈도금으로 대체 가능하나 가격적 차이가 3배 이상으로 경제적 사유로 대체에 한계가 있어 대체성이 낮은 것으로 평가

12)평가 현시점에서 접근가능한 자료는 2021년 것이 가장 최신이나, Covid-19라는 특정 이벤트에 따른 시장의 일시적 변화가 반영됨. 이로 인해 일부 자료에 시장환경 왜곡을 일으킬 수 있음

13) 세부평가 항목들의 평균값을 공급리스크와 국내경제영향 평가값으로 함

14) Supply Risk(R) = (1ST Supply Risk(R1) ) * ( Risk Mitigation index (RRS))

Fig 1.

Figure 1.Structure of the indicators for Critical minerals evaluation in Korea.
Economic and Environmental Geology 2023; 56: 155-166https://doi.org/10.9719/EEG.2023.56.2.155

Fig 2.

Figure 2.Criticality level for evaluation on Critical Minerals in Korea.
Economic and Environmental Geology 2023; 56: 155-166https://doi.org/10.9719/EEG.2023.56.2.155

Fig 3.

Figure 3.The share of the top three countries in production(left) and Share of the top three rich countries(right) by minerals.
Economic and Environmental Geology 2023; 56: 155-166https://doi.org/10.9719/EEG.2023.56.2.155

Fig 4.

Figure 4.Production country instability SWN1(P-SWN1) by minerals.
Economic and Environmental Geology 2023; 56: 155-166https://doi.org/10.9719/EEG.2023.56.2.155

Fig 5.

Figure 5.Domestic import instability SWN1(I-SWN1) by minerals.
Economic and Environmental Geology 2023; 56: 155-166https://doi.org/10.9719/EEG.2023.56.2.155

Fig 6.

Figure 6.Industrial economic importance index by Minerals.
Economic and Environmental Geology 2023; 56: 155-166https://doi.org/10.9719/EEG.2023.56.2.155

Fig 7.

Figure 7.Results of critical minerals in Korea, using criticality matrix.
Economic and Environmental Geology 2023; 56: 155-166https://doi.org/10.9719/EEG.2023.56.2.155

Table 1 . Origin of Production by rare metals.

Origin of Production of Rare MetalsRare Metals
① main productW, Ree, Ni, Cr, Mn, Sr, Sb, Zr, Li, B, Ba, Cs
② By product or Co-productCo, Ge, Re, Ga, Se, Te, Bi, In, Tl, Hf
①+②Mo, V, Nb, Ta, PGM, Ti, Be

Table 2 . Indicators and scales for Criticality evaluation of rare metal in Korea.

IndicatorEvaluation IndexFive Point Scale
12345
Global RiskGlobal Supply ConcentrationThe share of the top three production countriesA≤3030507090
The share of the top three country in reservesA≤3030507090
Supplying country riskPolitical instability of product countries *P-SWN IA<500500≤A<10001000≤A<15001500≤A<20002000≤A
Policy Social Environment RegulationPolicy·social Regulation MineralsHazardousnessothersConflict Minerals, Responsible Mineralsresource nationalism policy minerals
Prohibitednon-Prohibited
Environmental Risk *A: Ore-CO2 *C: Ore-TMRA≤101050100500
C≤7070100010000100000
Domestic Import InstabilityImport country risk *I-SWN IA<2000A≤2000A<10001000≤A<20002000≤A
Risk responsivenessSupply expansion ability : Origin of Productio + Recyclability(A)by-product + concentrateconcentrate 25≤Aconcentrate A<25by-product 25≤Aby-product A<25
SubstitutabilityA≤0.30.30.50.70.9
Economic ImpactsMarket Scale*Amount of annual import (thousand dollar)A≤1,0001,00020,000100,000200,000
*Annual import volume (tonne)A≤1001001,00010,00050,000
Demand Fluctuation*Domestic import increase rate (%)(2015~2019)A≤-10-1001025
Economic ImportanceEconomic importance of the demand industry *Industrial Economic-Importance Index0≤A<10001000≤A<20002000≤A<50005000≤A<1000010000≤A

Table 3 . Distribution of Risk Mitigation Index by Response to Supply Risk.

RRS: Risk Response score1≤RRS<22≤RRS<33≤RRS<44≤RRS<5RRS=5
Risk Mitigation Index (B)0.80.850.90.951

Table 4 . Results of Supply Risk Assessment by Minerals.


Table 5 . Results of Economic Impact Assessment by Minerals.


References

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  2. Graedel, T.E., et al. (2011) Recycling Rates of Metals-A Status Report, A Report of the Working Group on the Global Metal Flows to the International Resource Panel, United Nations Environment Programme. Nairobi, Kenya.
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  9. USGS, 2020 (2021) Mineral Commodity Summaries
  10. World Bank (2019) (2020) GRI Index 2019, GRI Index 2020
KSEEG
Apr 30, 2024 Vol.57 No.2, pp. 107~280

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Economic and Environmental Geology

pISSN 1225-7281
eISSN 2288-7962
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